はじめに
この研究では、壊れやすい点火管の代わりに壊れないナトリウム点火装置 (NOSIA) を使用した多数の元素 (Cl、Br、I、S、および N) の検出について説明します。この手順では、有機化学物質とナトリウム金属を NOSIA の溶融ゾーンで溶融するまで (100 ～ 150°C) 加熱し、次に水 (80 ～ 90°C) を加えます。次に、得られた混合物を利用して、成分を直接特定しました。旧式の方法では、ナトリウムを加熱すると発火管から飛び出して発火することが多く、実験室では大きな問題となっていました。 NOSIA は、より安全でリソースを節約する戦略として、学部生、大学院生、研究生だけでなく、多くの教師によって使用されています。 NOSIA 法では、ガラスの点火管を壊したり、溶液をろ過したりする必要はありません。その結果、NOSIA 技術は、要素を発見し、単一のフェーズで機能グループを検出します。元素検出は有機化学における化合物同定の一般的な方法であるため、より安全で無駄の少ないプロセスにするための努力がなされてきました。たとえば、揮発性、可燃性、有毒、または発がん性の化合物は、典型的な壊れやすい点火管から漏れる可能性がありますが、NOSIA はこれを回避します。
さまざまな要素のテスト
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ハロゲンのテスト
有機物中のハロゲンが金属ナトリウムと結合すると、ハロゲン化ナトリウムが生成されます。 dilで酸性化した後。 HNO3、水で抽出されたハロゲン化ナトリウムは、硝酸銀溶液を加えることで簡単に検出できます。
塩素が存在すると、水酸化アンモニウム溶液に溶ける白い凝乳の沈殿物が生成されます。
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窒素のテスト
有機物中の炭素と窒素が金属ナトリウムと融合すると、水に溶けるシアン化ナトリウム（NaCN）が形成されます。十分な量の硫酸第一鉄を添加すると、これがフェロシアン化ナトリウムに変換されます。手順中に生成された第二鉄イオンがフェロシアン化物と反応して、プルシアン ブルーの第二鉄フェロシアン化物が沈殿します。
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硫黄のテスト
有機物に硫黄が含まれている場合、ナトリウム融解により硫化ナトリウムに変換されます。ニトロプルシドナトリウムは、硫化物イオンを同定する優れたツールです。
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窒素と硫黄の両方のテスト
有機成分に窒素と硫黄の両方が含まれている場合、ナトリウム融合によりチオシアン酸ナトリウムに変換され、Fe3+ と結合して血色複合体 [Fe(SCN)] が生成されます。 2+
注:ラセーニュ抽出物にナトリウム金属が過剰に含まれている場合、チオシアン酸ナトリウムの代わりにシアン化ナトリウムと硫化物が生成されます。
手順
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ラセーニュのエキスの調製
点火管では、少量の金属ナトリウムのペレットと少量の材料が赤熱に加熱されます。次に、陶器の皿に入れた蒸留水 10ml に沈めます。混合物は完全に調理され、濾されます。濾液は、以下にリストされているテストに使用されます。
1. 窒素の検出
少量の濾液に等量の新たに作った、沸騰させ、冷却した FeSO4 溶液を加えます。その後、FeCl3 溶液を数滴加え、dl HCl で酸性化します。窒素の存在は、青色の沈殿物の出現によって示されます。
2. 塩素の検出
少量の濾液に、沸騰させて冷却した希硝酸を数滴加えます。次に、AgNO3 溶液を追加します。塩素の存在は、水酸化アンモニウムに可溶な白い沈殿物の発生によって確認されます。
3. 硫黄の検出
新しく作ったニトロプルシドナトリウム溶液を少量のろ液に数滴加えます。硫黄の存在は、鮮やかな紫色の存在によって示されます。
結論
したがって、この記事全体から、古いアプローチを使用した元素同定の実験は無駄で危険であると結論付けることができます。 NOSIA 方法論は、より安全で費用対効果の高い方法であり、さまざまな問題のために取り扱いが困難であることが証明されている揮発性液体に特に役立ちます。
標準的なアプローチの代わりに NOSIA を使用すると、水、電力、その他のリソースを 97% 節約できます。 NOSIA 技術は元素同定のための単一ステップのアプローチであることが発見され、追加の実験室インフラストラクチャの構築を必要とせず、かなりの量の消耗品を節約します。 NOSIA は、10 年生と 12 年生の生徒にグリーン ケミストリーのアイデアを教えたり、有機分子の追加要素の重要性を紹介したりするために使用される可能性があります。
