Metýlrautt og metýlenblátt: hvernig Tashiro-litvísir virkar

Tashiro-blandlitvísir sameinar metýlrautt og metýlenblátt til að auðvelda aflestur sýru-basa-títrunar. Metýlrautt gefur pH-háða svörunina; metýlenblátt breytir litaskilunum sem myndast. Ekki ætti að túlka breytingu úr grænu í fjólublátt í þessari blöndu sem hina þekktu afoxun bláa litarefnisins yfir í litlaust form.

Samsetningin skiptir máli. Heiti á flösku auðkennir flokk litvísa, en rannsóknarstofan þarf engu að síður upplýsingar um samsetningu, skjalfest litaskipti og aðferð sem skilgreinir hvenær hætta á að bæta títrunarlausn við.

Hlutverk hvors litarefnis

Metýlrautt er sýru-basa-litvísir. Prótonað og afprótonað form þess gleypa sýnilegt ljós á mismunandi hátt, þannig að breytt hlutfall þeirra veldur litabreytingu þegar pH breytist. Til dæmis tilgreinir Sigma-Aldrich litaskipti úr bleiku í gult á pH-bilinu 4.2–6.2 fyrir metýlrautt-hvarfefni sitt.

Viðbót blás efnisþáttar breytir því sem augað sér: rauðleita hliðin verður fjólublárri, en gulleita hliðin virðist græn þegar hún blandast bláu. Þessu er oft lýst sem litblæbreytingu litvísisins. Mikilvægt er að greina á milli efnisþáttarins sem bregst við sýrustigi og þess sem breytir sjónrænu útliti hans. Blöndun litarefnanna gerir metýlenblátt ekki að almennum pH-mæli.

Berðu þessar þrjár aðstæður saman áður en þú túlkar lit:

Síðasta röðin lýsir annarri tilraun. Í bláflöskutilraun Oxford afoxar glúkósi í basískri lausn metýlenblátt yfir í litlaust form, og súrefni sem er leitt inn endurheimtir bláa litinn. Þessar aðstæður skýra oxunar-afoxunarhringrás, ekki þá sýru-basa-vísun sem Tashiro er ætlað að veita. Nánar er fjallað um þennan greinarmun í umfjöllun um oxunar-afoxunarefnafræði metýlenblás.

Skjalfest samsetning og stefna litabreytingar

Í tækniblaði ITW Reagents fyrir vöru 282430, útgáfu 5 frá október 2018, eru tilgreind 100 mg af metýlrauðu og 50 mg af metýlenbláu, ásamt 10.4 mL af vatni og nægilegu magni af vatnsfríu etanóli til að fá 100 mL. Þar er varan ætluð til ammoníaktítrana og liturinn skráður sem rauðfjólublár við pH 4.4 og grænn við pH 5.8.

Þetta gefur eftirfarandi skýringarmynd fyrir þessa tilteknu samsetningu:

pH 4.4, rauðfjólublátt → hækkandi pH → pH 5.8, grænt

pH 5.8, grænt → lækkandi pH → pH 4.4, rauðfjólublátt

Örin lýsir stefnunni í gegnum litaskiptabil litvísisins. Hún segir ekki til um að annar hvor endi bilsins sé stöðvunarpunktur í öllum greiningum. Tækniblaðið tilgreinir ekki nákvæman gráan endapunkt, svo ekki er hægt að leiða almennt pH-gildi gráa punktsins af þessari forskrift.

Athugaðu einnig að græna lausnin við pH 5.8 er enn súr við venjulegar aðstæður í vatnslausn. Að kalla litina einfaldlega „súran“ og „basískan“ getur skyggt á þetta: græna hliðin er sú hlið litaskiptanna sem hefur hærra pH, en sannar ekki að pH sýnisins sé yfir 7.

Hvað ammoníaktítrun mælir í raun

Litvísir gefur til kynna hvenær lesa á af búrettunni. Magn greiniefnisins fæst út frá mældri notkun títrunarlausnar, staðluðum styrk hennar og efnamagnshlutföllum hvarfsins. Sterkari grænn litur segir ekki einn og sér til um meira magn ammoníaks.

Sem dæmi um tiltekna aðferð má nefna eldri EPA-aðferð 350.2, sem NEMI birtir. Þar er ammoníak eimað yfir í bórsýru og ákvarðað með títrun með staðlaðri brennisteinssýru. Blandlitvísir aðferðarinnar notar tvo rúmmálshluta af 0.2% metýlrautt-stofnlausn á móti einum rúmmálshluta af 0.2% metýlenblátt-stofnlausn, báðar í 95% etanóli. Aðferðin segir greinandanum að ákvarða endapunktinn með samanburði við núllsýni sem inniheldur samsvarandi rúmmál af vatni og bórsýru.

Þessi uppskrift og markaðsvaran hér að ofan hafa sama massahlutfall litarefna, en mismunandi styrk og samsetningu leysis. Sama hlutfall er því ekki næg sönnun fyrir því að nota megi tvær flöskur hvor í stað annarrar. Aðferðin varðar einnig ammoníaksköfnunarefni og útilokar heildar-Kjeldahl-köfnunarefni sérstaklega frá gildissviði sínu. Þótt sami litvísir sé notaður verða tvær köfnunarefnisákvarðanir ekki að sömu greiningunni.

Notaðu skjalið til að skilja tiltekið greiningarferli, fremur en að gera ráð fyrir að þessi eldri útgáfa ráði núgildandi kröfum um niðurstöðuskil. Aðferðin sem rannsóknarstofan hefur tekið upp verður að tilgreina viðeigandi útgáfu og gæðaeftirlit hennar.

Endapunktur og jafngildispunktur eru ekki það sama

IUPAC skilgreinir títrun og endapunkt hennar út frá því að greina hvenær hvarfi er lokið; jafngildispunkturinn samsvarar nákvæmu efnafræðilegu jafngildi. Sýnilega merkið er gagnlegt þegar það kemur fram nægilega nálægt þeim punkti miðað við tilgang aðferðarinnar.

Segjum að tveir greinendur títri eins sýni. Annar hættir þegar lausnin samsvarar tilgreindu núllsýni. Hinn heldur áfram þar til eins mettaður fjólublár litur og hægt er verður sýnilegur. Síðari greinandi hefur valið annan endapunkt og gæti notað umframmagn títrunarlausnar. Samkomulag um heiti lokahlitarins tryggir ekki samræmi í mældu magni.

Þess vegna ætti þjálfunarefni að tilgreina samanburðarviðmiðið, skoðunaraðstæður og hversu lengi liturinn þarf að haldast samkvæmt aðferðinni. Mynd á skjá getur útskýrt stefnu breytingarinnar, en samanburðarviðmið rannsóknarstofunnar ræður matinu við framkvæmdina.

Hagnýt athugun áður en litvísi er skipt út eða vandamál greint

Notaðu þetta vinnublað þegar liturinn virðist rangur eða lagt er til að nota aðra flösku í staðinn:

Líttu á núllsýni sem stenst ekki kröfur eða óútskýrða litabreytingu sem ástæðu til að rannsaka hvarfefnið og aðferðina áður en niðurstöðum er skilað. Að bæta við meira litarefni þar til sýnið lítur kunnuglega út breytir athugunaraðstæðum og getur falið upprunalega vandann.

Til að velja rétta hlutverkið fyrir litarefnið í annarri greiningu skaltu byrja á metýlenbláu í efnagreiningum. Fyrir Tashiro-títranir skaltu halda samsetningu litarefnanna, sjónrænum endapunkti og greiningarútreikningi skjalfestum saman.