Метилен көгінің тригидраты мен сусыз түрі: формула, масса және таңбалау

Екі құтыда да метилен көгі деп жазылуы мүмкін, бірақ бірдей тәжірибе үшін олардан әртүрлі масса өлшеп алу қажет болуы ықтимал. Бірінің заттаңбасында метилен көгінің тригидраты деп көрсетілген. Екіншісінде тек метилен көгі деп жазылған. Зерттеуші әрқайсысынан 100 mg өлшеп алып, бірдей көлемде ерітінді дайындайды да, бояғыштың әртүрлі концентрациясын алады. Ештеңе ластанбаған, пипеткамен өлшеуде де қате болмаған. Екі ұнтақтағы бояғыштың бір бірлігіне келетін су мөлшері ғана әртүрлі.

Метилен көгінің тригидраты мен метилен көгін салыстырудағы негізгі ұғым — осы. Екі жағдайда да химиялық зат — метилтиониний хлориді. Өлшенетін материал өзгеше, өйткені кристалдану суы бояғыш мөлшерін арттырмай, массаны ұлғайтады. Материалмен дұрыс жұмыс істеу үшін үш ұғымды ажыратыңыз: гидраттың түрі, химиялық тазалық және өлшеу негізі. Метилен көгінің құрылымы мен қасиеттері жөніндегі химиялық анықтамалық бояғыш катионы мен хлорид тұзының айырмасын егжей-тегжейлі түсіндіреді. Бұл бетте тұз бен оның гидраттары ажыратылады.

Сусыз түр, гидрат және тригидрат — өлшеп алынатын әртүрлі формалардың атаулары

USP метилен көгі монографиясының алдын ала қарау нұсқасында сусыз метилен көгі хлоридінің формуласы C16H18ClN3S, ал формулалық массасы 319.85 g/mol деп берілген. Бұл формула құрамында байланысқан кристалдану суы жоқ тұзды сипаттайды.

Метилен көгінің гидраты — қатты күйінде сумен байланысқан сол тұз; ол C16H18ClN3S.xH2O түрінде жазылады. x мәні номиналды құрамдағы тұздың бір формулалық бірлігіне қанша су молекуласы келетінін көрсетеді. Ол ерітіндіге қосылған суды сипаттамайды.

Метилен көгінің тригидраты — x мәні 3-ке тең болатын түр; ол C16H18ClN3S.3H2O немесе C16H24ClN3O3S түрінде жазылады және формулалық массасы 373.90 g/mol болады. PubChem жүйесіндегі метилен көгінің тригидраты туралы жазбада бұл формула мен масса CID 104827 нөмірімен берілген, ал PubChem жүйесіндегі метилен көгі туралы жазбада сусыз түрдің C16H18ClN3S формуласы мен 319.9 g/mol массасы CID 6099 нөмірімен көрсетілген. Екі жазбада да бояғыш ионы өзгермейді: әрбір формулалық бірлікке бір метилтиониний катионы келеді. Тек байланысқан су мөлшері өзгеше.

Гидраттар мен массалар жөніндегі анықтамалық кесте

Төмендегі кесте осы беттің негізгі анықтамалық материалы болып табылады. Тұз түрлерінің формулалық массалары USP бойынша берілген. Ерітіндіге қатысты есептеулердің бастапқы негізі анық болуы үшін катионға арналған жол да қосылған.

Іс жүзіндегі айырмашылық елеулі. Бояғыштың бірдей мөлшері үшін идеал тригидраттың массасы идеал сусыз тұздан шамамен 16.9% артық, өйткені 373.90 санын 319.85 санына бөлгенде 1.169 шығады. Сондықтан осы екі түрді шатастыру басқа қате көздерін есепке алмай тұрып-ақ концентрацияда шамамен 17% қате туғызады.

Есептеулерді түсіндіру мысалдары

1-мысал ұнтақтан басталады. Таразы номиналды түрде таза метилен көгі тригидратының 100.0 mg массасын көрсетіп тұр делік. Сусыз тұзға баламалы масса 100.0 mg шамасын 319.85 санына көбейтіп, 373.90 санына бөлу арқылы есептеледі және 85.5 mg болады. Бояғыш мөлшері 0.1000 g шамасын 373.90 g/mol шамасына бөлу арқылы табылады және метилтиониний катионының 267.5 micromol мөлшеріне тең болады. Қалған номиналды 14.5 mg — қоспа емес, кристалдану суы.

2-мысал мақсатты концентрациядан басталады. Идеал сусыз тұздан көлемі 1.000 liter болатын 1.000 mM бояғыш ерітіндісін дайындау үшін 319.85 mg өлшеп алыңыз. Дәл сондай ерітіндіні идеал тригидраттан дайындау үшін 373.90 mg өлшеп алыңыз. Әрбір есептеу материал дәл көрсетілген гидрат түрінде және оның мөлшері толық деп ұйғарады. Нақты ұнтақ үшін талдау сертификатына сүйеніп түзету енгізіңіз және сандық анықтау нәтижесі алынған күйдегі, кептірілген немесе сусыз затқа шаққандағы негізде берілгенін тексеріңіз. Метилен көгінің молярлық концентрациясын есептеу құралы гидрат түрі мен сандық анықтау негізін айқын көрсетеді, сондықтан өлшем бірліктерін түрлендіру кезінде түзету ескерусіз қалмайды.

Заттаңба нені білдіреді және нені кепілдемейді

Метилен көгінің тригидраты деген атау нақты мәлімдеме болып саналады: номиналды формуласы C16H18ClN3S.3H2O, ал спецификацияда өзгеше көрсетілмесе, есептеуде әдетте 373.90 g/mol қолданылады. Метилен көгінің гидраты деген атау азырақ нақтылық береді. Ол гидратталған түрдің көзделгенін білдіреді, бірақ сан, формула, CAS нөмірі немесе спецификация болмаса, формулаға қанша су кіретінін анықтамайды.

Метилен көгі деген атаудың өзі материалдың сусыз екеніне кепіл болмайды. Метилен көгі деп аталатын фармакопеялық монографияның өзінде формула C16H18ClN3S.xH2O түрінде берілген, ал атау деңгейінде x мәні көрсетілмеген. Дерекқордағы атаулар да жаңылыстыруы мүмкін. PubChem сусыз түрге арналған CID 6099 жазбасын метилен көгі деп атайды, бірақ бұл атау беру дәстүрі дәл сондай қысқа атауы бар әрбір коммерциялық құтыдағы материалды сусыз затқа айналдырмайды. Формуланы, CAS нөмірін, гидрат белгіленімін, кептіру кезіндегі масса жоғалуын немесе суға қойылатын талаптарды және сандық анықтау негізін бірге қараңыз.

CAS нөмірлері толық көрсетілгенде пайдалы. Сусыз метилен көгі хлоридінің нөмірі әдетте 61-73-4, ал тригидраттікі — 7220-79-3. USP моногидратқа, пентагидратқа және жалпы гидратқа арналған жазбаларды да келтіреді. Біріктірілген дерекқор жазбаларында кейде әртүрлі түрлер үшін бір CAS нөмірі қайталанатындықтан, CAS нөмірін көрсетілген формуланың орнына қолданбай, қосымша дәлел ретінде қарастырыңыз.

Өлшеу негізі: кептірілген затқа шаққандағы сандық анықтау, су мөлшері және тазалық — бөлек сынақтар

USP метилен көгінің мөлшерін кептірілген затқа шаққанда есептелген C16H18ClN3S мөлшерінің 97.0%-дан 103.0%-ға дейінгі аралығы ретінде белгілейді. Бұл тұжырым маңызды. Кептірілген затқа шаққандағы нәтиже бояғыш мөлшерін көрсетпес бұрын кептіру кезіндегі масса жоғалуын математикалық жолмен алып тастайды. Сондықтан таза тригидрат та, таза пентагидрат та кептірілген затқа шаққанда 100%-ға жуық нәтиже бере алады, бірақ олардың алынған күйдегі бір мольге шаққандағы массалары айтарлықтай ерекшеленеді.

Су мөлшері кептіру кезіндегі масса жоғалуы арқылы бөлек бақыланады. Қолданыстағы монография бойынша үлгі 105 degrees C температурада 5 сағат кептіріледі, ал қабылдау аралығы 8.0%-дан 24.0%-ға дейін болады. Кептіру кезіндегі масса жоғалуы осы жағдайларда бөлініп шығатын ұшқыш заттарды өлшейді. Бұл Карл Фишер әдісімен суды анықтау сияқты тек суға тән әдіс емес және ол кристалдық фазаны анықтамайды. Сондықтан бояғыштың бір бірлігіне орта есеппен үшке жуық су молекуласының келуі өздігінен бір ғана тригидраттық кристалдық фазаны дәлелдемейді. Метилен көгінің қатты күйін зерттеген жұмыстарда бірнеше гидраттық фаза мен қоспалар сипатталған, сондықтан судың орташа қатынасы ғана емес, фазаның өзі маңызды болғанда, оны сәйкестендіру үшін дифракциялық немесе термиялық талдау қажет.

Бұл ажырату сандық анықтау нәтижесінің 100%-дан жоғары болуы неліктен автоматты түрде зертханалық қате болып саналмайтынын да түсіндіреді. Кептірілген затқа шаққандағы есептеу, қалдық суға түзету, анықтамалық стандартқа тағайындалған мән немесе гидрат түрінің сәйкес келмеуі — бұлардың әрқайсысы нәтижені өзгерте алады. Метилен көгінің сандық анықтау нәтижесі неліктен 100%-дан жоғары болуы мүмкін деген мақаладағы егжей-тегжейлі жағдай талдауы есептеу негізіндегі қателердің тазалыққа қатысты қателерге қалай ұқсап көрінетінін көрсетеді.

Сатып алу мен сапаны тексеру үшін мұның тікелей маңызы бар. USP талаптарына сәйкестік сатып алушыға нарықтағы қолжетімді ең жоғары тазалық дәрежесіне қол жеткізуге мүмкіндік береді, өйткені спецификация сәйкестендіруді, бояғыш мөлшерін, органикалық қоспаларды, қалдық еріткіштерді, элементтік қоспаларды, күйдіруден кейінгі қалдықты, микробиологиялық шектерді және бактериялық эндотоксиндерді қамтиды. USP талаптарына сәйкестігін мәлімдейтін сатушылардың көпшілігі осы тізімнің тек шағын бөлігін тексереді. Blupreme фармацевтикалық өндірістік серіктесімен бірге толық USP спецификациясы бойынша сынақ жүргізеді және толық талдау сертификатын жариялайды. Осылайша гидрат түрін, су мөлшерінің нәтижесін және кептірілген затқа шаққандағы сандық анықтау нәтижесін алдыңғы заттаңбаға қарап болжаудың орнына бірге оқуға болады. Жеткізушілерді салыстырғанда үшеуін де сұраңыз: гидраттың номиналды формуласы, су мөлшері немесе кептіру кезіндегі масса жоғалуының нәтижесі және есептеу негізі көрсетілген сандық анықтау нәтижесі.

Метилен көгінің заттаңбасын бір қарағанда қалай оқу керек

Алдымен гидрат белгіленімі мен формуланы табыңыз. Заттаңбада тек метилен көгі деп жазылса, 319.85 g/mol деп ұйғармаңыз. Екіншіден, сандық анықтау негізін оқыңыз. Алынған күйдегі, кептірілген немесе сусыз затқа шаққандағы негіз екені көрсетілмеген пайызды молярлық концентрацияны есептеу үшін тікелей қолдануға болмайды. Үшіншіден, су мөлшерін немесе кептіру кезіндегі масса жоғалуын қоспалардан бөлек қараңыз. Су гидрат түрлері арасындағы масса айырмашылықтарын түсіндіреді. Туыстас заттар, Azure B, металдар, еріткіштер және микробиологиялық сынақтар химиялық және биологиялық тазалықты сипаттайды. Осы екі топты бөлек қарастырсаңыз, каталогтардағы таныс қайшылықтар шешіледі: бір жазба катион туралы, екіншісі тұз туралы, ал үшіншісі тригидрат туралы мәлімет береді. Олардың бәрі дұрыс, өйткені әрбір сан әртүрлі нысанды сипаттайды.