シリカ測定(モリブデンブルー比色法)

質問

化学の素人の者なのですが，今度シリカを測ることになりました．実験方法はわかったのですが，メカニズムなどが全然わからなくて困ってます．なぜ青く発色するのか？これでシリカのみを測れるメカニズムなどよくわかりませんのでわかる範囲だけでもご教授よろしくお願いします．
試薬：
・2gのモリブデン酸溶液(モリブデン酸アンモニウム
((NH4)6Mo7O24・4H2O)+6mlの濃塩酸(HCl)+蒸留水で250mlに定溶)
・還元溶液：25mLの亜硫酸メトール溶液(下記)と15mLのシュウ酸飽和溶液(下記)を混合する。さらに50％硫酸溶液(下記)15mLを攪拌しながらゆっくり加える。純水で総量75mLにする。
・亜硫酸メトール溶液：無水亜硫酸ナトリウム(Na2SO3)3gをメスフラスコ(250mL)内で溶かし、5gのメトール(p-メチルアミノフェノール硫酸塩、(HOC6H4NHCH3)2・H2SO4)を加えてから純水で250mLに定容する。メトールの完全溶解後、溶液をワットマンNo.1ろ紙でろ過したもの．
・シュウ酸飽和溶液：25gのシュウ酸二水塩((COOH)2・2H2O)を250mLの純水と攪拌し上澄みを回収したもの．

・標準溶液：0.5642gのNa2SiF6(真空デシケーター内で一昼夜放置したもの)を純水に溶解し、1dm3に定容する。(スタンダード用)

(1)希釈した標準溶液(スタンダード)を用意した試験管へ溶液注入器にて0.5mL注入(濃度段階0μMには純水1mLを加える)。測定サンプルも1地点につき2個ずつ0.5mL注入。高濃度予想測定サンプルには0.25mL注入し、0.25mL純水を加える。
↓
(2)すべてに純水0.5mLを加える。
↓
(3)すべてにモリブデン酸溶液1mLを加える。
↓
(4)15分放置
↓
(5)すべてに還元溶液1.5mLを加える。ふたをして、振動器にかける。
↓
(6)2～6時間放置。
↓
(7)水質分析計にてゼロ設定をしたのち、波長812nmにて吸光度測定。
↓
(8)検稜線を描き、分析の精度が確認できたら、サンプルの値を検稜線式に代入し濃度を計算する。

回答No.1

noname#160321 · ベストアンサー

はじめに、筑波大学のURL:
http://www.biol.tsukuba.ac.jp/tjb/Vol4No1/TJB200501200100756.html
にあるように、原子吸光法などの機器分析にかかりにくいため「モリブデン黄法」それを還元した「モリブデン青法」の「比色」定量が用いられています。
方法はご質問の通りで、兵庫大学のURL:
http://www.shse.u-hyogo.ac.jp/kumagai/eac/4_14.htm
にもあるとおり、黄色がケイモリブデン酸、で還元すると「モリブデン青」と呼ばれる812nm付近に吸収のある物質に変わります。
ケイモリブデン酸の構造はややこしく、一般に「ヘテロポリ酸」と呼ばれるグループに属しています。
添付URLは日本新金属株式会社様のHPから頂きました。
添付ページの右下の図がヘテロポリ酸の一般構造なのですが、ケイ素やリンはこの立体のド真ん中に「はまっちゃう」形になっています。
一時この類の化学は非常に流行りましたが、今は昔の静けさを取り戻しています。(爆笑)
還元されて青くなるのですが、電子が全体に分布しているため、(対称性が非常に高いためにそうなる)どこにあると言えず、全体が還元される、と言うべきなのです。

参考URL：

http://www.jnm.co.jp/pw12.htm

お礼

返答ありがとうございます．助かりました！少し理解が深まりました．また質問するときがありましたらよろしくお願いします．