Gorm Meitiléine agus Vitimín C: Cén Fáth ar Féidir leis an Tuaslagán Éirí Gan Dath

Cuireann tú táibléad vitimín C i ngloine de thuaslagán gorm meitiléine, corraíonn tú é, agus féachann tú ar an dath gorm ag imeacht. Tar éis nóiméid, tá cuma gnáthuisce ar an leacht. Is furasta a cheapadh gur scrios nó gur neodraigh an vitimín C an ruaim.

Tá an tuiscint sin mícheart, agus tá tábhacht leis an mbotún. Athrú inchúlaithe ar an staid ocsaídiúcháin atá á fheiceáil agat, ní scriosadh. Tá an ruaim fós ann. Faoi na coinníollacha cearta, tagann an dath ar ais.

Dhá staid na ruaime

Tá dhá staid ag gorm meitiléine a bhfuil cur síos maith déanta orthu. Tá córas sínte fáinní comhchuingeacha ag an bhfoirm ocsaídithe, a scríobhtar mar MB+ de ghnáth, agus ionsúnn sé solas go láidir gar do 664 nm. Is í an ionsú sin is cúis leis an dath gorm. Níl an banda láidir sin sa réigiún infheicthe ag an bhfoirm dhí-ocsaídithe, leocaghorm meitiléine (LMB), agus mar sin bíonn cuma gan dath ar thuaslagán caol.

Samhlaigh an ruaim mar thaisce bheag leictreon is féidir a athluchtú. Nuair a luchtaítear í le leictreoin agus prótón, tuartar í. Nuair a bhaintear na leictreoin sin di, filleann an dath:

MB+ + H+ + 2e- go LMB (gan dath)

Soláthraíonn vitimín C an lucht. Ocsaídítear ascorbáit i dtreo díhidreascorbáite agus deonaíonn sí dhá choibhéis dí-ocsaídiúcháin, mar sin, de réir ríomh idéalaithe, dí-ocsaídíonn mól amháin ascorbáite thart ar mhól amháin MB+. I dtuaslagáin iarbhír ar bhinse saotharlainne, bíonn an ríomh níos casta mar go mbíonn ocsaigin thuaslagtha san iomaíocht do na leictreoin chéanna. Sin an fáth a mbíonn farasbarr ascorbáite de dhíth de ghnáth chun an tuaslagán a choinneáil gan dath.

Ní gá gur céim shimplí amháin ina n-aistrítear dhá leictreon atá sa mheicníocht. Glacann idirmheánacha radacacha agus leathdhí-ocsaídithe páirt inti, agus athraíonn an chonair bheacht de réir an tuaslagóra, na haigéadachta, agus an tiúchana. Tá an toradh deiridh mar an gcéanna, áfach. Éiríonn MB+ gorm ina LMB gan dath, agus ídítear vitimín C sa phróiseas.

Cén fáth a dtugann croitheadh an dath gorm ar ais

Tá an dara céim sa leagan clasaiceach den turgnamh seo a úsáidtear sa seomra ranga. Fág an vial gan dath ina aonar agus fanann sé gan dath. Croith é, agus filleann an dath gorm. Fan tamall, agus imíonn an dath arís.

Is í ocsaigin a thugann an dath ar ais. Ocsaídíonn O2 tuaslagtha LMB ar ais i dtreo MB+, mar sin ní ghníomhachtaíonn croitheadh an ruaim. Athlíonann sé an ocsaigin thuaslagtha trí aer ón spás os cionn an leachta a mheascadh isteach ann, rud a chuireann dlús leis an imoibriú droim ar ais. Fad atá ascorbáit bhreise fágtha, dí-ocsaídítear an MB+ athghinte arís. Tugann sé sin an timthriall aithnidiúil: gan dath agus é ina stad, gorm nuair a chroitear é, agus gan dath arís tar éis fanachta. Nuair a bhíonn an ascorbáit ídithe, bíonn an lámh in uachtar ag an ocsaigin go buan agus fanann an tuaslagán gorm.

Sin an fáth a mbíonn taispeántas an ghoirm meitiléine agus vitimín C íogair do gheoiméadracht an tsoithigh. Fanann cuivéid a bhfuil caipín air agus beagán spáis os cionn an leachta gan dath níos faide ná eascra leathan. Giorraíonn aerú tréan an tréimhse gan dath. Dá bhrí sin, ba cheart d'aon duine a thuairiscíonn an turgnamh na coinníollacha ocsaigine a lua, ní hamháin cainníochtaí na n-imoibríoch.

Taispeántas rialaithe agus a choinníollacha

Taispeánann íomhá chlúdaigh an ailt seo an chomparáid atá beartaithe: sampla rialaithe gorm MB+ in aice le sampla LMB a dí-ocsaídíodh le hascorbáit, faoin soilsiú céanna. Chun an toradh a dhéanamh in-atáirgthe, coinnigh seasta gach athróg a athraíonn an ráta:

Glac grianghraif den dá vial ag amanna socraithe, mar shampla tar éis 0, 1, 5, agus 15 nóiméad, ansin croith iad agus glac grianghraif arís. Ba cheart don vial a glanadh le nítrigin fanacht gan dath ar feadh na tréimhse is faide. Ba cheart don vial aeraithe éirí gorm arís níos tapúla tar éis é a chroitheadh. Mura n-éiríonn sampla gorm arís riamh, fiú tar éis croitheadh agus aerú, bíodh amhras ort gur díghrádú dochúlaithe atá ann seachas dí-ocsaídiú simplí.

Úsáideann lucht foirmlithe an loighic chéanna ar scála níos mó. Braitheann iompar an ghoirm meitiléine i meascán ar an gcomhthéacs iomlán redox agus foirmlithe. Ba cheart pH, ocsaigin thuaslagtha, dáileog solais, agus rianmhiotail a thaifeadadh i dtástáil cobhsaíochta in éineacht leis an dath a breathnaíodh.

Tarraingíonn pH, solas, agus tiúchan i dtreonna éagsúla

Is minic a fhiafraíonn tosaitheoirí an gcuireann aigéad nó bun dlús leis an imoibriú. Is é an freagra cruinn ná go ngníomhaíonn pH ar dhá chuid éagsúla den timthriall. Faoi choinníollacha aigéadacha uiscí, is féidir le hinfhaighteacht prótón dlús a chur leis an gcéim ina ndí-ocsaídíonn ascorbáit MB+. Ach tá LMB féin i bhfad níos frithsheasmhaí in aghaidh ocsaídiú san aer i dtimpeallacht aigéadach, agus athocsaídítear é i bhfad níos tapúla de réir mar a ardaíonn pH. Mar sin, d'fhéadfadh sampla aigéadach tuaradh go tapa agus fanacht gan dath ansin, agus d'fhéadfadh sampla alcaileach tuaradh agus éirí gorm arís go tapa. Tá an dá bhreathnóireacht ceart faoina gcoinníollacha féin.

Cuireann solas conair ar leith leis. Sroicheann gorm meitiléine atá fótaispreagtha staid thripléadach fhadtéarmach ina dtarlaíonn aistriú leictreon le hascorbáit agus ocsaigin. Is féidir leis an bhfótacheimic sin dlús a chur leis an tuaradh, an dath a athghiniúint, nó speicis imoibríocha ocsaigine a tháirgeadh, ag brath ar an tonnfhad, an leibhéal ocsaigine, agus an tiúchan. Caith leis an soilsiú mar athróg thurgnamhach agus taifead é.

Socraíonn an tiúchan cén treo a fhaigheann an lámh in uachtar. Ciallaíonn níos mó ascorbáite tuaradh níos tapúla agus níos mó timthriallta croite agus céimnithe. Éilíonn níos mó ruaime níos mó coibhéisí dí-ocsaídiúcháin i gcomhréir leis. Tá níos mó ocsaigine tuaslagtha fabhrach don dath gorm. Ag tiúchain arda ruaime, tagann castacht bhreise chun cinn mar go gcomhcheanglaíonn móilíní gorm meitiléine lena chéile ina ndíméirí agus ina gcomhbhailiúcháin a bhfuil speictrim athraithe acu. Dá bhrí sin, ní dhúblaíonn dúbailt na ruaime an t-iompar céanna a thuilleadh.

An neodraíonn vitimín C gorm meitiléine?

Is í seo an cheist atá taobh thiar d'fhormhór na gcuardach ar ghorm meitiléine agus vitimín C, agus teastaíonn freagra beacht uirthi. Ní neodrú é caillteanas datha. Tá staid an chrómafóir athraithe, ach fanann an croí feinitiaizín agus a ghníomhaíocht redox sa tuaslagán. Is féidir an t-imoibriú a aisiompú le haer, agus tá an fhoirm dhí-ocsaídithe féin imoibríoch: níl lucht ar LMB agus tá sé lipifileach i gcomparáid le MB+. I dturgnaimh cheallacha, téann sé trasna seicní sula n-athocsaídítear é laistigh.

Léiríonn an litríocht ar chealla an pointe go soiléir. I gcealla einditéiliacha saothraithe, spreagann gorm meitiléine ag tiúchain ísle micreamólacha gníomhaíocht fosfáite peantóise agus ocsaídíonn sé NADPH agus NADH. Os cionn thart ar 5 micreamólach, ardaíonn sé marcóirí ocsaídeoirí laistigh de chealla nuair nach bhfuil tacaíocht glúcóis ar fáil. Ocsaídíonn cealla atá luchtaithe le hascorbáit an ascorbáit sin de réir a chéile nuair a nochtar iad don ruaim, agus ní choisceann an lucht ascorbáite an comhartha ocsaídeora ach go páirteach, mar a tuairiscíodh i staidéar ar redox na ruaime i gcealla einditéiliacha. Is é sin le rá, glacann ascorbáit páirt sna haistrithe redox. Ní dhíghníomhachtaíonn sí an ruaim.

Déanann solas an scéal níos soiléire fós. Faoi shoilsiú, ídíonn meascáin de ghorm meitiléine, ascorbáit, agus ocsaigin ocsaigin, carnann siad sárocsaíd hidrigine, agus, i láthair iarainn chatalaíoch, táirgeann siad an radacach hiodrocsaile trí cheimic Fenton. Léiríodh é sin le turgnaimh ar ghaistiú spin agus glacadh ocsaigine. Is féidir le radacaigh hiodrocsaile damáiste dochúlaithe a dhéanamh do bhithmhóilíní agus an ruaim féin a dhíghrádú. Dá bhrí sin, ní dí-ocsaídiú glan atá á léiriú ag sampla a bhfuil a dhath imithe go buan faoi sholas agus éillithe le hiarann. D'fhéadfadh sé a bheith ag léiriú scriosadh de bharr imoibrithe ceimiceacha taobhacha.

Cad nach gcruthaíonn an tuaslagán gan dath

Téann trí thátal choitianta thar an bhfianaise agus ba cheart iad a sheachaint i nótaí saotharlainne, ar lipéid, agus ar shleamhnáin teagaisc.

Ar an gcéad dul síos, ní chiallaíonn gan dath go bhfuil sé neamhdhíobhálach. Is féidir le LMB in éineacht le hocsaigin agus rianmhiotail conairí sárocsaíde agus radacacha a chothú, go háirithe faoi sholas. Teastaíonn tocsaineolaíocht chun neamhdhíobhálacht a dheimhniú, ní dathmhéadracht.

Ar an dara dul síos, ní chiallaíonn gan dath go bhfuil sé dí-éillithe. Tá an ruaim agus a comhpháirtithe redox fós ann. Ní dhéantar doirteadh, eisiltigh, ná ábhair dhaite a ghlanadh trí ascorbáit a chur leo. Teastaíonn deimhniú anailíseach, ábhar a phléitear i gcleachtas tástála iarmhar agus dí-éillithe.

Ar an tríú dul síos, ní shainíonn easpa datha réimeas úsáideach comhcheangailte. Ní insíonn an t-imoibriú sa phromhadán aon rud faoi ionsú, dáileadh i bhfíocháin, dáileoga, ná sábháilteacht idirghníomhaíochtaí i ndaoine. Ba cheart d'aon duine atá ag smaoineamh ar an dá shubstaint a chomhcheangal chun críche sláinte an litríocht ar idirghníomhaíochtaí agus sábháilteacht a léamh ar dtús agus dul i gcomhairle le foinsí cáilithe, seachas tátail a bhaint as vial.

Tá an léamh ceart níos cúinge ach níos úsáidí. Is samhail dhlúth de thimthriallú redox é gorm meitiléine in éineacht le hascorbáit: deonaíonn vitimín C leictreoin, éiríonn an ruaim gan dath, tógann ocsaigin na leictreoin ar ais, filleann an dath, agus socraíonn solas, pH, tiúchan, agus iarann an luas agus na táirgí taobhacha. Nuair a thuigtear an coincheap sin, ní cleas atá sa taispeántas a thuilleadh ach uirlis dhiagnóiseach. Má iompraíonn do shampla ar bhealach difriúil, seiceáil rochtain ocsaigine, dáileog solais, pH, agus éilliú miotail sula gceistíonn tú an ruaim.