મિથાઇલ રેડ અને મિથિલીન બ્લૂ: તાશિરો સૂચક કેવી રીતે કામ કરે છે

તાશિરો મિશ્ર સૂચક મિથાઇલ રેડ અને મિથિલીન બ્લૂને જોડીને અમ્લ-ક્ષાર અનુમાપનનું અવલોકન સરળ બનાવે છે. મિથાઇલ રેડ pH પર આધારિત પ્રતિભાવ આપે છે; મિથિલીન બ્લૂ તેના પરિણામે દેખાતા રંગો વચ્ચેનો તફાવત બદલે છે. આ મિશ્રણમાં લીલામાંથી જાંબલી રંગમાં થતો ફેરફાર વાદળી રંગદ્રવ્યનું તેના જાણીતા રંગહીન સ્વરૂપમાં અપચય થવા તરીકે સમજવો નહીં.

સંયોજન મહત્વનું છે. બોટલ પરનું નામ સૂચકના એક પ્રકારને ઓળખાવે છે, પરંતુ પ્રયોગશાળાને હજી પણ તેનું સંયોજન, દસ્તાવેજિત રંગપરિવર્તન અને અનુમાપક ઉમેરવાનું ક્યારે બંધ કરવું તે નક્કી કરતી પદ્ધતિની જરૂર હોય છે.

દરેક રંગદ્રવ્યનું યોગદાન

મિથાઇલ રેડ એક અમ્લ-ક્ષાર સૂચક છે. તેના પ્રોટોનયુક્ત અને પ્રોટોનવિહીન સ્વરૂપો દૃશ્યમાન પ્રકાશનું અલગ રીતે શોષણ કરે છે, તેથી pH બદલાતાં તેમના પ્રમાણમાં થતા ફેરફારથી રંગ બદલાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, પોતાના મિથાઇલ રેડ અભિકર્મક માટે Sigma-Aldrich pH 4.2–6.2 દરમિયાન ગુલાબીથી પીળા રંગમાં ફેરફાર નિર્દિષ્ટ કરે છે.

વાદળી ઘટક ઉમેરવાથી આંખને દેખાતો રંગ બદલાય છે: લાલાશવાળી બાજુ વધુ જાંબલી દેખાય છે, જ્યારે પીળાશવાળી બાજુ વાદળી સાથે મળીને લીલી દેખાય છે. આને ઘણી વાર સૂચકનું સ્ક્રીનિંગ કહેવાય છે. અહીં મહત્વનો તફાવત અમ્લતા પ્રત્યે પ્રતિભાવ આપતા ઘટક અને તેના દૃશ્યમાન દેખાવને બદલતા ઘટક વચ્ચેનો છે. રંગદ્રવ્યોને ભેળવવાથી મિથિલીન બ્લૂ સર્વપ્રયોજક pH માપક બની જતું નથી.

રંગનું અર્થઘટન કરતાં પહેલાં આ ત્રણ પરિસ્થિતિઓની સરખામણી કરો:

છેલ્લી પંક્તિ એક અલગ પ્રયોગનું વર્ણન કરે છે. ઑક્સફર્ડના વાદળી-બોટલ પ્રદર્શનમાં, ક્ષારીય પરિસ્થિતિમાં ગ્લુકોઝ મિથિલીન બ્લૂનું અપચય કરીને તેને રંગહીન સ્વરૂપમાં ફેરવે છે, અને ઉમેરવામાં આવેલો ઑક્સિજન વાદળી રંગ પાછો લાવે છે. આ પરિસ્થિતિઓ રેડોક્સ ચક્ર સમજાવે છે, તાશિરોના અભિપ્રેત અમ્લ-ક્ષાર સંકેતને નહીં. આ વ્યાપક તફાવત મિથિલીન બ્લૂની રેડોક્સ રસાયણિક પ્રક્રિયાઓમાં સમજાવવામાં આવ્યો છે.

દસ્તાવેજિત સંયોજન અને તેના રંગપરિવર્તનની દિશા

ઉત્પાદન 282430 માટેની ITW Reagents તકનીકી માહિતીપત્રિકા, ઑક્ટોબર 2018ની આવૃત્તિ 5, 100 mg મિથાઇલ રેડ અને 50 mg મિથિલીન બ્લૂ, સાથે 10.4 mL પાણી અને કુલ 100 mL બનાવવા માટે પૂરતું નિર્જળ ઇથેનોલ નિર્દિષ્ટ કરે છે. તે ઉત્પાદનને એમોનિયાના અનુમાપન માટે ઓળખાવે છે અને pH 4.4 પર લાલ-જાંબલી તથા pH 5.8 પર લીલો રંગ નોંધે છે.

આના પરથી સંયોજનને અનુરૂપ નીચેનું આલેખન મળે છે:

pH 4.4, લાલ-જાંબલી → વધતું pH → pH 5.8, લીલો

pH 5.8, લીલો → ઘટતું pH → pH 4.4, લાલ-જાંબલી

તીર સૂચકની પરિવર્તન-શ્રેણીમાં આગળ વધવાની દિશા દર્શાવે છે. તે દરેક વિશ્લેષણ માટે આ શ્રેણીના કોઈ પણ છેડાને અનુમાપન રોકવાના બિંદુ તરીકે નિર્દિષ્ટ કરતું નથી. માહિતીપત્રિકા કોઈ ચોક્કસ ભૂખરું અંતબિંદુ નક્કી કરતી નથી, તેથી આ નિર્દેશમાંથી સર્વત્ર લાગુ પડતું ભૂખરા બિંદુનું pH નક્કી કરી શકાય નહીં.

એ પણ ધ્યાનમાં લો કે સામાન્ય જલીય પરિસ્થિતિઓમાં pH 5.8 પર લીલો રંગ હજી પણ અમ્લીય છે. રંગોને માત્ર “અમ્લીય” અને “ક્ષારીય” કહેવાથી આ વાત અસ્પષ્ટ થઈ શકે છે: લીલી બાજુ પરિવર્તનની ઊંચા-pH વાળી બાજુ છે, નમૂનાનું pH 7થી ઉપર હોવાનો પુરાવો નથી.

એમોનિયાનું અનુમાપન ખરેખર શું માપે છે

સૂચક બ્યુરેટનું વાંચન ક્યારે લેવું તેનો સંકેત આપે છે. વિશ્લેષ્યની માત્રા અનુમાપકના માપેલા વપરાશ, તેની પ્રમાણિત સાંદ્રતા અને પ્રતિક્રિયાના સ્ટોઇકિયોમેટ્રિક સંબંધ પરથી મળે છે. વધુ ઘેરો લીલો રંગ પોતે જ વધુ એમોનિયાનું પરિમાણ દર્શાવતો નથી.

પદ્ધતિના ચોક્કસ ઉદાહરણ તરીકે, ઐતિહાસિક NEMI દ્વારા પુનઃપ્રસ્તુત EPA પદ્ધતિ 350.2 એમોનિયાને નિસ્યંદિત કરીને બોરિક એસિડમાં એકત્ર કરે છે અને પ્રમાણિત સલ્ફ્યુરિક એસિડ વડે અનુમાપન કરીને તેનું નિર્ધારણ કરે છે. તેના મિશ્ર સૂચકમાં 0.2% મિથાઇલ રેડના સ્ટોક દ્રાવણના બે કદભાગ સાથે 0.2% મિથિલીન બ્લૂના સ્ટોક દ્રાવણનો એક કદભાગ વપરાય છે; બંને 95% ઇથેનોલમાં હોય છે. પદ્ધતિ વિશ્લેષકને પાણી અને બોરિક એસિડના અનુરૂપ કદ ધરાવતા બ્લેન્ક સાથે અંતબિંદુનો દેખાવ મેળવવાની સૂચના આપે છે.

આ બનાવટ અને ઉપરના વ્યાવસાયિક સંયોજનમાં રંગદ્રવ્યોના દળનો ગુણોત્તર સમાન છે, પરંતુ સાંદ્રતા અને દ્રાવકનું સંયોજન અલગ છે. તેથી માત્ર સમાન ગુણોત્તર હોવું એ બે બોટલો એકબીજાના સ્થાને વાપરી શકાય તેનો પૂરતો પુરાવો નથી. આ પ્રક્રિયા એમોનિયા-નાઇટ્રોજનને લગતી છે અને તેના કાર્યક્ષેત્રમાંથી કુલ ક્યેલ્ડાલ નાઇટ્રોજનને સ્પષ્ટપણે બાકાત રાખે છે. એક જ સૂચક વાપરવાથી નાઇટ્રોજનના બે નિર્ધારણો એક જ પરીક્ષણ બની જતા નથી.

આ દસ્તાવેજનો ઉપયોગ નિર્દિષ્ટ વિશ્લેષણાત્મક કાર્યપ્રવાહ સમજવા માટે કરો, તેની ઐતિહાસિક આવૃત્તિ વર્તમાન અહેવાલની આવશ્યકતાઓને નિયંત્રિત કરે છે એવું માની લેવા માટે નહીં. પ્રયોગશાળાએ અપનાવેલી પદ્ધતિમાં લાગુ પડતી આવૃત્તિ અને તેના ગુણવત્તા નિયંત્રણો ઓળખાવેલાં હોવાં જોઈએ.

અંતબિંદુ અને સમતુલ્યતા બિંદુ અલગ છે

IUPAC અનુમાપન અને તેના અંતબિંદુની વ્યાખ્યા પ્રતિક્રિયા પૂર્ણ થયાની ઓળખના સંદર્ભમાં આપે છે; સમતુલ્યતા બિંદુ ચોક્કસ રાસાયણિક સમતુલ્યતાને અનુરૂપ હોય છે. દૃશ્યમાન સંકેત ત્યારે ઉપયોગી હોય છે જ્યારે તે પદ્ધતિના હેતુ માટે તે બિંદુની પૂરતો નજીક આવે.

ધારો કે બે વિશ્લેષકો સમાન નમૂનાઓનું અનુમાપન કરે છે. એક દ્રાવણનો દેખાવ નિર્દિષ્ટ બ્લેન્ક સાથે મેળ ખાય ત્યારે અટકે છે. બીજો સૌથી ઘેરો જાંબલી રંગ દેખાય ત્યાં સુધી ચાલુ રાખે છે. બીજા વિશ્લેષકે અલગ અંતબિંદુ પસંદ કર્યું છે અને તે વધારાનો અનુમાપક વાપરી શકે છે. અંતિમ રંગના નામ અંગે સહમતિ હોવી એ માપેલી માત્રા અંગે સહમતિની ખાતરી નથી.

આથી જ તાલીમ માટેના સંદર્ભમાં પદ્ધતિને જરૂરી તુલના-ધોરણ, અવલોકનની પરિસ્થિતિઓ અને રંગ ટકી રહેવાનો માપદંડ નિર્દિષ્ટ હોવા જોઈએ. સ્ક્રીન પરની છબી ફેરફારની દિશા સમજાવી શકે છે, પરંતુ પ્રયોગશાળાનું તુલના-ધોરણ વ્યવહારમાં નિર્ણયનો આધાર નક્કી કરે છે.

સૂચક બદલતાં પહેલાં અથવા તેની સમસ્યા તપાસતાં પહેલાંની વ્યવહારુ ચકાસણી

રંગ ખોટો દેખાય અથવા બીજી બોટલ વાપરવાની દરખાસ્ત થાય ત્યારે આ કાર્યપત્રક વાપરો:

બ્લેન્કની ચકાસણી નિષ્ફળ જાય અથવા રંગમાં સમજાવી ન શકાય એવો ફેરફાર થાય તો પરિણામો જણાવતાં પહેલાં અભિકર્મક અને પદ્ધતિની તપાસ કરો. નમૂનો પરિચિત દેખાય ત્યાં સુધી વધુ રંગદ્રવ્ય ઉમેરવાથી અવલોકનની પરિસ્થિતિઓ બદલાય છે અને મૂળ સમસ્યા છુપાઈ શકે છે.

અલગ પરીક્ષણમાં રંગદ્રવ્યની યોગ્ય ભૂમિકા પસંદ કરવા માટે વિશ્લેષણાત્મક પરીક્ષણમાં મિથિલીન બ્લૂથી શરૂઆત કરો. તાશિરો અનુમાપનો માટે રંગદ્રવ્યનું સંયોજન, દૃશ્યમાન અંતબિંદુ અને વિશ્લેષણાત્મક ગણતરીનું દસ્તાવેજીકરણ એકસાથે રાખો.