Glas methylen fel dangosydd anaerobig ac ocsigen: beth mae'r newid lliw yn ei brofi

Mae technegydd yn selio jar anaerobig, yn gwirio'r stribed dangosydd glas methylen drwy'r caead, ac yn gweld yr hyn y mae hi am ei weld. Mae'r stribed wedi troi o las i wyn. Mae hi'n cofnodi'r rhediad fel un anaerobig ac yn symud ymlaen. Dau ddiwrnod yn ddiweddarach, nid oes dim yn tyfu ar un plât, tra bo tiwb cawl meithrin wedi'i selio y tu mewn i'r un jar yn dangos arwyddion o fod wedi dod i gysylltiad ag ocsigen. Roedd y stribed yn dweud y gwir. Gofynnodd hi'r cwestiwn anghywir iddo.

Dryswch ynghylch cysyniadau yw'r broblem. Mae dangosydd anaerobig glas methylen yn ymwneud â rhydocs, nid ag anffrwythlondeb nac â dilysu'r system gyfan. Unwaith y bydd y gwahaniaeth hwnnw'n glir, daw'r stribed yn offeryn manwl a gonest sydd â thasg gyfyngedig.

Y cysyniad: pâr rhydocs gwrthdroadwy

Mae glas methylen toddedig yn bodoli mewn dau gyflwr. Y ffurf ocsidiedig yw'r catïon glas cyfarwydd. Mae'r ffurf rydwythiedig, a elwir yn las lewcomethylen, yn ddi-liw. Ger pH niwtral, yr hanner adwaith wedi'i symleiddio yw un catïon glas ynghyd ag un proton a dau electron yn cynhyrchu un moleciwl lewco di-liw. Mae'r potensial ffurfiol yn agos at blws 11 milifolt yn erbyn yr electrod hydrogen safonol ar pH 7, sy'n ei osod mewn amrediad y gall llawer o systemau rhydwytho ei gyrraedd ac y gall ocsigen ei wrthdroi.

Mae rhydwythiad yn gofyn am botensial rhydocs lleol isel. Nid yw tynnu ocsigen yn unig bob amser yn ddigon. Canfu gwaith cynnar ar gyflwr anaerobig fod glas methylen mewn dŵr plaen heb ocsigen yn cadw ei liw oni bai bod sylwedd rhydwytho yn bresennol, a bod cymysgeddau o gawl dextros â thua 0.01 y cant o liw yn colli eu lliw yn rhwydd ar 37 C, tra oedd yr un cymysgedd a gedwid ar 4 C yn aros yn las am ddiwrnod, fel yr adroddwyd mewn arbrofion ar feinwe ffres ac amodau meithrin anaerobig. Mae tymheredd, pH, glwcos, asgorbad, thioglycolad a gweithgarwch rhydwytho microbaidd i gyd yn pennu a yw'r electronau ar gael.

Dim ond ocsigen sydd ei angen ar gyfer ailocsidiad. Pan fydd aer yn cyrraedd y ffurf lewco, mae'n troi'n ôl yn las. Mae dangosyddion modern wedi'u peiriannu yn manteisio ar yr union gylchred hon: lliw ynghyd ag asiant rhydwytho a matrics sefydlogi, yn ddi-liw pan fo ocsigen yn isel ac yn las eto wrth ddod i gysylltiad ag aer, fel y dangoswyd mewn dangosydd ocsigen glas methylen hybrid sy'n seiliedig ar liw, asiant rhydwytho, syrffactydd a chlai. Defnyddiodd y prototeip hwnnw liw 0.01 milimolar gydag asgorbad neu glwcos 2.0 milimolar ar pH 11, trodd yn ddi-liw ger 0.5 y cant o ocsigen yn ôl cyfaint, a gwahaniaethodd rhwng llai na 0.1 y cant a mwy na 0.5 y cant o ocsigen yn ei siambr brawf.

Felly mae'r egwyddor weithredu'n syml. Mae glas yn golygu bod parth y dangosydd wedi'i ocsidio. Mae di-liw yn golygu bod parth y dangosydd wedi cyrraedd amodau rhydwytho ag ocsigen isel. Mae'r newid yn wrthdroadwy, yn lleol ac yn gemegol. Nid yw'n dweud dim ynddo'i hun am ficrobau.

Sut mae stribed dangosydd glas methylen mewn jar anaerobig yn gweithio

Mae stribed dangosydd glas methylen ar gyfer jar anaerobig yn barth adwaith bach a osodir yn atmosffer y jar lle gellir ei weld heb agor y llestr. Mae'r ffurfiau masnachol yn amrywio: stribedi papur, tabledi a doddir neu a wlychir wrth baratoi, a phapurau hybrid mwy newydd. Mae angen un diferyn o ddŵr distyll ar rai i actifadu'r parth adwaith. Mae eraill yn ddyfeisiau sych y mae'n rhaid iddynt aros yn sych. Dalen gyfarwyddiadau'r cynnyrch penodol sy'n pennu'r drefn, oherwydd bod hydradu, lleoli ac amser darllen yn rhan o'r cemeg.

Mae'r darlleniad bwriadedig yn ddeuaidd yn ymarferol. Mae glas yn golygu bod ocsigen neu amodau nad ydynt yn ddigon rhydwythol yn parhau wrth y stribed. Mae gwyn neu ddi-liw yn golygu bod amodau rhydocs anaerobig wedi'u sefydlu wrth y stribed. Mae ychydig o bapurau masnachol yn cynnwys pigment cefndir coch, felly mae eu pwynt terfyn rydwythiedig yn binc yn hytrach na gwyn. Gwybod pa bwynt terfyn y mae eich cynnyrch yn ei addo cyn ei farnu.

Mae'r amseru'n amrywio yn ôl y system. Mewn un trefniant tebyg i GasPak, dechreuodd y lliw bylu o fewn tua awr a diflannodd yn llwyr o fewn ychydig oriau, tra oedd cymhariaeth dan reolaeth ar dymheredd ystafell yn gofyn am fwy na chwe awr ar gyfer glas methylen. Cyrhaeddodd potensial rhydocs y cyfryngau yn y gwaith hwnnw tua minws 100 milifolt o fewn 60 i 100 munud, ymhell cyn i'r lliw orffen newid, ac roedd ymhell islaw minws 200 milifolt erbyn i'r stribed fynd yn gwbl ddi-liw. Mae'r dangosydd yn llusgo y tu ôl i'r atmosffer. Nid yw stribed glas ar ôl awr un yn profi methiant, ac mae stribed gwyn ar ôl awr chwech yn disgrifio'r stribed ar ôl awr chwech.

Mae lleoliad yn bwysig am yr un rheswm. Cadwch y stribed yn y gofod aer uwchben y cynnwys, yn weladwy drwy'r caead, i ffwrdd o arwynebau agar a chyfryngau meithrin. Mae'n adrodd am ei amgylchedd uniongyrchol. Rhowch ef yn wastad yn erbyn wal oer, claddwch ef o dan blatiau, neu gadewch i ddŵr cyddwys ei wlychu, a bydd yn adrodd am y microamgylchedd hwnnw yn hytrach na'r jar.

Beth mae'r stribed yn ei ddatgelu a beth nad yw'n ei ddatgelu

Meddyliwch am ddangosydd glas methylen y jar anaerobig fel un synhwyrydd mewn un lleoliad. Mae'n sefydlu beth yw'r amodau rhydocs ac ocsigen lleol yn ei barth adwaith ei hun, sy'n gynrychioliadol yn fras o'r gofod aer uwchben y cynnwys os yw'r cymysgu a'r cydbwyso'n ddigonol. Casgliad yw popeth y tu hwnt i hynny, ac mae angen tystiolaeth ar wahân ar gasgliad.

Nid yw stribed di-liw yn sefydlu anffrwythlondeb. Anffrwythlondeb yw absenoldeb organebau hyfyw, wedi'i brofi drwy sterileiddio dilysedig a rheolyddion dilysu meithriniadau. Gall jar fod yn gwbl anaerobig ac eto wedi'i halogi, neu'n gwbl anffrwythlon ac eto'n aerobig.

Nid yw'n dilysu pob rhan o'r system feithrin. Ni all un stribed ganfod ocsigen toddedig y tu mewn i diwb wedi'i selio, ocsigen sydd wedi'i ddal mewn agar dwfn, graddiannau mewn jar orlawn, na gollyngiad sy'n agor ar ôl y darlleniad. Dangosodd arbrofion gofodol barthau glas a di-liw cyfagos yn yr un llestr lle roedd treiddiad ocsigen a gweithgarwch rhydwytho yn cydbwyso'n wahanol. Ni all un pwynt ardystio cyfaint cyfan.

Nid yw'n profi bod cyflwr anaerobig wedi parhau heb ymyrraeth. Nid yw stribed a ddarllenir unwaith wrth baratoi yn dweud dim am awr ugain. Mae gwaith diweddar ar ansawdd anaerobig yn rhybuddio bod dangosyddion cemegol yn disgrifio'r atmosffer ar yr adeg y cânt eu darllen ac yn gallu edrych yn foddhaol er bod lefel isel o ocsigen gweddilliol yn bresennol. Dogfennu parhaus neu ddogfennu ar bwyntiau gwirio, nid un cipolwg ar y pwynt terfyn, sy'n cysylltu'r stribed â'r deori.

Am y cemeg ategol y tu ôl i'r newid lliw, gweler sut mae glas methylen yn cylchdroi rhwng cyflyrau ocsidiedig a rhydwythiedig. Am sut mae ocsigen yn dylanwadu ar drin samplau yn ehangach, gweler rheoli ocsigen mewn microsgopeg a gwaith meithrin.

Diagram i'w gadw wrth ymyl y jar

Mae'r ffigur isod yn crynhoi'r erthygl yn un cyfeirnod ar gyfer y fainc labordy. Tri chyflwr yr un stribed, dau gyfeiriad yr adwaith, a'r ffin rhwng tystiolaeth y dangosydd a dilysu'r system.

Mathau o fethiant sy'n cadw'r stribed yn las, neu'n rhoi sicrwydd ffug

Mae'r rhan fwyaf o fethiannau'n perthyn i bum grŵp. Mae gan bob un arwydd nodweddiadol gwahanol.

Mae jar neu god sy'n gollwng yn dal i gyflenwi ocsigen i'r parth adwaith. Mae'r stribed yn aros yn las neu'n troi'n las eto ar ôl pylu. Gwiriwch y caead, y gasged, y clampiau a'r arwynebau selio cyn beio'r cemeg.

Nid yw generadur nwy sydd wedi darfod neu sydd wedi'i actifadu'n anghywir byth yn tynnu'r ocsigen. Mewn systemau hŷn a actifadir â dŵr, roedd diffyg cyddwysiad ar ôl tua 10 i 15 munud a dim cynhesu ar y caead ar ôl tua 20 i 40 munud yn rhybuddion cynnar ar gyfer y system honno. Mae sachet rhy fach mewn jar sydd wedi'i gorlwytho yn methu yn yr un ffordd.

Mae catalydd wedi'i wenwyno yn berthnasol i systemau hŷn sy'n defnyddio hydrogen a phaladiwm yn unig, lle mae paladiwm yn cyfuno hydrogen ac ocsigen yn ddŵr. Mae lleithder a hydrogen sylffid yn ei ddiraddio. Nid yw llawer o sachetau cyfredol yn defnyddio paladiwm o gwbl, felly peidiwch â defnyddio'r ateb hwn lle nad yw'n berthnasol.

Mae stribed sydd wedi diraddio neu wedi'i drin yn anghywir yn methu heb arwydd amlwg. Mae'r lliw a'r asiant rhydwytho yn colli eu gwrthdroadwyedd wrth eu storio, sy'n un rheswm pam y datblygwyd fformwleiddiadau hybrid i wrthsefyll pylu gan olau a dirywiad wrth storio. Gwrthodwch stoc sydd wedi mynd heibio ei dyddiad dod i ben, stoc â lliw cychwynnol annormal, a stribedi sydd wedi'u gwlychu pan ddylent fod yn sych neu wedi'u gadael yn sych pan fo angen eu gwlychu.

Mae graddiant neu oedi yn camarwain y darllenydd yn hytrach na'r cemeg. Mae gofod aer sydd wedi'i gymysgu'n wael, tiwbiau wedi'u selio ag ocsigen toddedig, a chyfryngau lled-solid i gyd yn cadw eu hamodau eu hunain am fwy o amser nag y mae'r stribed yn ei awgrymu. Mae stribedi resazurin yn mynd drwy binc i ddi-liw ac yn aml yn cael eu marchnata fel rhai cyflymach, ond mae eu trothwyon yn perthyn i'w fformwleiddiad eu hunain ac nid ydynt yn trosglwyddo i las methylen.

Rheolyddion a phrotocol darllen sy'n werth eu copïo

Mae dau reolydd rhad yn dal y rhan fwyaf o gamddarlleniadau. Cadwch stribed rheoli ffres mewn aer yr ystafell ochr yn ochr â'r rhediad. Mae stribed glas methylen sy'n gweithio yn aros yn las yno. Mae rhai dangosyddion wedi'u pecynnu yn dechrau'n welw ac yn troi'n las wrth agor, sydd ynddo'i hun yn wiriad gweithrediad. Ac o bryd i'w gilydd, rhowch stribed ffres mewn trefniant anaerobig sydd wedi'i ddilysu o'r blaen. Dylai gyrraedd y pwynt terfyn rydwythiedig dilysedig o fewn yr amser a bennir ar gyfer y cynnyrch. Os nad yw'r naill reolydd neu'r llall yn ymddwyn fel y disgwyl, newidiwch y swp cyn ymddiried mewn darlleniadau'r jar.

Mae'r protocol darllen yn dilyn o'r mecanwaith. Gosodwch y stribed lle gellir gweld y gofod aer uwchben y cynnwys heb agor y jar, gan ddilyn dalen y cynnyrch ynghylch cyswllt â'r wal a gwlychu. Cofnodwch y lliw cychwynnol, yr amser y cafodd y jar ei selio, a'r lliw ar y pwynt gwirio a bennir ar gyfer y cynnyrch. Lle bo'r llestr yn caniatáu, cofnodwch fod y dangosydd wedi aros yn rydwythiedig ar bwyntiau gwirio penodedig yn ystod y deori. Cofnodwch y lliw terfynol yn union cyn agor. Y lliw hwnnw cyn agor yw pwynt terfyn y rhediad hwnnw. Ar ôl agor, disgwyliwch iddo droi'n las eto a pheidiwch â gadael i hynny ailysgrifennu'r hanes.

Os yw'r stribed yn aros yn las y tu hwnt i'w amser penodedig, triniwch y cyflwr anaerobig fel un sydd heb ei wirio. Gweithiwch drwy'r gadwyn yn ei threfn: y sêl, y sachet, y catalydd os oes un, hydradiad a dyddiad dod i ben y dangosydd, ac yna gweithrediad y dangosydd yn erbyn y rheolydd aer. Dim ond pan fydd yr atmosffer wedi'i wirio y dylid dehongli twf neu absenoldeb twf, gan ddefnyddio trefniant meithrin anaerobig a rheolyddion organebau sy'n addas i'r defnydd.

Mae'r stribed yn haeddu'r gair olaf yn ei faes ei hun. Boed yn las neu'n ddi-liw, mae'n ateb un cwestiwn am un lle ar un adeg. Gofynnwch y cwestiwn hwnnw iddo ar yr amser penodedig, gyda rheolyddion wrth ei ochr, ac mae'n ateb yn ddibynadwy. Gofynnwch iddo am anffrwythlondeb, am bob tiwb, neu am yr holl gyfnod deori ar sail un cipolwg, ac ni all unrhyw gemeg dangosydd achub y darlleniad.