Індыкатар Ташыра: метылавы чырвоны і метыленавы сіні

Змешаны індыкатар Ташыра спалучае метылавы чырвоны і метыленавы сіні, каб палегчыць візуальнае вызначэнне канчатковай кропкі кіслотна-асноўнага тытравання. Метылавы чырвоны забяспечвае залежную ад pH рэакцыю; метыленавы сіні змяняе выніковы каляровы кантраст. Пераход ад зялёнага да фіялетавага ў гэтай сумесі не варта тлумачыць як звыклае аднаўленне сіняга фарбавальніка да бясколернай формы.

Склад мае значэнне. Назва на флаконе вызначае сямейства індыкатараў, але лабараторыі ўсё роўна патрэбныя звесткі пра склад, дакументаваны каляровы пераход і методыка, якая вызначае, калі спыняць даданне тытранту.

Якую ролю адыгрывае кожны фарбавальнік

Метылавы чырвоны — кіслотна-асноўны індыкатар. Яго пратанаваная і дэпратанаваная формы па-рознаму паглынаюць бачнае святло, таму змяненне іх суадносін прыводзіць да змены колеру пры змене pH. Напрыклад, для свайго рэагенту метылавага чырвонага Sigma-Aldrich указвае пераход ад ружовага да жоўтага ў дыяпазоне pH 4.2–6.2.

Даданне сіняга кампанента змяняе візуальнае ўспрыманне: чырванаваты бок пераходу выглядае больш фіялетавым, а жаўтаваты ў спалучэнні з сінім — зялёным. Гэта часта апісваюць як экранаванне індыкатара. Важна адрозніваць кампанент, які рэагуе на кіслотнасць, ад кампанента, які змяняе візуальнае адлюстраванне гэтай рэакцыі. Змешванне фарбавальнікаў не ператварае метыленавы сіні ва ўніверсальны pH-метр.

Перш чым інтэрпрэтаваць колер, параўнайце тры сітуацыі:

Індыкатарная сістэма	Што стварае сігнал?	Што можа вызначыць назіральнік
Толькі метылавы чырвоны	Змены кіслотна-асноўнай формы	Раствор прайшоў праз дыяпазон пераходу pH гэтага індыкатара
Метылавы чырвоны разам з метыленавым сінім	Рэакцыя на pH, якая назіраецца праз спалучэнне колераў	Змешаны індыкатар набыў выгляд, характэрны для яго канкрэтнага складу
Метыленавы сіні ў аднаўляльнай сістэме	Аднаўленне сіняга фарбавальніка з магчымым паўторным акісленнем	Адбываецца акісляльна-аднаўленчая рэакцыя; гэта не вызначае канчатковую кропку тытравання

Апошні радок апісвае іншы эксперымент. У оксфардскай дэманстрацыі «сіняя бутэлька» глюкоза ў шчолачным асяроддзі аднаўляе метыленавы сіні да бясколернай формы, а ўведзены кісларод вяртае сіні колер. Гэтыя ўмовы тлумачаць акісляльна-аднаўленчы цыкл, а не кіслотна-асноўны сігнал, для якога прызначаны індыкатар Ташыра. Больш агульнае адрозненне разглядаецца ў матэрыяле пра акісляльна-аднаўленчую хімію метыленавага сіняга.

Дакументаваны склад і кірунак змены колеру

У тэхнічным лісце ITW Reagents для прадукту 282430, выданне 5 ад кастрычніка 2018 года, указаныя 100 mg метылавага чырвонага і 50 mg метыленавага сіняга, 10.4 mL вады і абсалютны этанол у колькасці, дастатковай для атрымання 100 mL. Прадукт прызначаны для тытравання аміяку; дакумент указвае чырвона-фіялетавы колер пры pH 4.4 і зялёны пры pH 5.8.

Для гэтага канкрэтнага складу атрымліваецца наступная схема:

pH 4.4, чырвона-фіялетавы → павышэнне pH → pH 5.8, зялёны

pH 5.8, зялёны → зніжэнне pH → pH 4.4, чырвона-фіялетавы

Стрэлка апісвае кірунак пераходу праз індыкатарны інтэрвал. Яна не прадпісвае лічыць які-небудзь край інтэрвалу кропкай спынення для кожнага аналізу. Тэхнічны ліст не задае дакладнай шэрай канчатковай кропкі, таму з гэтай спецыфікацыі нельга вывесці ўніверсальнае значэнне pH для шэрай кропкі.

Звярніце таксама ўвагу, што зялёны колер пры pH 5.8 у звычайных водных умовах усё яшчэ адпавядае кіслотнаму асяроддзю. Калі называць колеры проста «кіслотным» і «шчолачным», гэта можна выпусціць з-пад увагі: зялёны бок адпавядае больш высокаму pH у межах пераходу, але не даказвае, што pH пробы вышэйшы за 7.

Што насамрэч вымярае тытраванне аміяку

Індыкатар сігналізуе, калі зняць паказанне бюрэткі. Колькасць вызначаемага рэчыва разлічваюць паводле вымеранага расходу тытранту, яго стандартызаванай канцэнтрацыі і стэхіяметрыі рэакцыі. Больш інтэнсіўны зялёны колер сам па сабе не сведчыць пра большую колькасць аміяку.

Як канкрэтны прыклад методыкі, гістарычная методыка EPA 350.2, апублікаваная NEMI, прадугледжвае адгонку аміяку ў борную кіслату і яго вызначэнне тытраваннем стандартызаванай сернай кіслатой. Яе змешаны індыкатар змяшчае два аб’ёмы 0.2% зыходнага раствору метылавага чырвонага і адзін аб’ём 0.2% зыходнага раствору метыленавага сіняга, абодва ў 95% этаноле. Методыка прадпісвае аналітыку вызначаць канчатковую кропку шляхам параўнання з халастой пробай, якая змяшчае адпаведныя аб’ёмы вады і борнай кіслаты.

Гэты рэцэпт і прыведзены вышэй камерцыйны склад маюць аднолькавыя суадносіны мас фарбавальнікаў, але розныя канцэнтрацыі і склад растваральнікаў. Таму аднолькавых суадносін недастаткова, каб лічыць два флаконы ўзаемазаменнымі. Працэдура таксама тычыцца аміячнага азоту і відавочна выключае са сваёй сферы прымянення агульны азот паводле К’ельдаля. Выкарыстанне аднаго і таго ж індыкатара не робіць два вызначэнні азоту аднолькавым аналізам.

Выкарыстоўвайце гэты дакумент, каб зразумець канкрэтна апісаны аналітычны працэс, а не меркаваць, што яго гістарычнае выданне вызначае цяперашнія патрабаванні да справаздачнасці. Методыка, прынятая ў лабараторыі, павінна ўказваць прыдатнае выданне і прадугледжаныя ім меры кантролю якасці.

Канчатковая кропка і кропка эквівалентнасці адрозніваюцца

IUPAC вызначае тытраванне і яго канчатковую кропку праз выяўленне завяршэння рэакцыі; кропка эквівалентнасці адпавядае дакладнай хімічнай эквівалентнасці. Бачны сігнал карысны, калі для мэт методыкі ён узнікае дастаткова блізка да гэтай кропкі.

Уявім, што два аналітыкі тытруюць аднолькавыя пробы. Адзін спыняецца, калі раствор адпавядае зададзенай халастой пробе. Другі працягвае, пакуль не з’явіцца найбольш насычаны фіялетавы колер. Другі аналітык абраў іншую канчатковую кропку і можа выдаткаваць лішак тытранту. Згода адносна назвы канчатковага колеру не гарантуе згоды адносна вымеранай колькасці.

Таму навучальны даведнік павінен указваць узор для параўнання, умовы назірання і патрабаваны методыкай крытэрый устойлівасці колеру. Выява на экране можа растлумачыць кірунак змены, але практычнае рашэнне прымаецца паводле лабараторнага ўзору для параўнання.

Практычная праверка перад заменай індыкатара або высвятленнем прычын праблем

Выкарыстоўвайце гэтую табліцу, калі колер выглядае няправільным або прапануецца замяніць флакон:

Што праверыць	Што запісаць	Чаму гэта ўплывае на інтэрпрэтацыю
Ідэнтычнасць рэагенту	Назвы абодвух фарбавальнікаў і код прадукту	Змешаны індыкатар з падобнай назвай можа змяшчаць іншыя хімічныя рэчывы
Склад	Канцэнтрацыі фарбавальнікаў, іх суадносіны і растваральнік	Адны толькі суадносіны не дазваляюць выявіць істотныя адрозненні
Працэдура	Методыка, выданне, даданне індыкатара і кірунак тытравання	Спецыфікацыя флакона не вызначае ўвесь аналіз
Арыенцір канчатковай кропкі	Патрабаваная халастая проба або ўзор для параўнання і правіла спынення	«Фіялетавы» можа ахопліваць некалькі візуальна адрозных адценняў
Нечаканыя паводзіны	Ці адбываецца змена пасля дадання тытранту, вытрымлівання або аэрацыі	Залежны ад часу цыкл абясколервання патрабуе даследавання, якое не абмяжоўваецца pH

Калі халастая проба не адпавядае патрабаванням або колер змяняецца без зразумелай прычыны, даследуйце рэагент і методыку перад тым, як паведамляць вынікі. Даданне фарбавальніка, пакуль проба не набудзе звыклы выгляд, змяняе ўмовы назірання і можа схаваць першапачатковую праблему.

Каб выбраць правільную ролю фарбавальніка ў іншым аналізе, пачніце з матэрыялу пра метыленавы сіні ў аналітычных даследаваннях. Для тытраванняў з індыкатарам Ташыра дакументуйце разам склад фарбавальнікаў, візуальную канчатковую кропку і аналітычны разлік.