Bromothymol โครงสร้างสีฟ้าคุณสมบัติการเตรียมและการใช้งาน

bromothymol สีน้ำเงิน มันเป็นสีย้อมที่ไวต่อค่า pH ของสภาพแวดล้อมและถูกใช้เป็นตัวบ่งชี้ในปฏิกิริยาทางห้องปฏิบัติการหลายอย่าง ตัวบ่งชี้คือสีย้อมอินทรีย์ซึ่งสีขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของไอออน H₃O⁺ หรือ pH ของสื่อ เนื่องจากสีที่แสดงขึ้นตัวบ่งชี้สามารถระบุความเป็นกรดหรือความเป็นพื้นฐานของการแก้ปัญหา.

Bromothymol blue มีระดับการบ่งชี้ที่ใช้งานอยู่ระหว่าง pH 6.0 และ 7.6 ที่ค่าความเป็นกรด - ด่างของตัวกลางต่ำกว่า 6.5 จะแสดงสีเหลือง เมื่อค่าความเป็นกรด - ด่างของตัวกลางอยู่ระหว่าง 6.5 และ 7.6 ค่านั้นจะได้สีเขียว ที่ pH มากกว่า 7.6 สีจะเป็นสีน้ำเงิน.

คุณลักษณะนี้ทำให้ตัวบ่งชี้นี้มีประโยชน์มากเนื่องจากสามารถใช้กับเครื่องวัดค่า pH ใกล้กับความเป็นกลาง แม่นยำที่กระบวนการทางสรีรวิทยาเกิดขึ้น.

อิออนไนเซชันของ bromothymol blue ในสารละลายที่เป็นน้ำสามารถนำมาคำนวณด้วยวิธีต่อไปนี้:

HIN (สีเหลือง) + H₂O  <=>  ใน^- (สีน้ำเงิน) + H₃O⁺

เมื่อตัวบ่งชี้ถูก protonated (HIn) จะได้รับสีเหลือง; ในขณะที่ถ้าตัวบ่งชี้ไม่ได้ทำการยับยั้ง (In^-) กลายเป็นสีฟ้า.

ดัชนี

• 1 โครงสร้างทางเคมี
  • 1.1 การเปลี่ยนแปลงค่า pH
• 2 คุณสมบัติ
  • 2.1 ชื่อทางเคมี
  • 2.2 สูตรโมเลกุล
  • 2.3 น้ำหนักโมเลกุล
  • 2.4 ลักษณะทางกายภาพ
  • 2.5 คุณสมบัติทางเคมี
  • 2.6 ค่าคงที่การแยกตัวของไอออนิก (Ka)
  • 2.7 ช่วงการบ่งชี้ที่ใช้งาน
  • 2.8 ความหนาแน่น
  • 2.9 จุดหลอมเหลว
  • 2.10 จุดเดือด
  • 2.11 การละลาย
  • 2.12 ความเสถียร
  • 2.13 การดูดกลืนแสง
• 3 การใช้และแอปพลิเคชัน
  • 3.1 ในการศึกษาการเผาผลาญ
  • 3.2 ในสูติศาสตร์
  • 3.3 การใช้งานอื่น ๆ
• 4 การเตรียมการ
• 5 อ้างอิง

โครงสร้างทางเคมี

ในภาพด้านบนโครงสร้างของ bromothymol blue แสดงด้วยแบบจำลองบาร์และทรงกลมที่ค่า pH ต่ำกว่า 7.1 แถบสีน้ำตาลนั้นตรงกับอะตอมโบรมีนสองอัน.

แหวนอะโรมาทั้งสามวงนี้ทำขึ้นพร้อมกับกลุ่มเมธิล CH₃, และ tertbutyl กลุ่มไทมอล; และมีการเชื่อมโยง Br จากนั้นมาสาเหตุที่เรียกว่า 'bromotimol' มา.

กลุ่มซัลโฟเนตที่ R-SO จะแสดงในส่วนล่าง₃^-, กับทรงกลมสีแดงและสีเหลือง กลุ่มนี้สามารถเชื่อมโยงผ่านอะตอมโอกับคาร์บอนกลางที่รวมวงแหวนสามวง.

การเปลี่ยนแปลงค่า pH

แม้ว่าโครงสร้างโมเลกุลนี้จะไม่เปลี่ยนแปลงอย่างรุนแรงด้วยค่า pH ที่เป็นกรดหรือพื้นฐาน แต่สถานะทางอิเล็กทรอนิกส์ของมันก็จะเปลี่ยนไปซึ่งสะท้อนจากการเปลี่ยนสีของสารละลาย.

ต่ำกว่า pH 7 ตัวบ่งชี้คือสีเหลืองและใช้โครงสร้างของภาพ แต่ถ้าค่า pH กลายเป็นค่าพื้นฐานกลุ่ม -OH จะถูกลดทอนและสามารถสร้างพันธะคู่ได้ C = O.

เป็นผลให้ระบบการผันแปรของโมเลกุล (ของพันธะคู่เรโซแนนท์ทั้งหมด) มีการเปลี่ยนแปลงมากพอที่อิเล็กตรอนจะไม่ดูดซับโฟตอนเดียวกันอีกต่อไปและการแก้ปัญหาจะเปลี่ยนจากสีเหลืองเป็นสีน้ำเงิน.

ในทางกลับกันถ้าค่า pH ต่ำกว่า 7 สีของตัวบ่งชี้จะเปลี่ยนจากสีเหลืองเป็นสีแดง ที่นี่การเปลี่ยนแปลงในระบบคอนจูเกตนั้นเกิดจากการรวมตัวของกลุ่ม -OH เป็น -OH₂⁺. -

ในสื่อที่เป็นกรดและพื้นฐานโมเลกุลสูญเสียความเสถียรดูดซับโฟตอนของพลังงานที่ลดลงเพื่อให้การเปลี่ยนภาพอิเล็กทรอนิกส์รับผิดชอบต่อสีที่ผู้ชมมองเห็น.

แล้วสีเขียวของภาพหลักล่ะ? เมื่อเข้าใกล้ค่า pH ถึง 7.1 โมเลกุลส่วนเล็ก ๆ จะสูญเสียโปรตอนโดยให้สีฟ้าที่เมื่อผสมกับสีเหลืองจะให้สีเขียว.

สรรพคุณ

ชื่อทางเคมี

Bromothymol blue หรือ 3,3'-dibromothimolsulfonaphthalein.

สูตรโมเลกุล

C₂₇H₂₈br₂O₅S.

น้ำหนักโมเลกุล

624.384 g / mol.

ลักษณะทางกายภาพ

ผงสีทึบที่สั่นระหว่างสีชมพูและสีม่วง.

คุณสมบัติทางเคมี

มันทำหน้าที่เป็นกรดอ่อน ๆ ในสารละลาย เมื่อโปรตอนในสื่อที่เป็นกรดมันจะได้สีเหลืองที่ค่า pH เป็นกลางมันเป็นสีเขียวและเมื่อมันถูกลดทอนที่ pH อัลคาไลน์มันจะเป็นสีน้ำเงิน.

ค่าคงที่การแยกตัวของไอออนิก (Ka)

7.9 x 10^-8.

ช่วงบ่งชี้ที่ใช้งานอยู่

pH 6.0 ถึง 7.6 นี่เป็นเพราะการมีอะตอมของโบรมีนที่ทำหน้าที่สกัดอิเลคตรอนและกลุ่มผู้บริจาคอิเล็คตรอนสองกลุ่ม (alkyl substituents).

ความหนาแน่น

1.25 กรัม / ซม³.

จุดหลอมเหลว

202 ° C (396 ° F).

จุดเดือด

184.9 ºC.

สามารถในการละลาย

ละลายได้ในน้ำและน้ำมันเล็กน้อย ในทำนองเดียวกันมันจะละลายได้ไม่ดีในตัวทำละลายที่ไม่ใช่ขั้วเช่นเบนซีนโทลูอีนและไซลีนและไม่ละลายในอีเทอร์ปิโตรเลียม ละลายได้ในสารละลายของด่างและแอลกอฮอล์.

ความมั่นคง

มันมีความเสถียรที่อุณหภูมิห้องและเข้ากันไม่ได้กับตัวแทนออกซิไดซ์ที่แข็งแกร่ง.

การดูดซับแสง

รูปแบบโปรตอนมีการดูดกลืนแสงสูงสุดที่ความยาวคลื่น 427 นาโนเมตรดังนั้นการส่งสัญญาณแสงสีเหลืองในสารละลายกรดและรูปแบบที่ไม่ได้รับการดูดซับมีการดูดกลืนแสงสูงสุดที่ความยาวคลื่น (λ) 602 นาโนเมตร ที่ pH อัลคาไลน์.

การใช้งานและการใช้งาน

ในการศึกษาการเผาผลาญ

Bromothymol blue ถูกใช้ในกระบวนการต่าง ๆ ที่ผลิตก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO)₂ด้วยการสร้างกรดคาร์บอนิก (H)₂CO₃) ซึ่งทำให้กรดเป็นสื่อ เห็นได้จากการเปลี่ยนสีของโบรมีนสีฟ้า.

หากบุคคลทำการออกกำลังกายและเชื่อมต่อกับท่อซึ่งในทางกลับกันการเชื่อมต่อกับภาชนะที่มีวิธีการแก้ปัญหาของ bromothymol สีน้ำเงินปรากฏการณ์ต่อไปนี้จะถูกสังเกต: เป็นผลมาจากการเพิ่มขึ้นของการออกกำลังกายและ เมแทบอลิซึมจะมีการผลิต CO เพิ่มขึ้น₂.

บริษัท₂ จะทำปฏิกิริยากับน้ำผลิตกรดคาร์บอนิก₂CO₃, หลังจากนั้นก็แยกตัวออกจากการปลดปล่อยไอออนเอช⁺ และทำให้เป็นกรดสื่อ นี่เป็นผลมาจากการที่ bromothymol blue ได้รับสีเหลืองซึ่งเป็นหลักฐานของความเป็นกรดของตัวกลาง.

ในสูติศาสตร์

Bromothymol สีน้ำเงินถูกใช้ในสูติศาสตร์เพื่อเน้นการแตกของเยื่อหุ้มต้น โดยปกติแล้วน้ำคร่ำนั้นมีค่า pH สูงกว่า 7.7 ดังนั้นสีน้ำเงินของโบรมีนจะเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงินเมื่อสัมผัสกับของเหลวที่หนีออกจากแอมนิ.

ค่าพีเอชในช่องคลอดมักจะเป็นกรดดังนั้นสีน้ำเงินของโบรโธโธลจะมีสีเหลือง การเปลี่ยนสีของมันเป็นสีน้ำเงินแสดงให้เห็นว่ามีน้ำคร่ำในบริเวณช่องคลอด.

การใช้งานอื่น ๆ

bromothymol blue ยังมีการใช้งานในอุปกรณ์และฟังก์ชั่นต่อไปนี้:

-เซ็นเซอร์แสง

-ระบบตรวจจับการเผาไหม้ก๊าซ

-ในการผลิตสี, ของเล่น, ผลิตภัณฑ์ทำความสะอาด, ผงซักฟอกและสิ่งทอ

-เซ็นเซอร์ความสดของอาหาร

-ในฐานะที่เป็นตัวระบุของข้าวสดและค้าง

-ในการตรวจจับจุลินทรีย์.

นอกจากนี้ยังใช้ในการวิเคราะห์การเจริญเติบโตของแบคทีเรียในยาออกฤทธิ์ทางจิตและในวัสดุทางทันตกรรม.

การจัดเตรียม

ละลาย Bromothymol สีน้ำเงิน 100 มิลลิกรัมในแอลกอฮอล์เจือจาง 100 มล. และกรองถ้าจำเป็น มันยังเตรียมไว้ดังนี้: 50 mg ของ bromothymol blue นั้นละลายในส่วนผสมของโซเดียมไฮดรอกไซด์ 0.02 N 4 มล. และแอลกอฮอล์ 20 มล. เสร็จ 100 มล. ด้วยน้ำ.

การอ้างอิง

1. วิกิพีเดีย (2018) Bromothymol สีน้ำเงิน สืบค้นจาก: en.wikipedia.org
2. Foist L. (2018) Bromothymol blue: คำจำกัดความการใช้ & สูตร การศึกษา ดึงมาจาก: study.com
3. บริษัท วิทยาศาสตร์ (2018) ตัวบ่งชี้ค่า pH โบรมีนสีฟ้า 1 ออนซ์ สืบค้นจาก: sciencecompany.com
4. การวิเคราะห์สเปกโทรโฟโตเมตริกของ pK ของตัวบ่งชี้โบรมีนสีฟ้า ดึงมาจาก: fch.upol.cz
5. PubChem (2018) Bromothymol Blue สืบค้นจาก: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
6. ราชสมาคมเคมี (2015) Bromothymol สีน้ำเงิน เคมสไปเดอร์ ดึงมาจาก: chemspider.com
7. Whitten, Davis, Peck & Stanley (2008) เคมี (8th ed.) CENGAGE การเรียนรู้.