كاشف تولنز

📅 آخر تحديث: ٢٢ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٢ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة

اختبار تولنز للألدهيد: الجانب الأيسر إيجابي (مرآة فضية)، الجانب الأيمن سلبي
نموذج الكرة والعصا لمركب ثنائي أمين الفضة (I)

كاشف تولنز (صيغته الكيميائية Ag(NH₃ ) ₂OH ) هو كاشف كيميائي يُستخدم للتمييز بين الألدهيدات والكيتونات ، بالإضافة إلى بعض كيتونات ألفا هيدروكسي التي يمكن أن تتحول إلى ألدهيدات. يتكون الكاشف من محلول نترات الفضة ، وهيدروكسيد الأمونيوم ، وكمية من هيدروكسيد الصوديوم (للحفاظ على درجة حموضة قاعدية للمحلول). سُمي الكاشف نسبةً إلى مكتشفه، الكيميائي الألماني برنارد تولنز . [ 1 ] يدلّ اختبار كاشف تولنز الإيجابي على ترسب الفضة العنصرية، والذي غالبًا ما يُنتج " مرآة فضية " مميزة على السطح الداخلي لوعاء التفاعل.

التحضير المختبري

هذا الكاشف غير متوفر تجاريًا نظرًا لقصر مدة صلاحيته ، لذا يجب تحضيره طازجًا في المختبر. تتضمن إحدى طرق التحضير الشائعة خطوتين. أولًا، تُضاف بضع قطرات من هيدروكسيد الصوديوم المخفف إلى محلول مائي من نترات الفضة بتركيز 0.1 مولار . تعمل أيونات الهيدروكسيد ( OH⁻ ) على تحويل معقد الفضة المائي إلى أكسيد الفضة الأحادي ( Ag₂O ) ، الذي يترسب من المحلول على شكل مادة صلبة بنية اللون. 

2 AgNO3 + 2 NaOH → Ag2O

في الخطوة التالية، تُضاف كمية كافية من الأمونيا المائية لإذابة أكسيد الفضة (I) البني. يحتوي المحلول الناتج على معقدات [Ag( NH₃ ) ₂ ] ⁺ في الخليط، وهو المكون الرئيسي لكاشف تولنز. يُعاد تكوين هيدروكسيد الصوديوم.

Ag 2 O + 4 NH 3 + 2 NaNO 3 + H 2 O → 2 [ Ag(NH 3 ) 2 ]NO 3 + 2 NaOH

بدلاً من ذلك، يمكن إضافة الأمونيا المائية مباشرةً إلى محلول نترات الفضة. [ 2 ] في البداية، تحفز الأمونيا تكوين أكسيد الفضة الصلب، ولكن مع إضافة المزيد من الأمونيا، يذوب هذا الراسب الصلب ليعطي محلولاً صافياً من معقد التنسيق ثنائي أمين الفضة (I) ، [ Ag(NH3 ) 2 ] + . يساعد ترشيح الكاشف قبل الاستخدام على منع النتائج الإيجابية الكاذبة.

الاستخدامات

التحليل العضوي النوعي

بعد تحديد وجود مجموعة الكربونيل باستخدام 2،4-ثنائي نيتروفينيل هيدرازين (المعروف أيضًا باسم كاشف برادي أو 2،4-DNPH أو 2،4-DNP)، يمكن استخدام كاشف تولنز للتمييز بين الكيتون والألدهيد . يعطي كاشف تولنز نتيجة سلبية لمعظم الكيتونات، باستثناء كيتونات ألفا هيدروكسي .

يعتمد الاختبار على فرضية أن الألدهيدات تتأكسد بسهولة أكبر من الكيتونات؛ ويعود ذلك إلى ارتباط ذرة هيدروجين بمجموعة الكربونيل في الألدهيدات. يُعدّ مُركّب ثنائي أمين الفضة (I) في المزيج عامل مؤكسد ، وهو المتفاعل الأساسي في كاشف تولنز. يُجرى الاختبار عادةً في أنبوب اختبار داخل حمام مائي دافئ.

في اختبار إيجابي، يؤكسد معقد ثنائي أمين الفضة (I) الألدهيد إلى أيون الكربوكسيلات ، ويُختزل في هذه العملية إلى فضة عنصرية وأمونيا مائية. تترسب الفضة العنصرية من المحلول، وأحيانًا على السطح الداخلي لوعاء التفاعل، مُشكلةً ما يُعرف بـ "مرآة الفضة". عند إضافة حمض، يُعطي أيون الكربوكسيلات حمضه الكربوكسيلي المُقابل . لا يتكون الحمض الكربوكسيلي مباشرةً في البداية لأن التفاعل يحدث في وسط قلوي . تُوضح المعادلات الأيونية للتفاعل الكلي أدناه؛ حيث يُشير R إلى مجموعة ألكيل . [ 3 ]

2 [ Ag(NH3 ) 2 ] + + RCHO + H2O → 2 Ag + 4 NH3 + RCOOH + 2 H +

يمكن استخدام كاشف تولنز أيضًا للكشف عن الألكينات الطرفية ( RC₂H ). في هذه الحالة ، يتكون راسب أبيض من الأسيتيليد ( AgC₂R ) . يعتمد اختبار آخر على تفاعل الفورفورال مع الفلوروجلوسينول لإنتاج مركب ملون ذي امتصاصية مولية عالية. [ 4 ] كما يعطي هذا الاختبار نتيجة إيجابية مع الهيدرازينات والهيدرازونات وكيتونات ألفا هيدروكسي و1،2 - ثنائي الكربونيل .

يعطي كل من كاشف تولنز وكاشف فهلنج نتائج إيجابية مع حمض الفورميك .

تلطيخ

في علم الأمراض التشريحي ، يُستخدم نترات الفضة الأمونيومية في صبغة فونتانا-ماسون ، وهي تقنية تلوين بالفضة تُستخدم للكشف عن الميلانين والأرجنتافين والليبوفوسين في مقاطع الأنسجة . يقوم الميلانين والكرومافينات الأخرى باختزال نترات الفضة إلى فضة معدنية . [ 2 ]

بلمسة فضية عاكسة

يُستخدم كاشف تولنز أيضًا لتطبيق طبقة فضية عاكسة على الأواني الزجاجية، مثل السطح الداخلي لقارورة معزولة حراريًا. تُسمى العملية الكيميائية الأساسية بتفاعل المرآة الفضية . العامل المختزل في هذه التطبيقات هو الجلوكوز (أحد الألدهيدات). يتطلب الحصول على مرآة عالية الجودة استخدام أوانٍ زجاجية نظيفة. لزيادة سرعة الترسيب، يمكن معالجة سطح الزجاج مسبقًا بكلوريد القصدير الثنائي المُثبَّت في محلول حمض الهيدروكلوريك . [ 5 ]

في التطبيقات التي تتطلب أعلى جودة بصرية، كما هو الحال في مرايا التلسكوبات ، يُعدّ استخدام كلوريد القصدير الثنائي إشكاليًا، لأنه يُحدث خشونة على المستوى النانوي ويُقلل من الانعكاسية. [ 6 ] [ 7 ] تشمل طرق إنتاج مرايا التلسكوبات إضافات أخرى لزيادة الالتصاق ومرونة الطبقة الرقيقة ، كما في طريقة مارتن التي تتضمن حمض الطرطريك والإيثانول . [ 7 ]

أمان

يمكن تدمير الكاشف القديم باستخدام حمض مخفف لمنع تكوين نتريد الفضة شديد الانفجار . [ 8 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ^ تولنز ، ب. (1882). "Ueber ammon-alkalische Silberlösung als Reagens auf Aldehyd" [ على محلول الفضة القلوي النشادري ككاشف للألدهيدات ] . Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft (باللغة الألمانية). 15 (2): 1635-1639 . دوى : 10.1002/cber.18820150243 .
  2. ١ ٢ موقع ويب باث الإلكتروني http://library.med.utah.edu/WebPath/HISTHTML/MANUALS/FONTANA.PDF . تاريخ الوصول: ٤ فبراير ٢٠٠٩
  3. ↑ "أكسدة الألدهيدات والكيتونات" . chemguide.co.uk . تم الاطلاع عليه بتاريخ 31 يناير 2010 .
  4. ^ أوشيتنا، ك. تولنز، ب. (1901). "التفاعلات الطيفية لميثيل فورفورول" . بير. دتش. الكيمياء. جيز . 34 (2): 1425. دوى : 10.1002/cber.19010340212 .
  5. ↑ هارت، م. (1992). دليل نفخ الزجاج العلمي . سانت هيلينز، ميرسيسايد [إنجلترا]: الجمعية البريطانية لنفخ الزجاج العلمي. ISBN 0-9518216-0-1.
  6. ↑ ن. تشيتفورانوند1؛ س. جيمسيريلرز؛ د. ب. كاشيما (2013). "تأثيرات المعالجات السطحية على التصاق طبقة الفضة على ركيزة زجاجية مصنعة بالطلاء الكيميائي". مجلة الجمعية الأسترالية للخزف . 49 : 62-69 .{{cite journal}}: صيانة CS1: الأسماء الرقمية: قائمة المؤلفين ( رابط )
  7. 1 2 سي. هيبر د. (فبراير 1911). "طرق طلاء المرايا بالفضة" . منشورات الجمعية الفلكية للمحيط الهادئ . 23 (135): 15-19 . Bibcode : 1911PASP...23...13C . doi : 10.1086/122040 . hdl : 2027/mdp.39015018047608 .
  8. ↑ سفيهلا، ج.؛ فوغل، آرثر أنطون (1996). التحليل غير العضوي النوعي لفوغل . نيويورك: لونغمان. ISBN 0-582-21866-7.