Sectroscopic study of stability and molecular species of 12-tungstophosphoric acid in aqueous solution

Authors: Holclajtner-Antunović, Ivanka; Bajuk-Bogdanović, Danica; Todorović, Marija; Mioč, Ubavka B.; Zakrzewska, Joanna; Uskoković-Marković, Snežana

Source: Canadian Journal of Chemistry, Volume 86, Number 10, October 2008 , pp. 996-1004(9)

Publisher: NRC Research Press

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Abstract:

The various molecular species of 12-tungstophosporic acid (WPA) in aqueous solutions of different pH values (from 1 to 11.5) were investigated by UV, IR, and NMR spectroscopy. The dependence of the attained equilibrium composition in solution on time, concentration of WPA, and type of buffer used was studied. Obtained results indicate that the buffer type and pH value greatly determine the equilibrium composition in the solution. The Keggin structure of the WPA is sustained only up to pH 1.5. With further increase in pH, the decomposition of Keggin anion does not lead directly to the monovacant lacunary anion. Between 1.5 and 2.0, the structures with 2 phosphorus atoms from the Dawson series are dominant as intermediate species. In the pH range 3.5-7.5, WPA is present in the form of the monovacant lacunary Keggin anion. These results are of special importance for the biomedical and catalytic applications of heteropoly compounds (HPCs) and for an improved understanding of the mechanism of their functioning.Key words: heteropolyacids of the Keggin structure, hydrostability, UV, IR and NMR spectroscopy.

Faisant appel aux méthodes de spectroscopie UV, IR et RMN, on a étudié diverses espèces moléculaires de l'acide 12-tungstophosphorique (ATP), dans des solutions aqueuses dont les pH s'étalent de 1 à 11,5. On a étudié la relation entre la composition de l'équilibre obtenu et le temps, la concentration en ATP et le type de tampon utilisé. Les résultats obtenus indiquent que le type de tampon et la valeur du pH jouent un rôle considérable sur la composition de l'équilibre en solution. La structure de Keggin pour l'ATP n'est maintenue que jusqu'à un pH de 1,5. Avec des augmentations supplémentaires de la valeur du pH, la décomposition de l'anion de Keggin ne conduit pas directement à l'anion lacunaire monovacant. Entre 1,5 et 2,0, les structures comportant deux atomes de phosphore des séries de Dawson sont les espèces intermédiaires dominantes. Dans la zone de pH allant de 3,5 à 7,5, l'ATP est présent sous la forme de l'anion lacunaire monovacant de Keggin. Ces résultats sont particulièrement important pour les applications biomédicales et catalytiques des composés hétéropolyacides (CHP) et pour une meilleure compréhension du mécanisme de leur fonctionnement.Mots-clés : hétéropolyacides de la structure de Keggin, hydrostabilité, spectroscopies UV, IR et RMN.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research article

Publication date: 2008-10-01

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