BROMTIMOLIO MĖLYNASIS: STRUKTŪRA, SAVYBĖS, PARUOŠIMAS, PANAUDOJIMAS - CHEMIJA - 2025

Bromtimolio mėlyna yra pH jautrus dažų iš savo aplinkos ir buvo naudojamas kaip yra daugelyje laboratorijų reakcijų rodiklis. Indikatorius yra organinis dažiklis, kurio spalva priklauso nuo H ₃ O ⁺ jonų koncentracijos arba terpės pH. Pagal savo spalvą indikatorius gali nurodyti tirpalo rūgštingumą ar šarmingumą.

Bromtimolio mėlynojo aktyvumo rodmenų skalė yra nuo 6,0 iki 7,6. Kai terpės pH yra žemesnis nei 6,5, ji parodo geltoną spalvą. Kai terpės pH svyruoja nuo 6,5 iki 7,6, ji įgauna žalią spalvą. Kai pH yra didesnis kaip 7,6, jo spalva yra mėlyna.

Šaltinis: GregorTrefalt, per „Wikimedia Commons“

Ši savybė daro šį indikatorių labai naudingą, nes jį galima naudoti pH skalėje, artimoje neutralumui; tiksliai ten, kur vyksta fiziologiniai procesai.

Bromtimolio mėlynojo jonizaciją vandeniniame tirpale galima apibūdinti taip:

HIn (geltona spalva) + H ₂ O <=> In ^- (mėlyna spalva) + H ₃ O ⁺

Kai indikatorius protonuojamas (HIn), jis įgauna geltoną spalvą; o jei deprotonuotos indikatorius (Be ^- ) tampa mėlyna.

Cheminė struktūra

Šaltinis: „Benjah-bmm27“ iš Vikipedijos

Viršutinis paveikslėlis parodo bromtimolio mėlynos struktūrą su juostos ir rutulio modeliu, kai pH yra mažesnis kaip 7,1. Rudos juostos atitinka bromo atomus, iš viso du.

Kiekvienas iš trijų aromatinius žiedus sukomponuoja, kartu su metilo grupėmis, CH ₃ , ir tret-butilo, timolio grupė; ir susiejus Br, paaiškėja priežastis, kodėl jis vadinamas „bromtimoliu“.

Apatinė dalis rodo sulfonatas grupė, R-SO ₃ ^- , su raudonųjų srityse ir geltonos spalvos. Ši grupė per O atomą gali būti sujungta su centrine anglimi, jungiančia tris aromatinius žiedus.

PH pokyčiai

Nors ši molekulinė struktūra radikaliai nesikeičia esant rūgštiniam ar šarminiam pH, jos elektroninės būsenos yra pakitusios, tai atspindi tirpalų spalvos pokyčiai.

Kai pH neviršija 7, indikatorius yra geltonas ir atspindi vaizdo struktūrą; bet jei pH tampa bazinis, -OH grupės deprotonuoja ir gali susidaryti C = O dviguba jungtis.

Dėl to konjuguota molekulės sistema (visų jos rezonansinių dvigubų jungčių sistema) pakankamai pasikeičia, kad elektronai nebeįsisavina tų pačių fotonų, o tirpalas pasidaro iš geltonos į melsvą.

Kita vertus, jei pH yra gerokai mažesnis nei 7, indikatoriaus spalva keičiasi nuo geltonos iki raudonos. Čia yra konjuguotos sistemos pakeitimas yra dėl to, kad iš šių grupių -OH -OH protonuojant ₂ ⁺ .

Tiek rūgščioje, tiek šarminėje aplinkoje molekulė praranda stabilumą, sugerdama mažesnės energijos fotonus, kad būtų galima elektroninėmis perėjomis, atsakingomis už žiūrovų suvokiamas spalvas.

O kaip pagrindinio paveikslėlio žalia spalva? Kai pH artėja prie 7,1, nedidelė dalis molekulių praranda protonus, suteikdami mėlyną spalvą, kuri, sumaišius su geltona, suteikia žalią spalvą.

Savybės

Cheminis pavadinimas

Bromtimolio mėlynasis arba 3,3'-dibromtimolsulfonaftaleinas.

Molekulinė formulė

C ₂₇ H ₂₈ Br ₂ O ₅ S.

Molekulinė masė

624,384 g / mol.

Fizinė išvaizda

Kieti milteliai, kurių spalva svyruoja nuo rausvos iki purpurinės

Cheminė savybė

Tirpale jis veikia kaip silpna rūgštis. Kai jis protonuojamas rūgščioje terpėje, jis įgauna geltoną spalvą, esant neutraliam pH yra žalias, o kai deprotontuojama esant šarminiam pH, jis yra mėlynas.

Joninės disociacijos konstanta (Ka)

7,9 x 10 ^-8 .

Aktyvaus indikacijos diapazonas

pH nuo 6,0 iki 7,6. Taip yra dėl bromo atomų, veikiančių elektronus išgauti, ir dviejų vidutinių elektronų donorų grupių (alkilo pakaitų).

Tankis

1,25 g / cm ³ .

Lydymosi temperatūra

202 ° C (396 ° F).

Virimo taškas

184,9 ° C.

Tirpumas

Jis mažai tirpsta vandenyje ir aliejuje. Jis taip pat mažai tirpsta nepoliniuose tirpikliuose, tokiuose kaip benzenas, toluenas ir ksilenas, ir praktiškai netirpsta naftos eteryje. Jis tirpsta vandeniniuose šarmų tirpaluose ir alkoholyje.

Stabilumas

Jis yra stabilus kambario temperatūroje ir nesuderinamas su stipriais oksidatoriais.

Šviesos sugertis

Protonuotos formos absorbcija yra didžiausia, kai bangos ilgis (λ) yra 427 nm, taigi, skleidžiant geltoną šviesą rūgštiniuose tirpaluose, o prototonuotos formos maksimali absorbcija yra esant 602 nm bangos ilgiui (λ), perduodant mėlyną šviesą. esant šarminiam pH.

Naudojimas ir programos

Metabolizmo tyrimuose

Bromtimolio mėlynasis yra naudojamas daugelyje procesų, kuriuose gaminamas anglies dioksidas (CO ₂ ), iš to susidaro angliarūgštė (H ₂ CO ₃ ), kuri rūgština aplinką; tai rodo bromtimolio mėlynos spalvos pasikeitimas.

Jei asmuo daro fizinius pratimus ir yra prijungtas prie vamzdelio, kuris, savo ruožtu, yra sujungtas su indu su bromtimolio mėlynojo tirpalu, bus pastebimas šis reiškinys: padidėjusio fizinio aktyvumo ir metabolizmas, padidės CO _{2 gamyba} .

CO _{2 bus} reaguoja su vandeniu, gaminti anglies rūgštis, O ₂ CO ₃ , kuris vėliau disocijuoja, atleidžiant H ⁺ jonų ir rūgštinamas terpėje. Dėl to bromtimolio mėlyna spalva įgauna geltoną spalvą, pabrėždama terpės rūgštingumą.

Akušerijoje

Bromtimolio mėlynasis naudojamas akušerijoje, norint parodyti ankstyvą membranų plyšimą. Paprastai amniono skysčio pH yra didesnis nei 7,7, todėl mėlynasis bromtimolis pasidaro mėlynas, kai liečiasi su skysčiu, pratekančiu iš amnio.

Makšties pH paprastai yra rūgštus, todėl mėlynasis bromtimolis turi geltoną atspalvį. Pakeitus jo spalvą į mėlyną, išryškėja amniono skystis makšties srityje.

Kiti naudojimo būdai

Bromtimolio mėlynasis taip pat gali būti naudojamas šioje įrangoje ir funkcijose:

-Optiniai jutikliai

-Dujų degimo aptikimo sistemos

- Gaminant dažus, žaislus, valymo priemones, ploviklius ir tekstilės gaminius

-Maisto gaivumo jutikliai

- Kaip šviežių ir pasenusių ryžių identifikatorius

-Aptikus mikroorganizmus.

Jis taip pat naudojamas bakterijų augimo analizei, psichoaktyviems vaistams ir odontologijos medžiagoms gaminti.

Paruošimas

100 mg bromtimolio mėlynojo ištirpinama 100 ml praskiesto alkoholio ir, jei reikia, filtruojama. Jis taip pat paruošiamas taip: 50 mg bromtimolio mėlynojo ištirpinama 4 ml 0,02 N natrio hidroksido ir 20 ml alkoholio mišinyje, praskiedžiant vandeniu iki 100 ml.

Nuorodos

1. Vikipedija. (2018 m.). Bromtimolis mėlynas. Atkurta iš: en.wikipedia.org
2. Foist L. (2018). Bromtimolio mėlynasis: apibrėžimas, panaudojimas ir formulė. Tyrimas. Atgauta iš: study.com
3. Mokslo kompanija. (2018 m.). Bromtimolio mėlynos spalvos pH indikatorius, 1 uncija. Atkurta iš: sciencecompany.com
4. Bromtimolio mėlynojo indikatoriaus pK spektrofotometrinis nustatymas. Atkurta iš: fch.upol.cz
5. „PubChem“. (2018 m.). Bromtimolis mėlynas. Atkurta iš: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
6. Karališkoji chemijos draugija. (2015). Bromtimolis mėlynas. „ChemSpider“. Atkurta iš: chemspider.com
7. Whittenas, Davisas, Peckas ir Stanley. (2008). Chemija. (8-asis leidimas). CENGAGE mokymasis.