Metýlenblátt sem loftfirrðar- og súrefnisvísir: hvað litabreytingin sannar

Tæknir lokar loftfirrðri ræktunarkrukku, skoðar vísistrimilinn með metýlenbláu gegnum lokið og sér það sem hún vonaðist eftir. Strimillinn hefur breyst úr bláum í hvítan. Hún skráir ræktunina sem loftfirrða og heldur áfram. Tveimur dögum síðar er enginn vöxtur á einni skálinni en lokað glas með næringarvökva í sömu krukku sýnir merki um að hafa komist í snertingu við súrefni. Strimillinn sagði satt. Hún spurði hann rangrar spurningar.

Ruglingurinn snýst um hugtök. Loftfirrðarvísir með metýlenbláu byggist á oxun og afoxun, ekki á sæfingu og ekki á staðfestingu alls kerfisins. Þegar sá greinarmunur er skýr verður strimillinn nákvæmt og áreiðanlegt mælitæki með afmarkað hlutverk.

Hugtakið: afturkræft oxunar-afoxunarpar

Uppleyst metýlenblátt er til í tveimur formum. Oxaða formið er hin kunnuglega bláa katjón. Afoxaða formið, sem kallast leúkómetýlenblátt, er litlaust. Nálægt hlutlausu pH má einfalda hálfhvarfið þannig að ein blá katjón ásamt einni róteind og tveimur rafeindum myndi eina litlausa leúkósameind. Formlegur rafspennumunur er nálægt plús 11 millivoltum miðað við staðalvetnisrafskaut við pH 7. Það setur hann á svið sem mörg afoxandi kerfi geta náð og þar sem súrefni getur snúið hvarfinu við.

Afoxun krefst lágs staðbundins oxunar-afoxunarmættis. Það nægir ekki alltaf að fjarlægja súrefni eitt og sér. Snemma í rannsóknum á loftfirrðum aðstæðum kom í ljós að metýlenblátt í hreinu súrefnislausu vatni hélt lit sínum nema afoxandi efni væri til staðar. Einnig aflituðust blöndur næringarvökva með dextrósa og um 0.01 prósent litarefni auðveldlega við 37 C, en sama blanda hélst blá í einn dag við 4 C, eins og greint var frá í tilraunum með ferskan vef og loftfirrð ræktunarskilyrði. Hitastig, pH, glúkósi, askorbat, tíóglýkólat og afoxandi virkni örvera ráða því öll hvort rafeindirnar eru tiltækar.

Til enduroxunar þarf aðeins súrefni. Þegar loft nær að leúkóforminu breytist það aftur í bláa formið. Nútímavísar sem eru sérhannaðir til þessa nýta einmitt þessa hringrás: litarefni ásamt afoxunarefni og stöðgandi burðarefni, litlaust við lágt súrefnismagn og aftur blátt við snertingu við loft, eins og sýnt var í rannsókn á samsettum súrefnisvísi með metýlenbláu, byggðum á litarefni, afoxunarefni, yfirborðsvirku efni og leir. Sú frumgerð notaði 0.01 millimólar litarefni með 2.0 millimólar askorbati eða glúkósa við pH 11, varð litlaus við um 0.5 rúmmálsprósent súrefnis og greindi á milli súrefnismagns undir 0.1 prósent og yfir 0.5 prósent í prófunarklefanum.

Meginreglan við notkun er því einföld. Blár litur merkir að vísissvæðið sé oxað. Litlaust útlit merkir að afoxandi aðstæður með lágu súrefnismagni hafi náðst á vísissvæðinu. Breytingin er afturkræf, staðbundin og efnafræðileg. Ein og sér segir hún ekkert um örverur.

Hvernig vísistrimill með metýlenbláu virkar í loftfirrðri ræktunarkrukku

Vísistrimill með metýlenbláu fyrir loftfirrða ræktunarkrukku er lítið hvarfsvæði sem er komið fyrir í loftrými krukkunnar þannig að hægt sé að sjá það án þess að opna ílátið. Vörur á markaði eru af ýmsum gerðum: pappírsstrimlar, töflur sem eru leystar upp eða vættar við uppsetningu og nýrri samsettir pappírsvísar. Sumar gerðir þurfa einn dropa af eimuðu vatni til að virkja hvarfsvæðið. Aðrar eru þurrir vísar sem verða að haldast þurrir. Leiðbeiningar fyrir viðkomandi vöru ráða för, því væting, staðsetning og aflestrartími eru hluti af efnafræðinni.

Í framkvæmd er gert ráð fyrir tveimur mögulegum niðurstöðum við aflestur. Blár litur merkir að súrefni eða ófullnægjandi afoxandi aðstæður séu enn til staðar við strimilinn. Hvítur eða litlaus strimill merkir að loftfirrt oxunar-afoxunarskilyrði hafi náðst við strimilinn. Í sumum pappírsvísum á markaði er rautt bakgrunnslitarefni og því er afoxaði endaliturinn bleikur fremur en hvítur. Kynntu þér hvaða endalit varan á að sýna áður en þú metur hana.

Tímasetningin er mismunandi eftir kerfum. Í einni uppsetningu af GasPak-gerð byrjaði liturinn að dofna innan um klukkustundar og hvarf alveg innan nokkurra klukkustunda, en í stýrðum samanburði við stofuhita þurfti metýlenblátt meira en sex klukkustundir. Í þeirri rannsókn náði oxunar-afoxunarmætti ræktunaræta um mínus 100 millivoltum innan 60 til 100 mínútna, löngu áður en litarefnið hafði lokið litabreytingunni, og var langt undir mínus 200 millivoltum þegar strimillinn varð alveg litlaus. Vísirinn bregst hægar við en loftið í krukkunni. Blár strimill eftir eina klukkustund sannar ekki að eitthvað hafi brugðist og hvítur strimill eftir sex klukkustundir lýsir ástandi strimilsins á þeim tíma.

Staðsetning skiptir máli af sömu ástæðu. Hafðu strimilinn í loftrýminu, sýnilegan gegnum lokið og fjarri agaryfirborði og ræktunarætum. Hann segir til um sitt nánasta umhverfi. Ef hann er lagður þétt upp að köldum vegg, falinn undir skálum eða látinn blotna í þéttivatni segir hann til um það örumhverfi fremur en krukkuna.

Hvað strimillinn sýnir og hvað ekki

Líttu á vísistrimil með metýlenbláu í loftfirrðri ræktunarkrukku sem einn skynjara á einum stað. Hann staðfestir staðbundin oxunar-afoxunar- og súrefnisskilyrði á sínu eigin hvarfsvæði. Þau eru í grófum dráttum dæmigerð fyrir loftrýmið ef blöndun og jafnvægisstilling eru nægileg. Allt umfram það er ályktun og ályktanir þurfa sjálfstæð gögn.

Litlaus strimill staðfestir ekki sæfingu. Sæfing merkir að engar lífvænlegar lífverur séu til staðar, sem er sýnt fram á með fullgiltu sæfingarferli og viðmiðunarprófum sem staðfesta ræktunina. Krukka getur verið alveg loftfirrt en samt menguð, eða alveg sæfð en samt innihaldið súrefni.

Hann staðfestir ekki ástand allra hluta ræktunarkerfisins. Einn strimill nær ekki til uppleysts súrefnis í lokuðu glasi, súrefnis sem situr fast djúpt í agar, stigla í þéttsetinni krukku eða leka sem kemur fram eftir aflestur. Tilraunir á staðbundnum aðstæðum sýndu blá og litlaus svæði hlið við hlið í sama íláti, þar sem mismunandi jafnvægi ríkti milli innflæðis súrefnis og afoxandi virkni. Einn punktur getur ekki staðfest ástand heils rúmmáls.

Hann sannar ekki að loftfirrt ástand hafi haldist óslitið. Strimill sem er lesinn einu sinni við uppsetningu segir ekkert um ástandið á tuttugustu klukkustund. Nýleg gæðavinna við loftfirrða ræktun varar við því að efnavísar lýsi loftinu á aflestrarstundu og geti litið út fyrir að vera í lagi þótt lítið magn af súrefni sé enn til staðar. Það er samfelld skráning eða skráning á tilteknum eftirlitstímum, ekki eitt augnabliksaflestur við lokin, sem tengir strimilinn við ræktunartímann.

Um efnafræðina á bak við litabreytinguna má lesa í hvernig metýlenblátt skiptist á milli oxaðs og afoxaðs forms. Um víðtækari áhrif súrefnis á meðhöndlun sýna, sjá umfjöllun um stjórnun súrefnis við smásjárskoðun og ræktunarvinnu.

Skýringarmynd til að hafa við krukkuna

Myndin hér að neðan dregur greinina saman í eina viðmiðunarmynd fyrir vinnubekkinn. Hún sýnir þrjú ástand sama strimils, báðar stefnur hvarfsins og mörkin milli þess sem vísirinn sýnir og staðfestingar kerfisins.

Bilanir sem halda strimlinum bláum eða veita falskt öryggi

Flestar bilanir falla í fimm flokka. Hver þeirra hefur sín einkennandi merki.

Leki í krukku eða poka heldur áfram að færa súrefni að hvarfsvæðinu. Strimillinn helst blár eða verður aftur blár eftir að hafa dofnað. Athugaðu lokið, þéttihringinn, klemmurnar og þéttifletina áður en þú kennir efnafræðinni um.

Uppurinn eða ranglega virkjaður gasgjafi fjarlægir aldrei súrefnið. Í eldri kerfum sem voru virkjuð með vatni voru skortur á þéttingu eftir um 10 til 15 mínútur og engin hitnun loksins eftir um 20 til 40 mínútur snemmbúin viðvörunarmerki fyrir það kerfi. Of lítill poki í ofhlaðinni krukku bregst á sama hátt.

Eitrun hvata á aðeins við um eldri kerfi með vetni og palladíum, þar sem palladíum hvatar myndun vatns úr vetni og súrefni. Raki og brennisteinsvetni skerða virkni hans. Margir nútímapokar nota ekkert palladíum, svo ekki grípa til þessarar úrlausnar þar sem hún á ekki við.

Skemmdur eða ranglega meðhöndlaður strimill getur brugðist án greinilegra viðvörunarmerkja. Litarefni og afoxunarefni missa afturkræfni sína við geymslu. Það er ein ástæða þess að samsettar efnablöndur voru þróaðar til að standast aflitingu af völdum ljóss og tap á virkni við geymslu. Hafnaðu vörum sem eru komnar fram yfir gildistíma, vörum með óeðlilegan upphafslit og strimlum sem voru vættir þótt þeir ættu að vera þurrir eða látnir vera þurrir þótt þeir þyrftu vætingu.

Stigull eða seinkun villir um fyrir lesandanum fremur en efnafræðinni. Illa blandað loftrými, lokuð glös með uppleystu súrefni og hálffastar ræktunarætur halda hvert um sig sínum eigin aðstæðum lengur en strimillinn gefur til kynna. Resazúrínstrimlar fara í gegnum bleikan lit áður en þeir verða litlausir og eru oft markaðssettir sem hraðvirkari. Viðmiðunarmörk þeirra tilheyra þó þeirra eigin efnablöndu og má ekki yfirfæra á metýlenblátt.

Viðmiðunarpróf og aflestrarferli sem vert er að taka upp

Tvö ódýr viðmiðunarpróf koma í veg fyrir flestar rangar túlkanir. Hafðu nýjan viðmiðunarstrimil í herbergislofti samhliða ræktuninni. Virkur strimill með metýlenbláu helst blár þar. Sumir pakkaðir vísar eru ljósir í upphafi og verða bláir við opnun, sem er í sjálfu sér virknipróf. Settu einnig nýjan strimil reglulega í loftfirrða uppsetningu sem hefur áður verið staðfest. Hann ætti að ná staðfestum afoxuðum endalit innan þess tíma sem tilgreindur er fyrir vöruna. Ef annað hvort viðmiðunarprófið bregst skaltu skipta um framleiðslulotu áður en þú treystir aflestri úr krukkunni.

Aflestrarferlið leiðir af verkunarhættinum. Komdu strimlinum fyrir í loftrýminu þar sem hægt er að sjá hann án þess að opna krukkuna og fylgdu vöruleiðbeiningum um snertingu við vegg og vætingu. Skráðu upphafslit, tímann þegar krukkunni var lokað og litinn á þeim eftirlitstíma sem tilgreindur er fyrir vöruna. Þar sem ílátið leyfir skaltu skrá að vísirinn hafi haldist afoxaður á skilgreindum eftirlitstímum meðan á ræktun stendur. Skráðu lokalitinn rétt áður en opnað er. Sá litur fyrir opnun er lokaniðurstaða þessarar ræktunar. Eftir opnun má búast við að strimillinn verði aftur blár; ekki láta það breyta fyrri niðurstöðu.

Ef strimillinn helst blár lengur en tilgreindur tími segir til um skaltu líta á loftfirrt ástand sem óstaðfest. Farðu yfir atriðin í þessari röð: þéttingu, poka, hvata ef hann er til staðar, vætingu vísisins og gildistíma, og loks virkni vísisins með samanburði við viðmiðunarstrimilinn í lofti. Aðeins þegar loftið í krukkunni hefur verið staðfest ætti að túlka vöxt eða skort á vexti, með uppsetningu fyrir loftfirrða ræktun og viðmiðunarprófum með lífverum sem henta notkuninni.

Strimillinn á skilið síðasta orðið á sínu eigin sviði. Hvort sem hann er blár eða litlaus svarar hann einni spurningu um einn stað á einu augnabliki. Spurðu hann þeirrar spurningar á réttum tíma, með viðmiðunarprófum til hliðar, og hann svarar áreiðanlega. Spurðu hann um sæfingu, um hvert einasta glas eða um allan ræktunartímann út frá einu augnabliki, og engin efnafræði vísisins getur bjargað túlkuninni.