მეთილის წითელი და მეთილენის ლურჯი: როგორ მუშაობს ტაშიროს ინდიკატორი

ტაშიროს შერეული ინდიკატორი აერთიანებს მეთილის წითელსა და მეთილენის ლურჯს, რათა მჟავა-ტუტოვანი ტიტრაციის შედეგის ვიზუალურად ამოცნობა გაადვილდეს. მეთილის წითელი უზრუნველყოფს pH-ზე დამოკიდებულ რეაქციას; მეთილენის ლურჯი კი მიღებული ფერების კონტრასტს ცვლის. ამ ნარევში მწვანიდან იისფერში გადასვლა არ უნდა განიმარტოს როგორც ლურჯი საღებავის ცნობილი აღდგენა უფერო ფორმამდე.

შემადგენლობას მნიშვნელობა აქვს. ბოთლზე მითითებული დასახელება ინდიკატორების ოჯახს განსაზღვრავს, მაგრამ ლაბორატორიას მაინც სჭირდება შემადგენლობის ცოდნა, ფერის გადასვლის დოკუმენტირებული აღწერა და მეთოდი, რომელიც ადგენს, როდის უნდა შეწყდეს ტიტრანტის დამატება.

რა წვლილი შეაქვს თითოეულ საღებავს

მეთილის წითელი მჟავა-ტუტოვანი ინდიკატორია. მისი პროტონირებული და დეპროტონირებული ფორმები ხილულ სინათლეს განსხვავებულად შთანთქავს, ამიტომ pH-ის ცვლილებისას მათი თანაფარდობის ცვლილება ფერის ცვლილებას იწვევს. მაგალითად, მეთილის წითლის რეაგენტისთვის Sigma-Aldrich მიუთითებს ვარდისფრიდან ყვითელში გადასვლას pH 4.2–6.2 დიაპაზონში.

ლურჯი კომპონენტის დამატება ცვლის იმას, რასაც თვალი აღიქვამს: მოწითალო მხარე უფრო იისფრად ჩანს, ხოლო მოყვითალო მხარე ლურჯთან შერწყმისას მწვანედ აღიქმება. ამას ხშირად ინდიკატორის ეკრანირებას უწოდებენ. მნიშვნელოვანია განვასხვავოთ კომპონენტი, რომელიც მჟავიანობაზე რეაგირებს, და კომპონენტი, რომელიც ამ რეაქციის ვიზუალურ გამოხატულებას ცვლის. საღებავების შერევა მეთილენის ლურჯს უნივერსალურ pH-მეტრად არ აქცევს.

ფერის ინტერპრეტაციამდე შეადარეთ ეს სამი შემთხვევა:

ბოლო სტრიქონი სხვა ექსპერიმენტს აღწერს. ოქსფორდის „ლურჯი ბოთლის“ დემონსტრაციაში ტუტე გარემოში გლუკოზა მეთილენის ლურჯს უფერო ფორმამდე აღადგენს, ხოლო შეყვანილი ჟანგბადი ლურჯ ფერს აბრუნებს. ეს პირობები ჟანგვა-აღდგენით ციკლს ხსნის და არა ტაშიროს ინდიკატორის დანიშნულ მჟავა-ტუტოვან ჩვენებას. უფრო ზოგადი განსხვავება მეთილენის ლურჯის ჟანგვა-აღდგენით ქიმიაშია განხილული.

დოკუმენტირებული შემადგენლობა და ფერის ცვლილების მიმართულება

ITW Reagents-ის პროდუქტის 282430 ტექნიკური ფურცლის 2018 წლის ოქტომბრით დათარიღებულ მე-5 გამოცემაში მითითებულია 100 mg მეთილის წითელი და 50 mg მეთილენის ლურჯი, 10.4 mL წყალი და იმდენი აბსოლუტური ეთანოლი, რომ საბოლოო მოცულობა 100 mL იყოს. დოკუმენტი პროდუქტს ამიაკის ტიტრაციებისთვის განკუთვნილად აღწერს და უთითებს წითელ-იისფერ შეფერილობას pH 4.4-ზე და მწვანეს pH 5.8-ზე.

ამ კონკრეტული შემადგენლობისთვის მიიღება შემდეგი სქემა:

pH 4.4, წითელ-იისფერი → pH-ის ზრდა → pH 5.8, მწვანე

pH 5.8, მწვანე → pH-ის შემცირება → pH 4.4, წითელ-იისფერი

ისარი ინდიკატორის გადასვლის ინტერვალში ცვლილების მიმართულებას აღწერს. ის არ ადგენს, რომ ყველა ანალიზში ტიტრაცია ამ ინტერვალის რომელიმე ბოლოში უნდა შეწყდეს. ტექნიკური ფურცელი ზუსტ ნაცრისფერ საბოლოო წერტილს არ განსაზღვრავს, ამიტომ ამ სპეციფიკაციიდან უნივერსალური ნაცრისფერი წერტილის pH-ის დადგენა შეუძლებელია.

გაითვალისწინეთ ისიც, რომ ჩვეულებრივ წყალხსნარულ პირობებში pH 5.8-ზე მწვანე შეფერილობა კვლავ მჟავე გარემოს შეესაბამება. ფერების უბრალოდ „მჟავედ“ და „ტუტედ“ მოხსენიებამ შეიძლება ეს ფაქტი დაფაროს: მწვანე მხარე გადასვლის უფრო მაღალი pH-ის მხარეა და არა მტკიცებულება იმისა, რომ ნიმუშის pH 7-ზე მეტია.

რას ზომავს სინამდვილეში ამიაკის ტიტრაცია

ინდიკატორი მიგვანიშნებს, როდის უნდა წავიკითხოთ ბიურეტის ჩვენება. საანალიზო ნივთიერების რაოდენობა განისაზღვრება ტიტრანტის გაზომილი დანახარჯით, მისი სტანდარტიზებული კონცენტრაციითა და რეაქციის სტექიომეტრიით. უფრო ინტენსიური მწვანე ფერი თავისთავად ამიაკის მეტ რაოდენობას არ განსაზღვრავს.

კონკრეტული მეთოდის მაგალითად, ისტორიული EPA-ის მეთოდი 350.2, რომელიც NEMI-მ ხელახლა გამოაქვეყნა, ითვალისწინებს ამიაკის გამოხდას ბორის მჟავაში და მის განსაზღვრას სტანდარტიზებული გოგირდმჟავით ტიტრაციის გზით. მის შერეულ ინდიკატორში გამოიყენება 0.2% მეთილის წითლის საწყისი ხსნარის ორი მოცულობითი ნაწილი და 0.2% მეთილენის ლურჯის საწყისი ხსნარის ერთი მოცულობითი ნაწილი; ორივე ხსნარი მზადდება 95% ეთანოლში. მეთოდი ანალიტიკოსს ავალებს, საბოლოო წერტილის შეფერილობა შეადაროს საკონტროლო ხსნარს, რომელიც წყლისა და ბორის მჟავის შესაბამის მოცულობებს შეიცავს.

ამ რეცეპტსა და ზემოთ აღწერილ კომერციულ შემადგენლობას საღებავების ერთნაირი მასური თანაფარდობა აქვს, მაგრამ კონცენტრაციები და გამხსნელების შემადგენლობა განსხვავდება. ამიტომ თანაფარდობის დამთხვევა საკმარისი მტკიცებულება არ არის, რომ ორი ბოთლის შიგთავსი ურთიერთჩანაცვლებადია. პროცედურა ასევე ეხება ამიაკის აზოტს და თავისი მოქმედების სფეროდან პირდაპირ გამორიცხავს კელდალის საერთო აზოტს. საერთო ინდიკატორის გამოყენება აზოტის ორ განსაზღვრას ერთსა და იმავე ანალიზად არ აქცევს.

ეს დოკუმენტი გამოიყენეთ კონკრეტული ანალიზური სამუშაო პროცესის გასაგებად და არა იმ ვარაუდით, რომ მისი ისტორიული გამოცემა ანგარიშგების მიმდინარე მოთხოვნებს განსაზღვრავს. ლაბორატორიის მიერ მიღებულ მეთოდში უნდა იყოს მითითებული გამოსაყენებელი გამოცემა და ხარისხის კონტროლის შესაბამისი ზომები.

საბოლოო წერტილი და ეკვივალენტობის წერტილი განსხვავდება

IUPAC ტიტრაციასა და მის საბოლოო წერტილს რეაქციის დასრულების ამოცნობასთან მიმართებით განსაზღვრავს; ეკვივალენტობის წერტილი კი ზუსტ ქიმიურ ეკვივალენტობას შეესაბამება. ხილული სიგნალი გამოსადეგია მაშინ, როცა მეთოდის მიზნებისთვის საკმარისად ახლოსაა ამ წერტილთან.

დავუშვათ, ორი ანალიტიკოსი იდენტურ ნიმუშებს ტიტრავს. ერთი ჩერდება, როდესაც ხსნარის შეფერილობა მითითებულ საკონტროლო ხსნარს ემთხვევა. მეორე აგრძელებს მანამ, სანამ ყველაზე გაჯერებული იისფერი არ გამოჩნდება. მეორე ანალიტიკოსმა განსხვავებული საბოლოო წერტილი აირჩია და შესაძლოა ჭარბი ტიტრანტი დახარჯოს. საბოლოო ფერის სახელზე თანხმობა გაზომილ რაოდენობაზე თანხმობას არ უზრუნველყოფს.

ამიტომ სასწავლო მასალაში მითითებული უნდა იყოს მეთოდით მოთხოვნილი შესადარებელი ნიმუში, დაკვირვების პირობები და ფერის შენარჩუნების კრიტერიუმი. ეკრანზე გამოსახულებას შეუძლია ცვლილების მიმართულება ახსნას, მაგრამ პრაქტიკული შეფასების საფუძველს ლაბორატორიული შესადარებელი ნიმუში ქმნის.

პრაქტიკული შემოწმება ინდიკატორის ჩანაცვლებამდე ან პრობლემის მიზეზის ძიებამდე

გამოიყენეთ ეს სამუშაო ცხრილი, როდესაც ფერი არასწორად გამოიყურება ან სხვა ბოთლით ჩანაცვლებას გთავაზობენ:

საკონტროლო ხსნარის შეუსაბამობა ან აუხსნელი ფერის ცვლილება რეაგენტისა და მეთოდის შესწავლის მიზეზად მიიჩნიეთ, სანამ შედეგებს წარადგენთ. საღებავის დამატება მანამ, სანამ ნიმუში ნაცნობ შეფერილობას მიიღებს, დაკვირვების პირობებს ცვლის და შეიძლება საწყისი პრობლემა დაფაროს.

სხვა ანალიზში საღებავისთვის სწორი როლის შესარჩევად დაიწყეთ სტატიით მეთილენის ლურჯი ანალიზურ ტესტირებაში. ტაშიროს ტიტრაციებისთვის საღებავის შემადგენლობა, ვიზუალური საბოლოო წერტილი და ანალიზური გამოთვლა ერთად დაადოკუმენტირეთ.