Artikel
Metielrooi en methyleenblou: hoe die Tashiro-indikator werk
Die Tashiro-mengindikator kombineer metielrooi en methyleenblou om 'n suur-basis-titrasie makliker leesbaar te maak. Metielrooi verskaf die pH-afhanklike respons; methyleenblou verander die gevolglike kleurkontras. 'n Oorgang van groen na violet in hierdie mengsel moet nie vertolk word as die blou kleurstof wat sy bekende reduksie tot 'n kleurlose vorm ondergaan nie.
Die formulering maak saak. 'n Naam op 'n bottel identifiseer 'n indikatorfamilie, maar die laboratorium benodig steeds 'n samestelling, 'n gedokumenteerde oorgang en 'n metode wat bepaal wanneer om op te hou titrant byvoeg.
Wat elke kleurstof bydra
Metielrooi is 'n suur-basis-indikator. Die geprotoneerde en gedeprotoneerde vorme daarvan het verskillende absorpsie in die sigbare gebied, sodat hul veranderende verhoudings 'n kleurverandering veroorsaak namate die pH verander. Byvoorbeeld, Sigma-Aldrich spesifiseer 'n oorgang van pienk na geel oor pH 4.2–6.2 vir sy metielrooi-reagens.
Die byvoeging van 'n blou komponent verander wat die oog sien: die rooierige kant lyk meer violet, terwyl die gelerige kant saam met blou groen lyk. Dit word dikwels as afskerming van die indikator beskryf. Die nuttige onderskeid is tussen die komponent wat op suurheid reageer en die komponent wat die visuele voorkoms daarvan verander. Deur die kleurstowwe te meng, word methyleenblou nie 'n universele pH-meter nie.
Vergelyk die drie situasies voordat jy 'n kleur vertolk:
| Indikatorstelsel | Wat lewer die sein? | Wat die waarnemer kan aflei |
|---|---|---|
| Metielrooi alleen | Veranderinge in suur-basis-vorm | Die oplossing het deur daardie indikator se pH-oorgang beweeg |
| Metielrooi plus methyleenblou | 'n pH-respons waargeneem deur die gekombineerde kleure | Die mengindikator het 'n formuleringspesifieke voorkoms bereik |
| Methyleenblou in 'n reduserende stelsel | Reduksie van die blou kleurstof, met moontlike heroksidasie | Redokschemie vind plaas; dit identifiseer nie 'n titrasie-eindpunt nie |
Die laaste ry beskryf 'n ander eksperiment. In Oxford se bloubotteldemonstrasie reduseer glukose in 'n alkaliese oplossing methyleenblou tot 'n kleurlose vorm, en suurstof wat ingebring word, herstel die blou kleur. Daardie toestande verklaar 'n redokssiklus, nie die beoogde suur-basis-aanduiding van Tashiro nie. Die breër onderskeid word in methyleenblou se redokschemie behandel.
'n Gedokumenteerde formulering en die rigting van die kleurverandering
Die ITW Reagents-tegniese blad vir produk 282430, uitgawe 5 gedateer Oktober 2018, spesifiseer 100 mg metielrooi en 50 mg methyleenblou, met 10.4 mL water en genoeg absolute etanol om 100 mL te maak. Dit identifiseer die produk vir ammoniaktitrasies en dokumenteer rooi-violet by pH 4.4 en groen by pH 5.8.
Dit gee die volgende formuleringspesifieke diagram:
pH 4.4, rooi-violet → stygende pH → pH 5.8, groen
pH 5.8, groen → dalende pH → pH 4.4, rooi-violet
Die pyl beskryf die rigting deur die indikatorinterval. Dit skryf nie enige kant van die interval as die stoppunt vir elke ontleding voor nie. Die blad ken nie 'n presiese grys eindpunt toe nie, dus kan 'n universele gryspunt-pH nie uit hierdie spesifikasie afgelei word nie.
Let ook daarop dat groen by pH 5.8 onder gewone waterige toestande steeds suur is. Deur die kleure bloot “suur” en “alkalies” te noem, kan dit verdoesel word: die groen kant is die kant van die oorgang met die hoër pH, nie bewys dat die monster bo pH 7 is nie.
Wat 'n ammoniaktitrasie werklik meet
'n Indikator dui aan wanneer die buret afgelees moet word. Die hoeveelheid analiet word bereken uit die gemete titrantverbruik, die gestandaardiseerde konsentrasie daarvan en die reaksiestoïgiometrie. 'n Intenser groen kleur dui op sigself nie kwantitatief op meer ammoniak nie.
As 'n konkrete metodevoorbeeld distilleer die historiese EPA-metode 350.2, soos deur NEMI weergegee, ammoniak in boorsuur en bepaal dit deur titrasie met gestandaardiseerde swaelsuur. Die mengindikator gebruik twee volumes 0.2% metielrooi-voorraadoplossing met een volume 0.2% methyleenblou-voorraadoplossing, albei in 95% etanol. Die metode gee die ontleder opdrag om die eindpunt te vergelyk met 'n blanko wat ooreenstemmende volumes water en boorsuur bevat.
Hierdie resep en die kommersiële formulering hierbo het dieselfde kleurstofmassaverhouding, maar verskillende konsentrasies en oplosmiddelsamestellings. 'n Ooreenstemmende verhouding is dus onvoldoende bewys dat twee bottels uitruilbaar is. Die prosedure handel ook oor ammoniakstikstof en sluit totale Kjeldahl-stikstof uitdruklik van sy omvang uit. 'n Gemeenskaplike indikator maak nie twee stikstofbepalings dieselfde bepaling nie.
Gebruik daardie dokument om 'n gespesifiseerde analitiese werksvloei te verstaan, eerder as om aan te neem dat die historiese uitgawe 'n huidige verslagdoeningsvereiste bepaal. Die metode wat die laboratorium aanvaar het, moet die toepaslike uitgawe en die gehaltebeheermaatreëls daarvan identifiseer.
Eindpunt en ekwivalensiepunt verskil
IUPAC definieer titrasie en die eindpunt daarvan in terme van die herkenning van die voltooiing van 'n reaksie; die ekwivalensiepunt stem ooreen met die presiese chemiese ekwivalensie. Die sigbare sein is nuttig wanneer dit vir die doel van die metode voldoende naby aan daardie punt lê.
Veronderstel twee ontleders titreer identiese monsters. Die een stop wanneer die oplossing met die gespesifiseerde blanko ooreenstem. Die ander gaan voort totdat die mees versadigde violet sigbaar is. Die tweede ontleder het 'n ander eindpunt gekies en kan oortollige titrant verbruik. Ooreenstemming oor die naam van die finale kleur waarborg nie ooreenstemming oor die gemete hoeveelheid nie.
Daarom behoort 'n opleidingsverwysing die vergelykingstandaard, waarnemingstoestande en kriterium vir die duur van die kleur wat die metode vereis, te spesifiseer. 'n Skermbeeld kan die rigting van die verandering verduidelik, maar die laboratorium se vergelykingstandaard bepaal die praktiese beoordeling.
'n Praktiese kontrole voordat 'n indikator vervang of probleme daarmee ondersoek word
Gebruik hierdie werkblad wanneer die kleur verkeerd lyk of 'n plaasvervangende bottel voorgestel word:
| Kontrole | Teken aan | Waarom dit die vertolking beïnvloed |
|---|---|---|
| Reagensidentiteit | Albei kleurstofname en die produkkode | 'n Mengindikator met 'n soortgelyke naam kan ander chemikalieë bevat |
| Formulering | Kleurstofkonsentrasies, verhouding en oplosmiddel | 'n Verhouding alleen laat belangrike verskille onopgeklaar |
| Prosedure | Metode, uitgawe, indikatorbyvoeging en titrasierigting | Die bottelspesifikasie definieer nie die hele ontleding nie |
| Eindpuntverwysing | Vereiste blanko of vergelykingstandaard en stopreël | “Violet” kan verskeie visueel onderskeibare voorkomste insluit |
| Onverwagte gedrag | Of die verandering op titrantbyvoeging, staan of belugting volg | 'n Tydafhanklike ontkleuringsiklus vereis ondersoek wat verder as pH strek |
Beskou 'n blanko wat nie aan die vereistes voldoen nie of 'n onverklaarde kleurverandering as 'n rede om die reagens en metode te ondersoek voordat resultate gerapporteer word. Deur meer kleurstof by te voeg totdat die monster bekend lyk, verander jy die waarnemingstoestande en kan jy die oorspronklike probleem verberg.
Om die regte rol vir die kleurstof in 'n ander bepaling te kies, begin met methyleenblou in analitiese toetsing. Vir Tashiro-titrasies moet die kleurstofformulering, visuele eindpunt en analitiese berekening saam gedokumenteer word.