fosfotungstik asit - Phosphotungstic acid
İsimler | |
---|---|
Diğer isimler
Tungstofosforik asit (TPA)
Fosfotungstik asit (PTA, PWA) 12-Fosfotungstik asit 12-Tungstofosforik asit Dodekatungstofosforik asit |
|
tanımlayıcılar | |
3B model ( JSmol )
|
|
Kimyasal Örümcek | |
ECHA Bilgi Kartı | 100.108.885 |
AT Numarası | |
PubChem Müşteri Kimliği
|
|
ÜNİİ | |
CompTox Panosu ( EPA )
|
|
|
|
|
|
Özellikler | |
H 3 PW 12 O 40 | |
Molar kütle | 2880.2 g/mol (susuz) |
Erime noktası | 89 °C (192 °F; 362 K) (hidrat) |
Tehlikeler | |
GHS piktogramları | |
GHS Sinyal kelimesi | Tehlike |
H302 , H314 , H318 , H411 | |
P260 , P264 , P270 , P273 , P280 , P301 + 312 , P301 + 331 330 , P303 + 353 361 , P304 + = 340 , P305 + 351 + 338 , P310 , P321 , P330 , başvurunuz P363 , P391 , P405 , P501 | |
Aksi belirtilmediği sürece, veriler standart durumdaki malzemeler için verilmiştir (25 °C [77 °F], 100 kPa'da). |
|
doğrulamak ( nedir ?) | |
Bilgi kutusu referansları | |
Fosfotungstik asit ( PTA ), tungstofosforik asit ( TPA ), a, heteropoli asit kimyasal formülle lH 3 P B 12 O 40 . nH 2 O Normalde, n = 24 hidrat olarak izole edilir, ancak heksahidrat ile kurutulmuş olabilir. EPTA , biyolojide kullanılan alkol çözeltisi olan etanolik fosfotungstik asidin adıdır . Erime noktası 89 °C (24 H 2 O hidrat) olan küçük, renksiz-grimsi veya hafif sarı-yeşil kristaller görünümündedir . Kokusuzdur ve suda çözünür (200 g/100 ml). Özellikle toksik değildir, ancak hafif asidik tahriş edicidir. Bileşik çeşitli adlar ve kısaltmalarla bilinir (bilgi kutusunun 'diğer adlar' bölümüne bakın).
Bu isimlerdeki "12" veya "dodeca", anyonun 12 tungsten atomu içerdiği gerçeğini yansıtır. Yapısını bilmeyen bazı erken işçiler. buna fosfo-24-tungstik asit adını verdi ve bunu 3H 2 O·P 2 O 5 24WO 3 · 59H 2 O, (P 2 W 24 O 80 H 6 )·29H 2 O olarak formüle etti , bu da P'nin atomik oranlarını doğru bir şekilde tanımlar. , W ve O. Bu formül, 1970 gibi geç bir tarihte hâlâ gazetelerde alıntılanmıştır.
Fosfotungstik asit, histolojide hücre örneklerinin boyanması için bir bileşen olarak , genellikle PTAH olarak hematoksilin ile birlikte kullanılır . Bu bağlanan fibrin , kolajen , ve elyaf bağ dokuları ve selektif olarak bunları renksizleştirilmesi, bu malzemelerden boyaların anyonlar yerine geçer.
Fosfotungstik asit elektron yoğundur, elektronlar için opaktır . Bir transmisyon elektron mikroskobu ile görüntüleme için virüsler , sinirler , polisakkaritler ve diğer biyolojik doku materyalleri için yaygın bir negatif lekedir .
Yapı
Gouzerh, Keggin'in yapıyı belirlemesine yol açan fosfotungstik asidin yapısı hakkındaki tarihsel görüşleri şöyle özetlemektedir:
- H 7 [P(W 2 O 7 ) 6 ] Miolati tarafından önerildi ve Rosenheim tarafından daha da geliştirildi
- H 3 [PO 4 W 12 O 18 (OH) 36 ] (Pauling)
Yapı, ilk olarak 1933'te ve daha sonra 1934'te yayınlanan JF Keggin tarafından belirlendi ve genellikle Keggin yapısı olarak biliniyor . Anyon tam tetrahedral simetriye sahiptir ve merkezinde fosfor atomu bulunan oksijen atomlarıyla bağlı on iki tungsten atomundan oluşan bir kafes içerir. Sağdaki resim, oksijen atomlarının tungsten atomları etrafındaki oktahedral koordinasyonunu ve anyon yüzeyinin hem köprü hem de terminal oksijen atomlarına sahip olduğunu gösterir. Daha fazla araştırma, bileşiğin Keggin'in önerdiği gibi bir pentahidrat değil bir hekzahidrat olduğunu gösterdi.
Hazırlama ve kimyasal özellikler
Fosfotungstik asit reaksiyonu ile hazırlanabilir , sodyum tungstat , Na, 2 , WO 4 · 2H 2 çıkış, fosforik asit , H 3 PO 4 ile asitlendirildi , hidroklorik asit , HCl. Bu prosedür güncellendi.
Fosfotungstik asit çözeltileri pH arttıkça ayrışır. Adım adım bir ayrışma belirlendi ve çeşitli pH değerlerinde yaklaşık bileşimler aşağıdaki gibidir:
pH Ana bileşenleri 1.0 [PW 12 O 40 ] 3− 2.2 [PW 12 O 40 ] 3− , [P 2 W 21 O 71 ] 6− , [PW 11 O 39 ] 7− 3.5 [PW 12 O 40 ] 3− , [P 2 W 21 O 71 ] 6− , [PW 11 O 39 ] 7− , [P 2 W 18 O 62 ] 6− , [P 2 W 19 O 67 ] 10− 5.4 [P 2 W 21 O 71 ] 6− , [PW 11 O 39 ] 7− , [P 2 W 18 O 62 ] 6− 7.3 [PW 9 O 34 ] 9− 8.3 PO 4 3− , WO 4 2−
[PW 11 O 39 ] 7− türü, eksik veya kusurlu Keggin iyonudur. [P 2 W 18 O 62 ] 6− bir Dawson yapısına sahiptir . 8'den düşük pH'da, etanol veya aseton varlığı anyonu stabilize eder, [PW 12 O 40 ] 3− , ayrışmayı azaltır.
Tungstofosforik asit, 400 °C'ye kadar termal olarak kararlıdır ve benzer silikotungstik asit , H 4 SiW 12 O 40'tan daha kararlıdır .
Piridin gibi büyük miktarlarda polar moleküller , sadece yüzeyde değil, yığın fazına emilir. Katı hal NMR çalışmaları , etanol iki dimerler protonlanmış olduğu dökme aşaması göstermek emilir, ((Cı- 2 , H 5 , OH) 2 , H + ) ve monomerler, (Cı- 2 , H 5 , OH 2 + ) bulunmaktadır.
Fosfotungstik asit, indirgenmeye karşı fosfomolibdik asitten daha az duyarlıdır. Ürik asit veya demir(II) sülfat ile indirgeme, kahverengi renkli bir bileşik üretir. formları dört W bir benzer bir kahverengi bileşiği azaltılmış ilgili silikotungstik asit 3 Keggin yapı birimlerin üç kenarın bir metal-metal bağlanmış bir küme W (IV) 'octahedra ortak olur.
Fosfotungstik asit, heteropoliasitlerin en güçlüsüdür . Eşlenik tabanı PW 12 O 40 3− anyonudur. Asetik asitteki asitliği araştırılmıştır ve üç protonun sırayla değil bağımsız olarak ayrıştığını ve asit bölgelerinin aynı kuvvette olduğunu göstermiştir. Asitlik bir tahmin katı daha, asit güçlü olmasıdır H 0 bir şekilde bileşik hak olur = -13,16, superacid . Bu asidik kuvvet, düşük pH'da bile asidin tamamen ayrıştığı anlamına gelir.
kullanır
katalizör
Diğer heteropoliasitlerle ortak olarak fosfotungstik asit bir katalizördür ve yüksek asitliği ve termal kararlılığı bazı araştırmacılara göre onu tercih edilen bir katalizör yapar. Homojen bir katalizör olarak ve bir alt-tabaka, örneğin alümina , silika üzerinde "desteklenen" bir heterojen katalizör olarak çözelti içindedir . Bazı asit katalizli reaksiyonlar şunları içerir:
- Homojen kataliz propen hidroliz 2-propanol verecek şekilde
- Homojen kataliz arasında Prins reaksiyonu
- Heterojen kataliz 2-propanol dehidratasyon propen ve metanol hidrokarbonlara.
Boyama ve pigmentler
Fosfotungstik asit, farklı boya türlerini " göller " olarak çökeltmek için kullanılmıştır . Örnekler, bazik boyalar ve trifenilmetan boyalardır, örneğin pararosanilin türevleri.
histoloji
Fosfotungstik asit, histolojide örnekleri boyamak için, fosfotungstik asit hematoksilin, PTAH ve "trikrom" reaktiflerinin bir bileşeni olarak ve bir transmisyon elektron mikroskobu ile görüntüleme için negatif bir leke olarak kullanılır .
- Fosfotungstik asit hematoksilen ( PTAH )
- Mallory, 1897'de şimdi genel olarak PTAH olarak bilinen reaktifi tanımladı. PTAH, dokuları türlerine bağlı olarak kırmızımsı kahverengi veya mavi olarak boyar. Aynı anda iki farklı rengi boyama özelliği, diğer hematoksilen reaktiflerinden, örneğin alum-hematoksilin'den farklıdır. Fosfotungstik asidin rolü ve lekelenme mekanizması tam olarak anlaşılamamıştır. Hematoksilinin aktif bileşeni, hematoksilin boyamasına atıfta bulunan literatürde nadiren kabul edilmesine rağmen, oksitlenmiş form olan hematindir. Fosfotungstik asit, hematin ile bir göl oluşturur. Reaktifin yapısı belirsiz, bir yıllık numunenin incelenmesi, mavi, kırmızı ve sarı olmak üzere üç renkli bileşen olduğunu gösterdi. Bunlar tespit edilmedi. Amino asitler , pürinler , pirimidinler ve aminler gibi çeşitli bileşiklerin PTAH ile reaksiyona giren “model” sistemler üzerinde yapılan bazı araştırmalar, farklı renklere neden olduklarını göstermektedir.
- trikrom reaktifler
- Bu reaktiflerde, fosfotungstik asit ile birlikte tek aşamalı veya çok aşamalı prosedürde iki veya üç bazik boya kullanılır. Bu reaktifler farklı doku tiplerini farklı renklere boyar. Yine lekelenme mekanizması tam olarak anlaşılamamıştır. Bazı açıklamalar, fosfotungstik asidin boyayı dokuya bağlamak için bir mordan görevi gördüğü veya alternatif olarak dokuya bağlanarak boya moleküllerini bloke ettiği önerisini içerir .
- negatif boyama
- Dokuya veya virüslerin yüzeyine adsorpsiyon ve elektron yoğunluğu, fosfotungstik asitlerin negatif leke olarak etkisinin temelidir . Bu elektron yoğunluğu, her biri 74 atom numarasına sahip 12 tungsten atomunun varlığından kaynaklanır. Adsorpsiyon pH'dan etkilenmediğinden, doku üzerine adsorpsiyon mekanizmasının hidrojen bağını içermekten ziyade elektrostatik olduğu öne sürülmüştür.
analiz
Potasyum tuzu, diğer fosfotungstat tuzlarının çoğundan farklı olarak sadece az çözünür ve potasyumun gravimetrik analizi için bir yöntem olarak önerilmiştir .
Proteinlerin çökelmesi
Bir dizi analitik prosedürde fosfotungstik asidin rollerinden biri proteinleri çökeltmektir. Polar proteinler için "evrensel" bir çökeltici olarak adlandırılmıştır. Daha ileri çalışmalar, a-amino gruplarıyla çökelmenin meydana gelmediğini, ancak guanidino, ε-amino ve imidazol gruplarıyla meydana geldiğini gösterdi.
Tıbbi
Bu alanda çok az çalışma yapıldığı görülmektedir. Bir örnek, sıçanlarda karaciğer nekrozu ile ilgilidir.
Kompozit proton değişim membranları
Fosfotungstik asit de dahil olmak üzere heteropoli asitler, Nafion gibi kompozit proton değişim membranlarında malzeme olarak araştırılmaktadır . İlgi, gelişmiş çalışma özelliklerine sahip oldukları için bu kompozit malzemelerin yakıt pillerinin imalatındaki potansiyelinde yatmaktadır.