Natriumvismutaatti

Natriumvismutaatti on natrium- (Na+) ja vismutaatti-ionien (BiO3–) epäorgaaninen suola.

Kaupallisessa natriumvismutaatissa on usein epäpuhtautena vettä, vismuttioksidia, natriumkarbonaattia ja natriumperoksidia.

Rakenne
Yhdiste muodostaa ilmeniitin alkeiskoppirakenteen. Bi5+-ionit ovat happien ympäröiminä oktaedrisinä komplekseina (BiO6), jotka muodostavat tasokerroksia. Kerrosten välissä vaihtelevat Na+ muodostamat tasokerrokset.

Valmistus
Yhdistettä voidaan valmistaa kuumentamalla natriumoksidia ja vismuttioksidia happikaasussa (O2). Reaktio on:
Na2O + Bi2O3 + O2 → 2 NaBiO3

Reaktiot
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.

NaBiO3:a käytetään mm. havaitsemaan näytteissä olevaa mangaania. Mn2+ hapettuu NaBiO3:n vaikutuksesta kuumassa rikkihappo- tai typpihappoliuoksessa permanganaatiksi (MnO4), joka on väriltään voimakkaan violettia. Reaktio on:
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.

Natriumvismutaatti voi hapettamalla tehdä 1,2-katkaisun glykoleille, ketoleille ja alfa-hydroksihappoille ilman että mahdolliset aldehydituotteet hapettuvat seuraavia reaktioita pidemmälle:
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.

Turvallisuus
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). Myrkyllisyys johtuu vismutin myrkyllisyydestä. Kaikki koe-eliöt tappava minimiannos eli LD100 rotille suun kautta on 720 mg/kg ja jäniksille 510 mg/kg.

Lähteet

Viitteet

Epäorgaaniset yhdisteet
Natriumyhdisteet
Vismuttiyhdisteet