Հոդված
Մեթիլենային կապույտի քիմիան. կառուցվածք, բանաձև, հատկություններ և անուններ
Մեթիլենային կապույտ ասելով սովորաբար նկատի ունեն մեթիլթիոնինիումի քլորիդը՝ աղ, որը պարունակում է դրական լիցքավորված օրգանական ներկանյութ և քլորիդ հակաիոն։ Անջուր աղի բանաձևն է C₁₆H₁₈ClN₃S, իսկ բանաձևային զանգվածը՝ մոտավորապես 319.85 g/mol։ Բյուրեղաջուրը փոխում է կշռվող նյութի զանգվածը՝ առանց փոխելու դրա ներկանյութի կատիոնի ինքնությունը։
Այս տարբերակումը պարզաբանում է քիմիական կատալոգներում հանդիպող մի քանի թվացյալ հակասություններ։ Գրառումը կարող է ճիշտ նշել աղի զրոյական ընդհանուր լիցքը՝ միաժամանակ ներկանյութը նկարագրելով որպես կատիոնային։ Մեկ այլ կատալոգ կարող է նշել 373.90 g/mol, քանի որ այնտեղ ներկայացված նյութը տրիհիդրատն է։ Հատկության արժեքն օգտագործելուց առաջ պարզեք, թե ինչն է նկարագրում այդ թիվը։
Անունները ցույց են տալիս նյութի տարբեր մակարդակները
Մեթիլենային կապույտի ChEBI գրառումը նույնականացնում է քլորիդային աղը, նշում CAS 61-73-4-ը և ներառում մեթիլթիոնինիումի քլորիդ, Հիմնային կապույտ 9 և C.I. 52015 անունները։ Դրա համակարգային անվանումն է 3,7-բիս(դիմեթիլամինո)ֆենոթիազին-5-իումի քլորիդ։
Մեթիլթիոնինիում անվանումը՝ առանց «քլորիդ» բառի, նշանակում է օրգանական կատիոնը։ Հիդրատի նշումը ևս մեկ տարբերակում է ավելացնում. դա մեթիլենային կապույտի քլորիդն է՝ պինդ նյութում որոշակի քանակի ջրի հետ կապված։ Գնման տեխնիկական պահանջներում միասին գրանցեք ամբողջական քիմիական անունը, բանաձևը, հիդրատային ձևը և մատակարարի նույնացուցիչը։ Մի հիմնվեք միայն գույնը նշող բառի վրա։ Մեթիլային կապույտի և նման անուններով ներկանյութերի համեմատությունը բացատրում է, թե ինչու նման անունները կարող են տարբեր քիմիական նյութեր նշանակել։
Ինչպես կարդալ մոլեկուլային կառուցվածքները
Կառուցվածք A. մեթիլթիոնինիումի կատիոնը
Նշումներ. կապույտ N նշանները ցույց են տալիս ազոտի երեք ատոմները, դեղին S-ը՝ ծծումբը, իսկ երկու արտաքին ազոտի ատոմներից յուրաքանչյուրը կրում է երկու մեթիլային խումբ։ Այդ խմբերի չպիտակավորված գծերի ծայրերը ներկայացնում են ածխածնի ատոմները՝ դրանց չցուցադրված ջրածիններով։ Երեք միաձուլված օղակները կազմում են կենտրոնական զուգորդված կմախքը։ Աղբյուրից վերցված այս գծապատկերը ցույց է տալիս ձևական լիցքի ներկայացման տարբերակներից մեկը։
Կատիոնի ChEBI կառուցվածքն ունի C₁₆H₁₈N₃S⁺ բանաձևը, +1 ընդհանուր լիցք և 284.408 միջին զանգված։ 3 և 7 դիրքերում գտնվում են դիմեթիլամինո տեղակալները։ Գծապատկերում որևէ ատոմի վրա դրված ձևական դրական նշանը տվյալ ներկայացման մեջ լիցքի հաշվառման միջոց է. այն չպետք է մեկնաբանել որպես էլեկտրոնների ամբողջական բաշխման քարտեզ։
Կառուցվածք B. քլորիդային աղը
Նշումներ. կանաչ Cl⁻-ը քլորիդ հակաիոնն է։ Այն միտումնավոր առանձնացված է օրգանական կառուցվածքից։ Մեկ +1 կատիոնը և մեկ −1 անիոնը կազմում են չեզոք բանաձևային միավոր։ Երկու կառուցվածքային գծապատկերներն էլ վերարտադրված են ChEBI-ից և փոխարկված WebP ձևաչափի՝ առանց դրանց կապերը կամ ատոմների նշումները փոխելու։
CID 6099-ի PubChem գրառումը օգտագործում է այլընտրանքային համակարգային անվանում և կրկնակի կապերի ու ձևական լիցքի այլ տեղաբաշխում։ Այս ներկայացումներում ատոմների կապակցվածությունը նույնն է մնում։ Դրանք չեն հաստատում այլ հիդրատի կամ լրացուցիչ բաղադրիչի առկայությունը։
Հատկությունների աղյուսակ՝ աղբյուրներով
Ստորև բերված բանաձևային զանգվածները համապատասխանում են մեթիլենային կապույտի USP մենագրության նախադիտմանը։ Ֆիզիկական չափումների արժեքները վերցված են առևտրային որոշակի տրիհիդրատի գրառումից՝ պահպանելով դրանց համար նշված պայմանները։
| Հատկություն | Արժեք կամ նկարագրություն | Հիմք և մեկնաբանություն |
|---|---|---|
| Ներկանյութի կատիոն | C₁₆H₁₈N₃S⁺; +1; մոտ 284.41 g/mol | Միայն կատիոնը՝ առանց քլորիդի և ջրի; ChEBI 43830 |
| Անջուր քլորիդ | C₁₆H₁₈ClN₃S; 319.85 g/mol | Չեզոք աղի բանաձևային միավոր; USP |
| Մոնոհիդրատ | C₁₆H₁₈ClN₃S·H₂O; 337.90 g/mol | Ջրի մեկ մոլեկուլ՝ աղի յուրաքանչյուր բանաձևային միավորի հաշվով; USP |
| Տրիհիդրատ | C₁₆H₁₈ClN₃S·3H₂O; 373.90 g/mol | Ջրի երեք մոլեկուլ՝ աղի յուրաքանչյուր բանաձևային միավորի հաշվով; USP |
| Պենտահիդրատ | C₁₆H₁₈ClN₃S·5H₂O; 409.93 g/mol | Ջրի հինգ մոլեկուլ՝ աղի յուրաքանչյուր բանաձևային միավորի հաշվով; USP |
| Ֆիզիկական ձև | Պինդ | Merck/Sigma-ի 1.04122 արտադրանք՝ պիտակավորված որպես տրիհիդրատ |
| Նշված պինդ նյութի խտություն | 1.757 g/cm³՝ 22 °C-ում | 1.04122 արտադրանք; պատրաստված լուծույթի խտությունը չէ |
| Նշված սորուն խտություն | 400–600 kg/m³ | Նույն արտադրանքը; ներառում է փոշու մասնիկների միջև տարածությունները |
| Նշված pH | 3՝ 20 °C-ում, 10 g/L՝ ջրում | Նույն արտադրանքը և լուծույթի նշված պայմանները |
| Նշված լուծելիություն | 50 g/L | Նույն արտադրանքը; ցուցադրված գրառման մեջ ջերմաստիճանը նշված չէ |
| Ջերմային տվյալ | 190 °C, քայքայում | Նույն արտադրանքը; առանց վերապահումների հավասարակշռային հալման ջերմաստիճան չէ |
| pKa | Պահանջում է սահմանված թթու/հիմք զույգ և միջավայր | Փոխարինելի չէ շշի պարունակության կամ լուծույթի pH-ի հետ |
Արտադրողի արտադրանքի գրառումը հաստատում է տվյալ արտադրանքին վերաբերող տողերը։ Այս տվյալները օգտակար հղման կետեր են, ոչ թե յուրաքանչյուր փոշու կամ պատրաստի հեղուկի բնութագրեր։ Տվյալների շտեմարաններում բանաձևային զանգվածների փոքր տարբերությունները կարող են նաև պայմանավորված լինել ատոմային զանգվածների ընդունված արժեքներով և կլորացմամբ. սա այլ հարց է, քան հիդրատային ձևերի միջև շատ ավելի մեծ տարբերությունը։
Ինչու է հիդրատացումը փոխում հաշվարկը
Իդեալական անջուր քլորիդի մեկ միլիմոլը կշռում է 319.85 mg, իսկ իդեալական տրիհիդրատի մեկ միլիմոլը՝ 373.90 mg։ Յուրաքանչյուրը պարունակում է ներկանյութի կատիոնների մեկ միլիմոլ։ Աղյուսակի հիման վրա հաշվարկով՝ ներկանյութի նույն քանակի դեպքում տրիհիդրատի զանգվածը մոտ 16.9%-ով ավելի մեծ է։
Հետևաբար, մաքուր անջուր քլորիդի 1.000 g/L-ը համապատասխանում է մոտ 3.13 mmol/L-ի, իսկ մաքուր տրիհիդրատի 1.000 g/L-ը՝ մոտ 2.67 mmol/L-ի։ Սրանք բանաձևերի վրա հիմնված օրինակներ են՝ մինչև փաստացի քանակական որոշման արդյունքի կամ չափված ջրի պարունակության հաշվառումը։ Օգտագործեք մեթիլենային կապույտի մոլարության հաշվիչը, որպեսզի ընտրված քիմիական ձևը հստակ նշված մնա։
USP-ի սահմանումը քանակական պարունակությունն արտահայտում է չորացված նյութի հաշվով։ Ուստի չորացված նյութի հաշվով տոկոսը և ստացված վիճակում փոշու զանգվածը պետք է մեկնաբանել միասին։ Բյուրեղաջուրն ինքնին աղտոտման ապացույց չէ։ Տրիհիդրատի և անջուր ձևի մանրամասն համեմատությունը բացատրում է, թե ինչպես կարդալ այդ պիտակները։
Լիցքը չի հաստատում կոլոիդի առկայությունը
«Մեթիլենային կապույտի զոլի լիցքը» ձևակերպումը խառնում է երկու առանձին հարց։ Ներկանյութի իոնն ունի +1 լիցք։ Պատրաստված համակարգը զոլ լինելը պարզելու համար անհրաժեշտ են տեղեկություններ դիսպերս համակարգի մասին։
IUPAC-ի՝ զոլի սահմանումը վերաբերում է հոսուն կոլոիդային համակարգին։ Այն լիցքավորված ներկանյութի յուրաքանչյուր լուծույթ կոլոիդ չի դարձնում։ Չեզոք աղի բանաձևն էլ չի ենթադրում, որ դրա լուծված իոններն առանձին-առանձին չեզոք են։ Մասնիկների լիցքի կամ զետա պոտենցիալի մասին պնդման համար անհրաժեշտ են տվյալներ իրական պատրաստուկի և չափման պայմանների մասին, ոչ թե միայն մոլեկուլային բանաձևը։
pH-ը, pKa-ն և բևեռայնությունը տարբեր հարցերի են պատասխանում
IUPAC-ը pH-ը սահմանում է լուծույթում ջրածնի իոնների ակտիվության միջոցով։ Հետևաբար, մեթիլենային կապույտի չոր փոշին ինքնուրույն ջրային pH չունի։ Օգտակար pH տվյալը նշում է լուծիչը, կոնցենտրացիան, ջերմաստիճանը և բաղադրությունը։ Բուֆեր ավելացնելը կարող է փոխել լուծույթի pH-ը՝ առանց փոխելու ներկանյութի պիտակի վրա նշված նյութի ինքնությունը։
Ի տարբերություն դրա՝ թթվային դիսոցման հաստատունը նկարագրում է որոշակի հավասարակշռություն, իսկ pKa-ն դրա բացասական տասնորդական լոգարիթմն է։ Գործածելի «մեթիլենային կապույտի pKa» տվյալը պետք է նշի պրոտոնացված և ապապրոտոնացված քիմիական տեսակները և միջավայրը։ Առանձին վերցված թիվը չի պարզաբանում՝ այն վերաբերում է օքսիդացված ներկանյութի՞ն, թե՞ այլ քիմիական ձևի։ Պրոտոնի փոխանցումը և էլեկտրոնի փոխանցումը տարբեր գործընթացներ են. վերջինի մասին տես մեթիլենային կապույտի և լեյկոմեթիլենային կապույտի օքսիդավերականգնման քիմիան։
«Բևեռայի՞ն, թե՞ ոչ բևեռային» հարցի համար նույնպես պետք է հստակ նպատակ սահմանել։ Մեթիլենային կապույտի քլորիդն իոնային է, մինչդեռ դրա օրգանական կատիոնը պարունակում է ընդարձակ ածխածնային կմախք։ Այս նկարագրությունն ավելի օգտակար է, քան ամբողջ նյութին բևեռայնության մեկ գնահատական տալը։ Ինչպես բացատրում է IUPAC-ի՝ լուծիչի բևեռայնության քննարկումը, սոլվատացումը կախված է բազմաթիվ փոխազդեցություններից։ Պատրաստման աշխատանքների համար օգտագործեք նախատեսված լուծիչում չափված լուծելիությունը և լուծելիության ու լուծույթի պատրաստման ուղեցույցում նշված պայմանները։
Ո՞ր խտությունն է պետք փոխարկման համար
Թեև 1 g/cm³-ը հավասար է 1 g/mL-ի, միավորի փոփոխությունը չի փոխում այն, ինչ չափվել է։ Պինդ նյութի խտությամբ հնարավոր չէ նոսր լուծույթի միլիլիտրերը փոխարկել այդ լուծույթի գրամների։ Փոշու սորուն խտությունը պատասխանում է մեկ այլ հարցի, քանի որ փոշու դասավորվածության պատճառով մասնիկների միջև օդ է մնում։
Զանգված/ծավալ հարաբերությունը զանգված/զանգված հարաբերության փոխարկելու համար ստացեք պատրաստի լուծույթի խտությունը՝ նշված ջերմաստիճանում։ Կշռման և մոլարության համար հաստատեք նյութի բանաձևը և քանակական որոշման հիմքը։ Հատկությունը չափվող օբյեկտին համապատասխանեցնելը կանխում է սխալներ, որոնք լրացուցիչ տասնորդական թվանշաններով հնարավոր չէ ուղղել։