Մեթիլ կարմիր և մեթիլենային կապույտ․ ինչպես է գործում Տաշիրոյի ինդիկատորը

Տաշիրոյի խառը ինդիկատորը համադրում է մեթիլ կարմիրը և մեթիլենային կապույտը՝ թթվահիմնային տիտրման արդյունքը տեսողականորեն ավելի հեշտ որոշելու համար։ Մեթիլ կարմիրն ապահովում է pH-ից կախված արձագանքը, իսկ մեթիլենային կապույտը փոխում է ստացվող գունային հակադրությունը։ Այս խառնուրդում կանաչից մանուշակագույն անցումը չպետք է մեկնաբանել որպես կապույտ ներկանյութի՝ անգույն ձևի վերականգնման հայտնի գործընթաց։

Բաղադրությունը կարևոր է։ Շշի անվանումը ցույց է տալիս ինդիկատորների խումբը, սակայն լաբորատորիային միևնույն է անհրաժեշտ են բաղադրությունը, փաստագրված գունային անցումը և մեթոդը, որը սահմանում է՝ երբ դադարեցնել տիտրանտի ավելացումը։

Յուրաքանչյուր ներկանյութի դերը

Մեթիլ կարմիրը թթվահիմնային ինդիկատոր է։ Դրա պրոտոնացված և ապապրոտոնացված ձևերը տեսանելի լույսը տարբեր կերպ են կլանում, ուստի դրանց համամասնությունների փոփոխությունը pH-ի փոփոխության հետ առաջացնում է գույնի փոփոխություն։ Օրինակ՝ իր մեթիլ կարմիր ռեագենտի համար Sigma-Aldrich-ը նշում է վարդագույնից դեղին անցում՝ pH 4.2–6.2 միջակայքում։

Կապույտ բաղադրիչի ավելացումը փոխում է աչքով ընկալվող գույնը․ կարմրավուն կողմն ավելի մանուշակագույն է թվում, իսկ դեղնավուն կողմը, կապույտի հետ համադրվելով, կանաչ է թվում։ Սա հաճախ նկարագրվում է որպես ինդիկատորի քողարկում։ Կարևոր է տարբերակել թթվայնությանն արձագանքող բաղադրիչը և դրա տեսողական արտահայտությունը փոփոխող բաղադրիչը։ Ներկանյութերի խառնումը մեթիլենային կապույտը չի դարձնում համընդհանուր pH-մետր։

Նախքան գույնը մեկնաբանելը համեմատեք այս երեք իրավիճակները․

Վերջին տողը նկարագրում է այլ փորձ։ Օքսֆորդի «կապույտ շշի» ցուցադրական փորձում հիմնային միջավայրում գլյուկոզը մեթիլենային կապույտը վերականգնում է անգույն ձևի, իսկ ներմուծված թթվածինը վերականգնում է կապույտ գույնը։ Այդ պայմանները բացատրում են օքսիդավերականգնման շրջափուլը, ոչ թե Տաշիրոյի ինդիկատորի նախատեսված թթվահիմնային ցուցումը։ Ավելի ընդհանուր տարբերությունը ներկայացվում է մեթիլենային կապույտի օքսիդավերականգնման քիմիայի քննարկման մեջ։

Փաստագրված բաղադրությունը և գունային փոփոխության ուղղությունը

ITW Reagents-ի՝ 282430 արտադրանքի տեխնիկական թերթիկի 2018 թվականի հոկտեմբերով թվագրված 5-րդ հրատարակությունը սահմանում է 100 mg մեթիլ կարմիր և 50 mg մեթիլենային կապույտ՝ 10.4 mL ջրով և այնքան բացարձակ էթանոլով, որ ընդհանուր ծավալը կազմի 100 mL։ Այն արտադրանքը նախատեսում է ամոնիակի տիտրումների համար և փաստագրում կարմրամանուշակագույնը՝ pH 4.4-ի, իսկ կանաչը՝ pH 5.8-ի դեպքում։

Սա տալիս է տվյալ բաղադրությանը բնորոշ հետևյալ սխեման․

pH 4.4, կարմրամանուշակագույն → pH-ի բարձրացում → pH 5.8, կանաչ

pH 5.8, կանաչ → pH-ի նվազում → pH 4.4, կարմրամանուշակագույն

Սլաքը ցույց է տալիս ինդիկատորի անցման միջակայքով փոփոխության ուղղությունը։ Այն չի սահմանում միջակայքի որևէ եզրը որպես բոլոր վերլուծությունների ավարտման կետ։ Թերթիկը չի սահմանում ճշգրիտ մոխրագույն վերջնակետ, ուստի այս բնութագրից հնարավոր չէ ստանալ մոխրագույն կետի համընդհանուր pH արժեք։

Նկատեք նաև, որ սովորական ջրային պայմաններում pH 5.8-ի դեպքում կանաչ գույնը դեռ համապատասխանում է թթվային միջավայրին։ Գույները պարզապես «թթվային» և «հիմնային» անվանելը կարող է մթագնել այս հանգամանքը․ կանաչ կողմը անցման ավելի բարձր pH ունեցող կողմն է, ոչ թե ապացույց, որ նմուշի pH-ը 7-ից բարձր է։

Ի՞նչ է իրականում չափում ամոնիակի տիտրումը

Ինդիկատորը հուշում է՝ երբ կարդալ բյուրետի ցուցմունքը։ Որոշվող նյութի քանակը հաշվարկվում է տիտրանտի չափված ծախսից, դրա ստանդարտացված կոնցենտրացիայից և ռեակցիայի ստեքիոմետրիայից։ Ավելի ինտենսիվ կանաչ գույնն ինքնին չի արտահայտում ամոնիակի ավելի մեծ քանակ։

Որպես մեթոդի կոնկրետ օրինակ՝ NEMI-ի վերարտադրած պատմական EPA Method 350.2-ը ամոնիակը թորմամբ տեղափոխում է բորաթթվի լուծույթի մեջ և որոշում ստանդարտացված ծծմբական թթվով տիտրման միջոցով։ Դրա խառը ինդիկատորը պարունակում է մեթիլ կարմիրի 0.2% ելային լուծույթի երկու ծավալ և մեթիլենային կապույտի 0.2% ելային լուծույթի մեկ ծավալ․ երկուսն էլ պատրաստված են 95% էթանոլով։ Մեթոդը վերլուծաբանին հանձնարարում է վերջնակետը համեմատել համապատասխան ծավալներով ջուր և բորաթթու պարունակող դատարկ փորձի լուծույթի հետ։

Այս բաղադրատոմսը և վերևում ներկայացված առևտրային բաղադրությունն ունեն ներկանյութերի նույն զանգվածային հարաբերակցությունը, բայց տարբեր կոնցենտրացիաներ և լուծիչների բաղադրություններ։ Հետևաբար, նույն հարաբերակցությունը բավարար ապացույց չէ, որ երկու շշերի պարունակությունները փոխարինելի են։ Ընթացակարգը նաև վերաբերում է ամոնիակային ազոտին և իր կիրառման շրջանակից հստակորեն բացառում է Կյելդալի ընդհանուր ազոտը։ Նույն ինդիկատորի կիրառումը ազոտի երկու որոշումները չի դարձնում նույն վերլուծությունը։

Օգտագործեք այդ փաստաթուղթը սահմանված վերլուծական ընթացակարգը հասկանալու համար, այլ ոչ թե ենթադրելու, որ դրա պատմական հրատարակությունը կարգավորում է արդյունքների ներկայացման ներկայիս պահանջը։ Լաբորատորիայի ընդունած մեթոդը պետք է նշի կիրառելի հրատարակությունը և որակի հսկողության միջոցները։

Վերջնակետը և համարժեքության կետը տարբեր են

IUPAC-ը տիտրումը և դրա վերջնակետը սահմանում է ռեակցիայի ավարտը ճանաչելու տեսանկյունից․ համարժեքության կետը համապատասխանում է ճշգրիտ քիմիական համարժեքությանը։ Տեսանելի ազդանշանն օգտակար է, երբ մեթոդի նպատակի համար այն բավականաչափ մոտ է այդ կետին։

Ենթադրենք՝ երկու վերլուծաբան տիտրում են նույնական նմուշներ։ Մեկը դադարեցնում է տիտրումը, երբ լուծույթի տեսքը համապատասխանում է սահմանված դատարկ փորձի լուծույթին։ Մյուսը շարունակում է մինչև ամենահագեցած մանուշակագույնի հայտնվելը։ Երկրորդ վերլուծաբանն ընտրել է այլ վերջնակետ և կարող է ավելորդ տիտրանտ ծախսել։ Վերջնական գույնի անվան շուրջ համաձայնությունը չի երաշխավորում չափված քանակների համընկնումը։

Ահա թե ինչու ուսուցման համար նախատեսված տեղեկատուն պետք է նշի մեթոդով պահանջվող համեմատության նմուշը, դիտարկման պայմանները և գույնի պահպանման չափանիշը։ Էկրանի պատկերը կարող է բացատրել փոփոխության ուղղությունը, սակայն գործնական գնահատման հիմքը լաբորատոր համեմատության նմուշն է։

Գործնական ստուգում՝ ինդիկատորը փոխարինելուց կամ խնդիրը պարզելուց առաջ

Օգտագործեք այս աշխատանքային աղյուսակը, երբ գույնը սխալ է թվում կամ առաջարկվում է փոխարինող շիշ․

Դատարկ փորձի անհամապատասխան արդյունքը կամ գույնի անբացատրելի փոփոխությունը դիտարկեք որպես ռեագենտը և մեթոդը ուսումնասիրելու պատճառ՝ նախքան արդյունքները ներկայացնելը։ Ներկանյութ ավելացնելը, մինչև նմուշը ծանոթ տեսք ստանա, փոխում է դիտարկման պայմանները և կարող է թաքցնել սկզբնական խնդիրը։

Այլ վերլուծության մեջ ներկանյութի ճիշտ դերն ընտրելու համար սկսեք մեթիլենային կապույտի՝ վերլուծական փորձարկումներում կիրառման մասին հոդվածից։ Տաշիրոյի ինդիկատորով տիտրումների դեպքում ներկանյութի բաղադրությունը, տեսողական վերջնակետը և վերլուծական հաշվարկը փաստագրեք միասին։