Metilen mavisinin sabitliyi: işıq, pH, həlledicilər və parçalanma

Bazar ertəsi duru metilen mavisi standart məhlulunun 664 nm-də ölçülən absorbansı 0.842-dir. Cümə günü eyni şüşədə bu göstərici 0.791 olur və heç kim qatılığı dəyişməyib. İlk sual boyanın itirilib-itirilməməsidir. İkinci, daha çətin sual isə «itirilmə»nin nə demək olmasıdır.

Metilen mavisinin sabitliyi tək bir xassə deyil. Bu, eyni dalğa uzunluğunda absorbansı azaldan bir neçə prosesin məcmusudur. Geri dönən reduksiya, aqreqasiya dəyişiklikləri və geri dönməz parçalanma bir dalğa uzunluğunda aparılan ölçmədə bir-birinə bənzəyir. Təcrübəni düzgün şərh etmək üçün bu səhifə onları bir-birindən ayırır.

Burada əhatə olunan mövzu formulasiya və təcrübə sabitliyidir. Şüşənin saxlanması, açılmış şüşə ilə davranış və son istifadə müddəti ilə bağlı suallar üçün istehlakçılar üçün saxlama müddəti təlimatına baxın. Burada son istifadə tarixi təyin edilmir, çünki məhlulun istifadə müddəti konkret qatılıq, qab və saxlama şəraiti üçün təsdiqlənməlidir.

Təsvir olunan obyektdən başlayın

Quru metilen mavisi ilə həll olmuş metilen mavisi fərqli davranır. PubChem-in metilen mavisi haqqında qeydində xlorid duzu təsvir edilir: susuz forma üçün molyar kütlə təxminən 319.9 g/mol, kristallar tünd yaşıl, su və spirtdəki məhlullar isə tünd mavidir. Toplanmış tarixi mənbələr trihidratı havada sabit maddə kimi təsvir edir; mövcud təhlükəsizlik vərəqləri isə onu kip bağlanmış qabda, quru, sərin, havalandırılan və işıqdan qorunan yerdə saxlamağı tələb edir.

Bu, bərk maddəni adi laboratoriya saxlama şəraitində nisbətən davamlı edir. Lakin eyni nəticə məhlullara şamil olunmur. USP-nin mövcud ilkin baxış mətnində metilen mavisi olan məhlulların analizdən əvvəl təzə hazırlanmalı, qablaşdırmanın yaxşı bağlanmış, işıqdan qorunmuş vəziyyətdə və 30 C-dən aşağı temperaturda saxlanmalı olduğu bildirilir. Bu göstəriş ehtiyatlı analitik təcrübədir, hər məhlulun bir neçə gün ərzində rəngsizləşdiyinin sübutu deyil. Bu o deməkdir ki, metilen mavisi məhlulunun sabitliyi fərz edilməməli, nümayiş etdirilməlidir. USP-nin metilen mavisi monoqrafiyasının ilkin baxışında bu qiymətləndirmədə istifadə olunan miqdar təyininin əsası göstərilir.

İşıq: qarşısı alına bilən əsas itki

Metilen mavisi adi işığın şüalandırdığı dalğa uzunluqlarında udur. Monomer 658–665 nm yaxınlığında güclü udur; dimerə aid çiyin 605–610 nm yaxınlığında, ultrabənövşəyi zolaqlar isə 292 nm yaxınlığında və daha qısa dalğa uzunluqlarında yerləşir. Buna görə laboratoriya masasındakı qırmızı işıq birbaşa boyanın udma sahəsi ilə üst-üstə düşür. Flüoresan işıq, ağ LED-lər və UV-A da təcrübə şəraitində duru məhlulları rəngsizləşdirə bilər. Tam təhlükəsiz işıq rəngi yoxdur; yalnız daha az işıq təsiri var.

Fotokimya triplet haldan başlayır. Udulan işıq boyanı həyəcanlanmış hala keçirir və yaranan triplet həll olmuş oksigenə enerji və ya elektron ötürə bilər. Duru məhluldakı monomer sinqlet oksigenin səmərəli fotosensibilizatorudur; suda bildirilən kvant çıxımı 0.5-ə yaxındır. Bu sistem üçün əsas istinadlardan biri metilen mavisinin triplet halı və sinqlet oksigen haqqında tədqiqatdır.

Sinqlet oksigen hər rəngi solmuş şüşənin yeganə səbəbi kimi göstərilməməlidir. Şüalandırılmış məhlullarda reduksiya olunmuş leyko formalarla yanaşı demetilləşmiş boyalar da olur və metilen mavisinin görünən işıqla şüalandırılması üzrə tədqiqatın müəllifləri şaxələnmə mexanizmini açıq şəkildə həll olunmamış məsələ kimi saxlayırlar. Geri dönən fotoreduksiya, oksidləşdirici N-demetilləşmə, reaktiv oksigenin ikincili reaksiyaları və sonrakı fraqmentləşmə paralel gedə bilər.

Materiallarla bağlı bir tədqiqatda 20 C-də 10 mg/L qatılıqlı sulu boya məhlulu laboratoriya görünən işığı altında 120 dəqiqədən sonra absorbansının təxminən 37 faizini, günəş işığı altında isə 53 faizini itirmişdi; qaranlıqda saxlanan nəzarət nümunəsində isə hətta 80 C-də belə aşkar edilə bilən itki yox idi. Bu rəqəmlər metilen mavisinin sulu məhlulunda temperatur və işıqlandırma üzrə tədqiqatdan götürülüb və yalnız həmin qurğunu təsvir edir. Onlar işığın üstün rol oynadığını göstərir, başqa şüşə üçün yarımparçalanma müddəti vermir.

Oksigenin iki rolu var; buna görə «hava ilə təmas» birmənalı ifadə deyil. Oksigen həyəcanlanmış boyadan reaktiv oksigen növlərinin yaranmasına imkan verir, eyni zamanda rəngsiz leykometilen mavisini yenidən oksidləşdirərək mavi formaya qaytarır. Beləliklə, hava bir məhlulu rəngsizləşdirə, digərinin isə rəngini bərpa edə bilər. Leyko formanın yaranması ilə destruksiya arasındakı fərq metilen mavisi və leykometilen mavisinin oksidləşmə-reduksiya kimyası məqaləsində izah olunur.

Aqreqasiya hər molekulun işığa həssaslığını dəyişir. Üz-üzə yerləşən H-dimerlər sürətlə relaksasiya edir və monomerlə müqayisədə xeyli az triplet hal və sinqlet oksigen yaradır; bu, metilen mavisi dimerinin fotofizikası üzrə tədqiqatda ölçülüb.

pH: orta diapazonda sabitlik, kənarlarda kimyəvi dəyişiklik

Turşudan neytrala qədər olan diapazonda oksidləşmiş mavi kation öz-özünə gedən qələvi reaksiyalarına yüksək pH-dakından daha yaxşı müqavimət göstərir. PubChem-də toplanmış ətraf mühitdə davranış xülasəsinə görə, pH təxminən 5–9 olduqda hidrolizin əhəmiyyətli olması gözlənilmir, lakin bu, ətraf mühitə aid qiymətləndirmədir, əczaçılıq validasiyası deyil.

Klassik bir tədqiqatda təxminən 25 C-də duru boyanın pH təxminən 9.5-dən aşağı olduqda əsasən sabit qaldığı, dealkilləşmənin pH 9.5–9.8 ətrafında meydana çıxdığı və pH 12-də günlər ərzində sürətli dəyişiklik baş verdiyi müəyyən edilib. Bu nəticə qələvi məhlulda metilen mavisinin sabitliyi üzrə erkən tədqiqatda təqdim olunur və spesifikasiya kimi deyil, mexanizmə dair sübut kimi oxunmalıdır.

Güclü qələvi reaksiyaların istiqamətini də dəyişə bilər. 0.1 M sulu qələvi məhlulunda ayrılmış əsas məhsul qələvi hidroliz məhsulu olan Bernthsen metilen bənövşəyisi idi; bu, fenotiazin boyalarının qələvi parçalanması üzrə tədqiqatda müəyyən edilib. Bu, pH indikatorunun rəng dəyişməsi deyil, parçalanmadır.

Reduksiya nəticəsində, demək olar ki, rəngsiz olan və havanın təsiri ilə asanlıqla yenidən oksidləşən leykometilen mavisi yaranır; bu yenidən oksidləşmə yüksək pH-da daha sürətli, turş mühitdə isə daha yavaş gedir. Oksigendən asılılıq metilen mavisinin fotoreduksiyası və yenidən oksidləşməsi üzrə tədqiqatda xarakterizə edilib. Buna görə mavi rəngin itməsi yalnız oksidləşmiş formanın payının azaldığını sübut edir, buna reduksiyanın, aqreqasiyanın, yoxsa destruksiyanın səbəb olduğunu deyil.

Həlledicilər və aqreqasiya: spektr itki olmadan dəyişə bilər

Su xlorid duzunu asanlıqla həll edir. PubChem-də 25 C-də suda təxminən 43.6 g/L həllolma göstəricisi, həmçinin etanol və xloroformda həllolmaya dair keyfiyyət məlumatları verilir; farmakopeya mətnlərində isə müəyyən materiallar üçün az və ya məhdud həll olan kimi terminlər işlədilir. Hidrat forması, təmizlik, ion qüvvəsi və terminologiya fərqlərin bir hissəsini izah edir. Metilen mavisinin həllolması və məhlulun hazırlanması təlimatı rəqəmin hansı material əsasında verildiyini necə bildirməyi izah edir.

Həlledici seçimi yalnız həllolmanı deyil, mövcud kimyəvi formaların paylanmasını da dəyişir. Su və metanol qarışıqlarında spektroskopiya metanoldakı monomerlə yanaşı sudakı monomeri, dimeri və trimeri ayırd edir; bu, qarışıq həlledicilərdə metilen mavisinin aqreqasiyası üzrə tədqiqatda göstərilib. Spirt aqreqasiyanı aradan qaldırmır: həlledicidən asılı aqreqasiya tədqiqatına görə, dimerlər və daha yüksək aqreqatlar metanol, etanol, propanol və butanolda qalır.

Praktik işdə həlledici, ion qüvvəsi, temperatur və qatılıq boyanı parçalamadan pik mövqeyini və udma əmsalını dəyişə bilər. Nümunəni və standartı eyni həlledici sistemində saxlayın və xəttiliyi yoxlayın. Beer-Lambert qanununun IUPAC tərifi absorbansın qatılığı izləməsi üçün lazım olan şərtləri göstərir.

Geri dönən rəngsizləşmə və geri dönməz parçalanma

Ardıcıl N-demetilləşmə Azure B, sonra isə daha az metilləşmiş Azure formaları və tionin verir. Şüşənin içindəkini havalandırmaq bu mərhələni geri çevirmir və şaxələnmənin dəqiq gedişi dəyişir; buna görə proses tək bir sərt zəncir kimi göstərilməməlidir. Reaksiyalar şəbəkəsi metilen mavisinin demetilləşmə məhsulları üzrə tədqiqatda təsvir edilir.

Leykometilen mavisi isə fərqli vəziyyətdir. O, iki elektronla reduksiya olunmuş, demək olar ki, rəngsiz formadır və oksigen və ya başqa oksidləşdirici mavi boyanı yenidən yarada bilər. Farmakopeya nəzarəti geri dönməz tərəfi əks etdirir: mövcud USP monoqrafiyası Azure B-ni müəyyən edilmiş qatışıq kimi nəzarətdə saxlayır; bu da demetilləşmənin izlənməli qatışıq yaranma yolu olması ilə uyğun gəlir.

Sonrakı oksidləşmə halqası açılmış və fraqmentləşmiş məhsullar verir. Bunlar destruksiyadır. Laboratoriyanın hər fraqmenti müəyyən etməsinə ehtiyac yoxdur. Ona hər absorbans azalmasını eyni adla adlandırmamaq lazımdır.

Şəraitə görə sabitlik sübutları cədvəli

Bu cədvəl səhifənin əsas istinad materialıdır. Hər sətirdə şərait, sübutlarla ən yaxşı dəstəklənən davranış və yanlış nəticənin qarşısını alan nəzarət göstərilir.

Kəmiyyət işi üçün nəzarətlər

Analitik standartları təzə hazırlayın və işığa məruz qalma müddətini qısa saxlayın. Standartlarla nümunələrin temperaturunu, pH-sını, həlledicisini, ion qüvvəsini və qatılıq diapazonunu uyğunlaşdırın. Parçalanma öyrənilərkən qaranlıq nəzarət nümunəsi, fotokimyəvi təcrübələrdə isə işığa məruz qalan katalizatorsuz nəzarət nümunəsi daxil edin. Spektr əhəmiyyətli olduqda tək dalğa uzunluğu əvəzinə tam görünən spektri qeydə alın, çünki demetilləşmiş boyalar və aqreqatlar yaxın, lakin eyni olmayan dalğa uzunluqlarında udur. Bu tövsiyənin əsaslandığı qatılıqdan asılı spektrlər qatılıq və aqreqasiya spektroskopiyası üzrə tədqiqatda sənədləşdirilib.

Bu səhifədəki heç bir nəticəni saxlama müddətinə çevirməyin. Təsdiqlənmiş istifadə müddəti müəyyən edilmiş formulasiya, qab, qatılıq, məhlul üzərindəki qaz boşluğu, mikrobioloji nəzarət və saxlama şəraitinə aiddir. Həmin validasiya istehlakçılar üçün saxlama müddəti təlimatının mövzusudur; bu səhifə onu dəstəkləyir, lakin əvəz etmir.