Natriumvismutaatti
| Natriumvismutaatti | |
|---|---|
 |
|
| Tunnisteet | |
| Muut nimet | Natriumvismuttioksidi |
| CAS-numero | |
| PubChem CID | |
| Ominaisuudet | |
| Molekyylikaava | NaBiO3 |
| Moolimassa | 279,968 g/mol |
| Ulkomuoto | kellertävän ruskea, kiteinen ja hiukan hygroskooppinen[1][2] |
| Liukoisuus veteen | liukenematon kylmään veteen[1] |
Natriumvismutaatti on natrium- (Na+) ja vismutaatti-ionien (BiO3–) epäorgaaninen suola.
Kaupallisessa natriumvismutaatissa on usein epäpuhtautena vettä,[2] vismuttioksidia, natriumkarbonaattia ja natriumperoksidia.[3]
Rakenne
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]Yhdiste muodostaa ilmeniitin alkeiskoppirakenteen. Bi5+-ionit ovat happien ympäröiminä oktaedrisinä komplekseina (BiO6), jotka muodostavat tasokerroksia. Kerrosten välissä vaihtelevat Na+ muodostamat tasokerrokset.[4]
Valmistus
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]Yhdistettä voidaan valmistaa kuumentamalla natriumoksidia ja vismuttioksidia happikaasussa (O2).[5] Reaktio on:
- Na2O + Bi2O3 + O2 → 2 NaBiO3
Reaktiot
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]Natriumvismutaatti hajoaa kuumassa vedessä ja hapoissa. Suolahappo reagoi aineen kanssa vapauttaen kloorikaasua (Cl2). Natriumvismutaatti hajoaa hitaasti säilytyksen aikana. Hajoamista kiihdyttävät ilman kosteus ja korkeat lämpötilat.[2]
NaBiO3:a käytetään mm. havaitsemaan näytteissä olevaa mangaania. Mn2+ hapettuu NaBiO3:n vaikutuksesta kuumassa rikkihappo- tai typpihappoliuoksessa permanganaatiksi (MnO4),[2] joka on väriltään voimakkaan violettia. Reaktio on:[6]
- 2 Mn2+ + 5 NaBiO3 + 14 H+ → 2 MnO4– + 5 Bi3+ + 5 Na+ + 7 H2O
Kvalitatiivisen osoitusreaktion lisäksi permanganaatin ja siten mangaanin pitoisuus voidaan määrittää kvantitatiivisesti näyteliuoksesta spektrofotometrisesti – permanganaatin maksimiabsorbanssi on ~510 nm.[6]
Natriumvismutaatti voi hapettamalla tehdä 1,2-katkaisun glykoleille, ketoleille ja alfa-hydroksihappoille ilman että mahdolliset aldehydituotteet hapettuvat seuraavia reaktioita pidemmälle:[7]
- R2C(OH)–C(OH)–R2 → R2C=O + O=CR2
- R2C(OH)–C(O)–R → R2C=O + RCOOH
- R2C(OH)–COOH → R2C=O + CO2
Edeltävät reaktiot tapahtuvat etikkahappoa tai fosforihappoa sisältävässä liuoksessa huoneen lämpötilassa. Metanolia, etanolia tai muita alkoholeja voidaan käyttää liuottimina reaktioseoksessa, sillä ne hapettuvat hitaasti natriumvismutaatin vaikutuksesta. Lyijy(IV)asetaatti suorittaa samanlaisia reaktioita, mutta sen käyttö vaati vedettömiä olosuhteita toisin kuin NaBiO3.[7]
Turvallisuus
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]NaBiO3 on lievästi ihoa ja silmiä mekaanisesti ärsyttävä aine. Nieltynä se on kohtalaisen myrkyllinen aine, ja oireet ovat osin samat kuin lyijymyrkytyksessä. Myrkytyksessä ilmenee vatsakipua ja oksentelua. Suuret annokset aiheuttavat ripulia ja kuoleman. Jatkuva altistus aineelle aiheuttaa pysyvän munuaisvaurion (nefropatiaa).[8] Myrkyllisyys johtuu vismutin myrkyllisyydestä. Kaikki koe-eliöt tappava minimiannos eli LD100 rotille suun kautta on 720 mg/kg ja jäniksille 510 mg/kg.[9]
Lähteet
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]- H Suzuki, Y Matano: Organobismuth chemistry. Elsevier Science, 2001. ISBN 9780444205285
Viitteet
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]- ↑ a b WM Haynes, DR Lide, TJ Bruno: CRC Handbook of Chemistry and Physics, s. 4-90. (95. painos) CRC Press, 2014. ISBN 9781482208689
- ↑ a b c d The Merck index, s. 1357. (12. painos) Chapman & Hall Electronic Pub. Division, 2000. ISBN 9781584881292
- ↑ Suzuki, s. 1–20
- ↑ N Kumada, N Kinomura, AW Sleight: Neutron powder diffraction refinement of ilmenite-type bismuth oxides: ABiO3 (A = Na, Ag). Materials Research Bulletin, 2000, 35. vsk, nro 14-15, s. 2397-2402. doi:10.1016/S0025-5408(00)00453-0 ISSN 0025-5408 Artikkelin verkkoversio.
- ↑ NN Greenwood: Chemistry of the elements, s. 578. Butterworth-Heinemann, 1997. ISBN 0750633654
- ↑ a b DG Marbaniang: Spectrophotometric Determination of Manganese in Ground Water in Shillong City Using Bismuthate Oxidation Method. International Journal of Environmental Protection, 2012, 2. vsk, nro 5, s. 22–26. ISSN 2226-6437 Artikkelin verkkoversio.
- ↑ a b Suzuki, s. 373
- ↑ SODIUM BISMUTHATE hazard.com. Arkistoitu 24.8.2017. Viitattu 28.2.2019.
- ↑ M Dusinska et al: Opinion on bismuth citrate. (SCCS-tunnus: SCCS/1499/1) Scientific Committee on Consumer Safety, 13-13-2013. doi:10.2772/74214 Artikkelin verkkoversio.
