أكتشاف المركب الجديد لمعقد الكوبلت ؟

التفاصيل

تم إنشاءه بتاريخ الإثنين, 21 تشرين1/أكتوير 2013 23:23

أكتشاف المركب الجديد لمعقد الكوبلت ؟
New Complex of Cobalt
بواسطة/الدكتور عبدالرزاق محمد جعفر
أستاذ جامعات بغداد والفاتح وصفاقس / سابقاً

سنة 1995 كنت أستاذاً زائراً في جامعة مدينة باتون روج / ولاية لويزيانه / أمريكا الموسومة وطلب مني ألقاء محاضرة في أختصاصي, LSU   
وما أن بدأت ووصلت لأكتشافي مركباً جديداً للكوبلت حتى طلب مني رئيس الجلسة أن أحدثهم عن طريقة أكتشافي لذلك المركب, ولا يرغبون بسماع المزيد  من المعادلات الكيميائية,.. ويحبذون سماع ما حدث أثناء البحث من متاعب أدت لهذا الأكتشاف !

                       
 
              العبد لله في الحقبة التي أكتشف فيها المركب

                     

ألمركب المكتشف هو مركب كيمياوي جديد تكون بالصدفة أثناء أبحاثي في مرحلة الدكتوراه وسجل بأسمي حيث أصر أستاذي أن يذكر أسمه بعد أسمي عندما نشرنا البحث في المجلة الكيميائية,.. وقال أن دقة عملي ونزاهة نتائجي هي التي أوصلتني لأكتشاف هذاالمركب لأول مرة , وتبين فيما بعد أن للمركب أهمية في دراسـة العناصر الأنتقالية, لأيجاد طريقة ما  لفصل الكميات الضئيلة جداً من المعدن المتقارب في خواصه الكيمياوية والطبيعية مع عناصر مجموعته,.. أو أيجاد كاشف يتفاعل مع ذلك العنصر ولا يتأثر بوجود العناصر الأخرى المتواجدة معه من نفس المجموعة,.. وبهذا يـسـرَ على الباحثين فصل أملاح كمية ضئيلة جداً من أحد فلزات العناصر الأنتقالية بوجود كميات كبيرة جداً من فلزات مجموعته, كما في فصل الكوبلت عن النيكل .

فمن المعروف لدى الباحثين في حقل الكيمياء التناسقية, أن الكواشف التي تـستخدم لفحص الكوبلت, هي نفسها المستخدمة لفحص النيكل, ولذا كان لزاماً أيجاد طريقة لفصل كل من الكوبلت والنيكل عن بعضهما أو أيجاد مادة جديدة (كاشف) تتفاعل مع أحد الفلزين ولا تتأثر بالآخر,..أو يكون تأثرها بدرجة محدودة!
لا أريد الأطناب في الشرح, حتى لا أثقل على غير المختصين قي الكيمياء فهم العملية, وسأسردها,كما شرحتها في المحاضرة:
من المعروف أن الكوبلت (+2) غير مستقر ولذا يتأكسد الى الكوبلت (+3) بمجرد تعرضه للهواء أوبوجود عامل مؤكسد,..ولقد كنت أستخدم من أجل أكسدة الكوبلت (+2) الى الكوبلت (+3) مادة الصوديوم نايتريت , ألا أن سوء الحظ أو حسن الحظ !,  سبب نفاذ تلك المادة, و كان ذلك في نهاية يوم السبت,... وكنت حينها بحاجة لأجراء عدد اً آخراً من التجارب لكي أعرض نتائجها على الأستاذ المشرف صباح يوم الأثنين!,..وهرعت أفتش عن مأمور مخزن المواد الكيميائية,..فوجدته قد غادر كلية الكيمياء في جامعة موسكو

         
 
          جامعة موسكو الحكومية والكليات المحيطة بها

 عند الساعة الخامسة وعملي كباحث غيرمقنن بوقت معين وطالما سهرت لساعة متأخرة من الليل أذا ما فشلت التجربة وتطلب مني أعادتها لعدة مرات!   
وعلى أية حال,.. بقيت في حيرة,لا أدري ما العمل؟,.. الى أن قادني التفكير لأختيار مادة مؤكسدة أخرى,وهكذا عدت الى مختبري  
 لأستخدم المادة البديلة و القريبة في خواصها من المادة التي كنت أستخدمها في التجارب السابقة, حيث وقع نظري على مادة اليود,..
فأخذت كمية منها ومن يوديد البوتاسيوم وأذبتهما بالماء,..وبدأت بأجراء تجاربي من جديد!
   وما أن وضعت( العينة) لقياس الكمية المشعة التي أستخلصت بواسطة الطبقة العضوية, بطريقة (عداد كايكر), لقياس كمية المادة المشعة التي أنتقلت من الطبقة المائية الى الطبقة العضوية,أي الى  ( الكلوروفورم), الذي يذيب معقد الكوبلت المشع ويفصله عن معقد النيكل الذي يبقى في الطبقة بنسبة تساوي 96% .
وعلى أية حال , فقد لاحظتُ عداد كايكر يحسب نبضات الأشعة بسرعة مذهلة وأكثرمما لاحضتها في التجارب السابقة بأكثر من لف مرة!!, من المرات السابقة المحدودة عدد النبضات !
ذهلت وتألمت وأعدت التجربة والنتيجة واحدة , وفي المقابلة مع الأستاذ تلقيت (كبسة) مؤدبة أدت الى غلق المختبر لمدة شهر, وأتهمت بتلويث الأدوات والمختبر عموماً بأشعة كاما الخطرة !,.. وأعيد تنظيفة من أي أثر للأشعاع, حيث كنت أستخدم الكوبلت 60 المشع, وزيادة في الحذر, طلب الأستاذ تبديل كل الأجهزة والمواد, وأعادة التجارب لأحتمال تلوثها بالأشعة!   
توكلت على الله, وأديت البحث بكل دقة , ولم تختلف النتائج عن التي قدمتها الى الأستاذ عن المرة الأولى, وبعد بحث متواصل دام لأكثر من ثلاثة أشهر, لمست رضى الأستاذ , ألا أنه لم يخبرني بالتوقف عن العمل, وقال سيكون هذا العمل أساس أطروحتك!

   

     نخب أكتشاف المركب الجديد في كلية الكيمياء مع طلبة الدكتوراه

وفي منتصف ذلك العام الدراسي , حضرت أجتماع هيئة التدريس بالكلية مع طلبة الدراسات العليا للمشاركة بأحتفال الأساتذة والطلبة لأنتصار الأتحاد السوفيتي آنذاك بوضعه علم الأتحاد السوفيتي على القمر بواسطة صاروخ لأول مرة, في التاريخ!
وبعد برهة قصيرة شاهدت أستاذي المشرف  واقفاً ليعلن أن العبد
(لله العراقي  فلان), قد أكتشف لنا مركباً معقداً جديداً ذو أهمية في فصل الكمية الضئيلة جداً من الكوبلت عن الكمية الكبيرة من النيكل   بنسبة = 1 / 10000    Ni /Co   
 
, بدأ التصفيق ووقفت في دهشة من المفاجأة , وشكرتهم , وكان بجانبي زميلي العراقي الدكتور جواد البدري ( رحمه الله) وقال لي:
ها يابه ســكـتـاوي!   
*****

في أدناه موجز البحث لأكتشاف المركب المعقد الجديد للكوبلت أكتبه لذوي الأختصاص ,..وأنني على أستعداد لأرسال مشروع البحث كاملاً لأي أستاذ مختص في الكيمياء غير العضوية في الجامعات العراقية لتقديمه كرسالة ماجستير بمساعدتي عن بعد دون مقابل مادي البته ,.. والله على ما أقول شهيد.
New and Novel Complex of Cobalt

By
Abdel-Razak M. Jaffar
Former Professor of
Baghdad, Tripoli and Sfax Universities

Introduction
 
Investigation and improvement of an appropriate method to determinate trace amount of cobalt alone or in presence of large amounts of nickel, iron or copper by solvent extraction method, gave rise to discover the Novel Complex of Cobalt.
Previous investigation to determinate cobalt by 1-2 cyclohexandiondioxime (nioxime), as reagent and in presence of iodine-iodide as ligand was felt. The method accompanied with many abnormal phenomenon, as in the following examples:
a-The reversible proportional of cobalt concentration with optical density.
b-The extraction percent(E%) of this complex from acidic medium by mixture of two organic solvents in different volume ratio from chloroform and is-amyl alcohol was more higher than E% of extraction  by each solvent alone, fig.(2a), Moreover, E% result became more less when the complex extracted from alkaline medium, E% of extraction from alkaline medium by pure solvent was less than E% of extraction by mixture of two organic solvents .
c- Optical density of this complex achieved maximum peaks in the presence of mixture of 50% from each of iodine and iodide solutions. This optical density was much higher than optical density of complex in presence of iodine or iodide separately,
 
 Previous study showed that complex of cobalt with Nioxime, extracted to a small extent by organic solvents from aqueous medium (pH 1-3). This complex has not any peak in visible region, which means that the determination of cobalt by solvent extraction method is not practicable.
However, in presence of Iodine-iodide as ligand, cobalt with nioxime formed complex completely extracted from acidic medium solution by organic solvent. This complex shoes two absorption peaks in visible regionλ  = 340 nm., and    λ =470 nm.,
The presence of large amount of nickel, iron or copper does not effect on the percent of extraction of this complex even if they are present in ratio: Co/Ni or Co/Fe = 1/2x104
and exhibit maxima at the same absorption region. This peak does not disappear when destroyed the excess of the iodine in organic phase. Moreover, the cobalt concentration became directly proportional with optical density.
 The improvement results have shown that nioxime in presence of iodine-iodide formed Novel Complex. This method appears to be good for the determination and separation of trace amount of cobalt alone or in presence of large amount nickel or iron. Moreover, this improvement in research result led us to study and describe the reason of each above abnormal phenomenon.


 Coordination compounds containing more than one donor group in presence of ligand, form interesting class of compounds and have been no study available for the preparation, structure and complete separation of trace of Cobalt from large amount of other cat ions.
Coordination chemistry of Inner-Transition Elements is of the recent branches of inorganic chemistry, compared with the other principle branches, it is poorly developed.
 However, until 1893, the important part of inorganic chemistry dealing with metals was based on “Alfred Werner’s Concept”.
 Metals are now known to exhibit multi-center chemistry with direct metal-metal chemical bonds, but are relatively underdeveloped and there has been no study available for the determination of metal complexes.
 In many industrial processes and in natural material it is found necessary to separate and determine quantitatively the presence of trace amounts of cobalt alone or in presence of large amount of other cat ions. The determination and separation of these elements depended on the formation of complex compounds with a proper reagents and complete extraction of this complex by organic solvents.
 Many reagents have used in the determination of cobalt also formed with Nickel and other cation complexes, so it was found interesting to investigate complexes of cobalt with appropriate reagents (Oximes) to find specific reagent in presence of halides as ligand or special method for determination of cobalt alone or in presence of large amount of nickel and other cat ions or to find new method to reduce their influence.
Nioxime is used for determination of nickel alone or the presence of large amounts of foreign cat ions. However, complete formation of this complex is reached at P H  =5, while the complex of cobalt with nioxime-iodine- iodide is completely formed in acidic
medium p H = 1-3. This difference in characteristics of complexes of nickel and cobalt has been utilized for the determination of trace of cobalt in presence of large amount of nickel by solvent extraction method.  
 Until now there has been no study available for the mechanism of determination of cobalt with nioxime in the presence of halides, the effect of organic solvents and the effect of other cations, so it seen of interest to attempt the improvement of this novel complex and to know much more about the structure of it.
   Results of this research have shown that nioxime as reagent, iodine –iodide as ligands appears to be good for the determination and separation of trace amount of cobalt alone or in presence of large amount of nickel or iron.
ملاحظة: البحث كاملاً من النحية النظرية والعملية مدون على الدسك ومسـتعدلأرساله لأي باحث بدرجة مدرس فما فوق بتخصص الكيمياء غير العضوية أذا ما أرسل لي تعهداً موثقاً بمشاركتي له من الناحية العلمية فقط,.. ومن الله التوفيق والسلام عليكم