Spektrum Serapan Biru Metilena lan Koefisien Ekstingsi Molar

Spektrum biru metilena katon prasaja nganti sawijining angka saka spektrum kasebut arep digunakake maneh. Siji laboratorium nglaporake koefisien ekstingsi molar cedhak 82,000. Laboratorium liyane nglaporake 67,000. Laboratorium katelu nglaporake luwih saka 100,000. Katelu angka kasebut bisa dadi katrangan sing bener tumrap pangukuran dhewe-dhewe, nanging ora ana siji wae sing dadi konstanta universal kanggo zat warna kasebut.

Kebingungan iki muncul amarga rong konsep sing beda dicampur. Absorbansi yaiku asil pangukuran larutan tartamtu ing sel tartamtu. Absorptivitas molar, sing kerep ditulis epsilon, yaiku parameter ing model larutan kasebut. Nalika biru metilena ngalami owah-owahan kahanan asosiasi, modele owah, mula parametere uga owah. Pakulinan sing migunani yaiku nganggep saben koefisien minangka nilai kanthi katrangan kahanan: dawa gelombang, pelarut, pH utawa bufer, suhu, rentang konsentrasi, lan dawa lintasan kudu tansah dicathet bebarengan karo angkane.

Pita monomer ing larutan banyu encer

Ing larutan banyu encer, pita dominan kation biru metilena dumunung cedhak 664 nganti 665 nm, lan umume dilaporake ing rentang 664 nganti 668 nm gumantung instrumen lan pilihan kalibrasi. Pita kasebut cocog kanggo kuantifikasi nalika larutane cukup encer saengga zat warna kasebut umume awujud monomer.

Telung nilai saka literatur nuduhake sebabe kahanan luwih wigati tinimbang angka utama. Panaliti lempung sing njaga konsentrasi sampel banyu ing ngisor kira-kira 7 mikromolar ing sel 1 cm nglaporake epsilon kira-kira 82,000 M-1 cm-1 ing 665 nm. Nilai kasebut didokumentasikake kanthi rinci banget minangka kemiringan kalibrasi empiris kanggo sampel banyu sing encer banget. Sawijining kalibrasi primer ing banyu deionisasi sing ditindakake sabanjure, nggunakake 2.34 nganti 37.52 mikromolar lan lintasan 1 cm, menehi nilai kira-kira 67,100 M-1 cm-1 ing 665 nm kanggo zat warna total. Asil sing luwih endhek iki pancen dikarepake lan ora mbantah asil sadurunge, amarga separo ndhuwur rentang kalibrasi kasebut wis ngemot dimer kanthi jumlah sing cukup gedhe. Nilai katelu, kira-kira 73,460 M-1 cm-1 ing 664 nm, asale saka panaliten ing pH 6.86 lan 293 K sing misahake spektrum sing diamati dadi bagean monomer lan dimer, kaya sing diringkes ing tinjauan kritis anyar babagan fotofisika biru metilena. Angka kasebut minangka komponen monomer asil dekonvolusi, dudu kemiringan langsung absorbansi tumrap zat warna total.

Pituduh praktise: pilih koefisien sing kahanane cocog karo sampel, utawa gawe kalibrasi dhewe. Aja nggunakake 82,000 ing uji bufer fosfat 30 mikromolar lan nganggep linearitas isih ditrapake.

Pundhak ing dawa gelombang cekak minangka campuran

Nalika konsentrasi mundhak, pundhak cedhak 600 nganti 615 nm saya gedhe relatif marang puncak 664 nm. Panaliten modern umume nemtokake kontribusi dimer jinis H cedhak 605 nganti 610 nm. Analisis spektral global biru metilena ing banyu misahake maksimum dimer ing 607 nm lan maksimum agregat tingkat luwih dhuwur ing 600 nm, kanthi komponen resonansi monomer ing 664 lan 650 nm. Teks jangkepe kasedhiya liwat cathetan akses terbuka kanggo PMID 33251415.

Pundhak kasebut aja diarani absorbansi dimer murni. Struktur vibronik monomer uga nyumbang ing wilayah sing padha, mula dhuwur sing diukur minangka superposisi. Siji pencocokan global nemokake manawa model monomer lan dimer ora cocog ing saindhenging rentang 1.1 mikromolar nganti 3.4 milimolar, dene tambahan tetramer menehi pencocokan paling apik, kanthi sinyal tetramer sing wis bisa dideteksi ing ngisor 34 mikromolar. Kekuwatan komponen asil pencocokan kasebut gedhe: kira-kira 107,800 M-1 cm-1 ing 664 nm kanggo komponen monomer utama, kira-kira 101,400 kanggo dimer ing 607 nm, lan kira-kira 138,500 kanggo tetramer ing 600 nm, ing banyu deionisasi tanpa bufer kanthi natrium klorida saka 0 nganti 0.15 M lan suhu saka 282 nganti 333 K. Bagean kasebut dipisahake liwat model, mula ora kena digunakake minangka pengganti kemiringan empiris Beer Lambert.

Kekuwatan dimerisasi wis dikuantifikasi kanthi langsung. Ing pH 6.86 lan 293 K, siji panaliten ngasilake konstanta dimerisasi cedhak 3,900 M-1. Gedhene nilai kasebut nerangake sebabe larutan kerja 5 mikromolar tumindak meh linear, dene larutan stok 50 mikromolar ora. Salah sawijining pamriksan sing migunani nalika ngembangake metode yaiku rasio absorbansi cedhak 610 nm marang absorbansi cedhak 665 nm. Nalika rasio kasebut mundhak bebarengan karo konsentrasi, epsilon ing 664 nm ora maneh nggambarake siji spesies sing ora owah.

Ing interval konsentrasi sing didominasi siji pasangan spesies sing bisa owah siji dadi sijine, spektrum bisa nduweni titik isosbestik sing padha, sing ing eksperimen dumunung cedhak 625 nm ing seri larutan banyu. Titik sing cetha lan tetep cocog karo anane rong spesies dominan. Nalika titik kasebut geser utawa ilang nalika konsentrasi mundhak, anggepen minangka tandha yen agregat tingkat luwih dhuwur utawa owah-owahan kesetimbangan wis melu, dudu minangka kaluputan instrumen.

Pelarut, pH, lan suhu ngowahi spektrum

Banyu ndhukung asosiasi. Tambahan dimetil sulfoksida nyuda dimerisasi, nggeser maksimum serapan lan fluoresensi menyang dawa gelombang sing luwih dawa, lan nambah asil kuantum fluoresensi kira-kira kaping papat, miturut panaliten pelarut biru metilena ing campuran banyu lan DMSO, sing diindeks minangka PMID 30933781. Panaliten kasebut nganggep spektrum ing banyu minangka kesetimbangan monomer lan dimer, kanthi absorbansi monomer cedhak 650 nganti 670 nm lan absorbansi dimer cedhak 580 nganti 615 nm, lan nurunake konstanta dimerisasi saka spektrum ing 293.15 K.

Alkohol nggeser posisi lan kekuwatan sing katon, nanging ora ngilangi agregasi. Ing siji perbandingan primer ing 31.3 mikromolar lan suhu kamar, sing dilaporake ing panaliten pelarut biru metilena, maksimum ing dawa gelombang dawa dumunung ing 665 nm ing banyu nanging ing 655 nm ing metanol, kanthi nilai semu kanggo larutan total cedhak 37,100 ing banyu lan 60,800 ing metanol. Validasi kapisah ing etanol absolut ing 298 K menehi maksimum ing 655 nm kanthi epsilon cedhak 68,000.

Owah-owahan pH biasa nggeser spektrum luwih sithik tinimbang sing dianggep ing akeh protokol. Tinjauan kritis sing dikutip ing ndhuwur nglaporake manawa saka kira-kira pH 2 nganti pH 12, maksimum tetep cedhak 665 nm, kanthi owah-owahan kekuwatan sing mung sithik nganti pH 11. Jinis bufer lan kekuwatan ionik bisa nggeser asil kanthi gedhene padha karo pH nominal, mula cathet bufer lan uyah sing nyata digunakake, aja mung angka saka meter pH. Asam kuwat utawa alkali kuwat minangka kasus sing beda amarga zat warna bisa ngalami owah-owahan kimia, tinimbang asosiasi sing bisa dibalekake. Suhu lan uyah uga nggeser kesetimbangan, mula panaliten banyu taun 2020 kanthi sengaja ngowahi loro-lorone.

Pangukuran supaya angkane tetep sah

Pakaryan kuantitatif adhedhasar hubungan Beer Lambert, yaiku absorbansi padha karo epsilon dikali konsentrasi dikali dawa lintasan, lan bukti manawa interval linear pancen ditrapake ing kahanan sing digunakake.

Gunakake sel 1 cm kanggo pangukuran ing konsentrasi mikromolar endhek. Kanthi epsilon cedhak 82,000, 5 mikromolar menehi absorbansi cedhak 0.41 lan 10 mikromolar menehi kira-kira 0.82. Kanggo pangukuran sing fokus marang monomer ing banyu tanpa tambahan, njaga konsentrasi cedhak utawa ing ngisor kira-kira 5 nganti 7 mikromolar luwih aman tinimbang nggawe kalibrasi nganti adoh ing rentang puluhan mikromolar. Kanggo larutan stok pekat, cekakake lintasan tinimbang nampa absorbansi sing adoh ngluwihi 1.

Gunakake blanko kanthi matriks sing persis padha: mutu banyu padha, fraksi kopelarut padha, bufer lan uyah padha, nanging tanpa zat warna. Siapake larutan kalibrasi ing matriks sing padha lan ing suhu sing padha. Sajrone pangembangan, pindai saindhenging rentang cahya katon, saenake kira-kira 550 nganti 750 nm, tinimbang mung maca siji dawa gelombang. Pantau wujude, aja mung dhuwure. Yen pengenceran serial ngowahi wujud spektrum sing wis dinormalisasi, sistem kasebut kanthi kimia gumantung marang konsentrasi. Maksimum sing tetep lan rasio 610 nganti 665 nm sing tetep minangka bukti luwih kuwat tumrap rentang sing bisa ditampa tinimbang mung nilai R kuadrat sing dhuwur.

Cathet wujud reagen. Bahan komersial bisa awujud metiltioninium klorida anhidrat utawa hidrat kayata trihidrat, mula massa molar kanggo petungan larutan stok kudu cocog karo bahan ing botol sing nyata digunakake. Langkah iki wae wis nerangake sapérangan bedane konsentrasi molar nominal antarane laboratorium. Ketelitian sing padha uga ditrapake nalika asil digunakake ing petungan uji kuantitatif, nalika spektrum ndhukung pamriksan stabilitas formulasi, lan nalika profil pengotor mbutuhake tinjauan kemurnian lan spesifikasi.

Ringkesan kanthi katrangan kahanan

Gunakake tabel iki minangka cithakan wiwitan kanggo cathetan laboratorium, dudu minangka sumber konstanta sing bisa diganti siji lan sijine.

Spesies lan dawa gelombang	Kahanan	Epsilon utawa prilaku sing dilaporake
Monomer, 665 nm	Banyu, ing ngisor kira-kira 7 mikromolar, 1 cm, pH ora dilaporake	Kira-kira 82,000 M-1 cm-1, kemiringan empiris zat warna total
Komponen monomer, 664 nm	Banyu, pH 6.86, 293 K, dipisahake saka dimer liwat dekonvolusi	Kira-kira 73,460 M-1 cm-1, mung bagean monomer
Zat warna total, 665 nm	Banyu deionisasi, 2.34 nganti 37.52 mikromolar, 1 cm	Kira-kira 67,100 M-1 cm-1, kemiringan kalibrasi ing rentang sing sapérangan ngalami agregasi
Resonansi monomer, 664 nm	Banyu deionisasi tanpa bufer, seri 1.1 mikromolar nganti 3.4 milimolar, NaCl 0 nganti 0.15 M, 282 nganti 333 K	Kira-kira 107,800 M-1 cm-1, komponen sing dipisahake liwat model
Dimer, 607 nm	Seri sing padha karo ing ndhuwur	Kira-kira 101,400 M-1 cm-1, komponen sing dipisahake liwat model
Tetramer, 600 nm	Seri sing padha karo ing ndhuwur	Kira-kira 138,500 M-1 cm-1, komponen sing dipisahake liwat model
Zat warna total, 665 nm ing banyu dibandhingake karo 655 nm ing metanol	31.3 mikromolar, suhu kamar	Kira-kira 37,100 ing banyu, kira-kira 60,800 ing metanol, nilai semu ing konsentrasi kasebut
Kesetimbangan monomer lan dimer	Campuran banyu lan DMSO, 293.15 K	DMSO nyuda dimer, maksimum geser menyang dawa gelombang sing luwih dawa, asil emisi mundhak

Mula, dawa gelombang absorbansi biru metilena minangka wangsulan cekak kanthi katrangan tambahan sing dawa. Laporake puncak sing diukur, ing larutan sing diukur, ing konsentrasi sing diukur. Pakulinan kasebut njaga supaya siji nilai saka larutan banyu encer cedhak 664 nm ora dadi konstanta universal sing kliru.