Макала
Метил кызылы жана метилен көгү: Таширо индикатору кантип иштейт
Таширо аралаш индикатору кислота-негиздик титрлөөнүн натыйжасын көз менен аныктоону жеңилдетүү үчүн метил кызылы менен метилен көгүн айкалыштырат. Метил кызылы pH өзгөрүшүнө жооп берет; метилен көгү пайда болгон түстөрдүн контрастын өзгөртөт. Бул аралашмадагы жашылдан кызгылт көккө өтүүнү көк боёктун белгилүү болгон түссүз формага чейин калыбына келиши катары чечмелөөгө болбойт.
Курам маанилүү. Бөтөлкөдөгү аталыш индикатордун кайсы түргө кирерин көрсөтөт, бирок лабораторияга анын курамы, документтештирилген түс өтүүсү жана титрантты кошууну качан токтотуу керектигин аныктаган ыкма дагы эле зарыл.
Ар бир боёктун ролу
Метил кызылы — кислота-негиздик индикатор. Анын протондошкон жана протонсузданган формалары көрүнүүчү жарыкты ар башкача сиңирет, ошондуктан pH өзгөргөндө алардын үлүштөрүнүн өзгөрүшү түстүн өзгөрүшүнө алып келет. Мисалы, өзүнүн метил кызылы реагенти үчүн Sigma-Aldrich pH 4.2–6.2 аралыгында кызгылттан сарыга өтүүнү көрсөтөт.
Көк компонентти кошуу көзгө көрүнгөн түстү өзгөртөт: кызгылт тарабы көбүрөөк кызгылт көк болуп көрүнөт, ал эми саргыч тарабы көк менен айкалышканда жашыл болуп көрүнөт. Бул көбүнчө индикаторду экрандоо деп аталат. Бул жерде кычкылдуулукка жооп берген компонент менен анын көзгө көрүнүшүн өзгөрткөн компонентти айырмалоо маанилүү. Боёкторду аралаштыруу метилен көгүн универсалдуу pH өлчөгүчкө айлантпайт.
Түстү чечмелөөдөн мурда үч жагдайды салыштырыңыз:
| Индикатор системасы | Сигнал эмнеден пайда болот? | Байкоочу кандай тыянак чыгара алат |
|---|---|---|
| Метил кызылы гана | Кислоталык жана негиздик формалардын өзгөрүшү | Эритме бул индикатордун pH өтүү аралыгынан өткөн |
| Метил кызылы жана метилен көгү | Айкалышкан түстөр аркылуу көрүнгөн pH өзгөрүшүнө жооп | Аралаш индикатор өзүнүн курамына мүнөздүү көрүнүшкө жеткен |
| Калыбына келтирүүчү системадагы метилен көгү | Көк боёктун калыбына келиши жана мүмкүн болгон кайра кычкылданышы | Кычкылдануу-калыбына келүү реакциясы жүрүп жатат; бул титрлөөнүн акыркы чекитин аныктабайт |
Акыркы сап башка тажрыйбаны сүрөттөйт. Оксфорддун көк бөтөлкө тажрыйбасында щелочтуу чөйрөдөгү глюкоза метилен көгүн түссүз формага чейин калыбына келтирет, ал эми киргизилген кычкылтек көк түстү кайра калыбына келтирет. Бул шарттар Таширо индикаторунун көздөлгөн кислота-негиздик көрсөткүчүн эмес, кычкылдануу-калыбына келүү циклин түшүндүрөт. Бул айырма кеңири түрдө метилен көгүнүн кычкылдануу-калыбына келүү химиясында каралат.
Документтештирилген курам жана түстүн өзгөрүү багыты
ITW Reagents компаниясынын 282430 өнүмүнө арналган техникалык барагынын 2018-жылдын октябрындагы 5-басылышында 100 mg метил кызылы, 50 mg метилен көгү, 10.4 mL суу жана жалпы көлөмдү 100 mL кылууга жетиштүү абсолюттук этанол көрсөтүлгөн. Анда өнүм аммиакты титрлөөгө арналганы белгиленип, pH 4.4 болгондо кызыл-кызгылт көк, ал эми pH 5.8 болгондо жашыл түс берери документтештирилген.
Мындан ушул курамга мүнөздүү төмөнкү схема келип чыгат:
pH 4.4, кызыл-кызгылт көк → pH жогорулашы → pH 5.8, жашыл
pH 5.8, жашыл → pH төмөндөшү → pH 4.4, кызыл-кызгылт көк
Жебе индикатордун өтүү аралыгындагы өзгөрүү багытын сүрөттөйт. Ал ар бир анализ үчүн бул аралыктын тигил же бул четин токтотуу чекити катары белгилебейт. Баракта так боз түстөгү акыркы чекит көрсөтүлгөн эмес, ошондуктан бул спецификациядан универсалдуу боз чекиттин pH маанисин алууга болбойт.
Ошондой эле кадимки суу чөйрөсүндө pH 5.8 болгондогу жашыл түс дагы эле кислоталуу шартка туура келерин эске алыңыз. Түстөрдү жөн гана «кислоталуу» жана «щелочтуу» деп атоо бул жагдайды жашырып коюшу мүмкүн: жашыл тарабы — өтүүнүн pH жогору болгон тарабы, бирок ал үлгүнүн pH мааниси 7ден жогору экенин далилдебейт.
Аммиакты титрлөө иш жүзүндө эмнени өлчөйт
Индикатор бюреткадагы көрсөткүчтү качан окуу керектигин билдирет. Аныкталуучу заттын көлөмү титранттын өлчөнгөн чыгымынан, анын стандартташтырылган концентрациясынан жана реакциянын стехиометриясынан эсептелет. Жашыл түстүн күчтүүрөөк болушу өзүнөн өзү аммиактын көбүрөөк экенин сандык түрдө көрсөтпөйт.
Конкреттүү ыкманын мисалы катары, NEMI кайра жарыялаган тарыхый EPA 350.2 ыкмасында аммиак бор кислотасына дистилляцияланып, стандартташтырылган күкүрт кислотасы менен титрлөө аркылуу аныкталат. Анын аралаш индикаторунда 0.2% метил кызылынын баштапкы эритмесинин эки көлөмү жана 0.2% метилен көгүнүн баштапкы эритмесинин бир көлөмү колдонулат; экөө тең 95% этанолдо даярдалат. Ыкма аналитикке акыркы чекитти тиешелүү көлөмдөгү суу жана бор кислотасы бар бош контролдук үлгү менен салыштырып дал келтирүүнү көрсөтөт.
Бул рецепт менен жогорудагы коммерциялык курамда боёктордун массалык катышы бирдей, бирок концентрациялары жана эриткичтеринин курамы айырмаланат. Ошондуктан катыштын дал келиши эки бөтөлкөдөгү реагенттерди бири-биринин ордуна колдонууга болорун далилдөөгө жетишсиз. Бул жол-жобо аммиактык азотко да тиешелүү жана Кьельдаль боюнча жалпы азотту өзүнүн колдонуу чөйрөсүнөн ачык түрдө чыгарып салат. Бир эле индикатордун колдонулушу азотту аныктоонун эки түрүн бир эле анализге айлантпайт.
Бул документтин тарыхый басылышы учурдагы отчеттуулук талабын аныктайт деп эсептебестен, аны белгилүү бир аналитикалык иш тартибин түшүнүү үчүн колдонуңуз. Лаборатория кабыл алган ыкмада колдонулуучу басылыш жана анын сапатты контролдоо чаралары көрсөтүлүшү керек.
Акыркы чекит менен эквиваленттүүлүк чекити айырмаланат
IUPAC титрлөөнү жана анын акыркы чекитин реакциянын аяктаганын аныктоо аркылуу түшүндүрөт; эквиваленттүүлүк чекити болсо так химиялык эквиваленттүүлүккө туура келет. Көзгө көрүнгөн сигнал ыкманын максаты үчүн ошол чекитке жетиштүү жакын болгондо пайдалуу болот.
Эки аналитик бирдей үлгүлөрдү титрлеп жатат дейли. Биринчиси эритме белгиленген бош контролдук үлгүгө дал келгенде токтойт. Экинчиси эң каныккан кызгылт көк түс көрүнгөнгө чейин улантат. Экинчи аналитик башка акыркы чекитти тандаган жана ашыкча титрант сарпташы мүмкүн. Акыркы түстүн аталышы боюнча макулдашуу өлчөнгөн өлчөм боюнча да макулдашууга кепилдик бербейт.
Ошондуктан окутуучу маалымдамада ыкма талап кылган салыштыруу үлгүсү, көрүү шарттары жана түстүн туруктуу сакталышынын критерийи көрсөтүлүшү керек. Экрандагы сүрөт өзгөрүүнүн багытын түшүндүрө алат, бирок иш жүзүндөгү чечим лабораториялык салыштыруу үлгүсү аркылуу кабыл алынат.
Индикаторду алмаштыруудан же көйгөйүн аныктоодон мурдагы практикалык текшерүү
Түс күтүлгөндөй болбосо же анын ордуна башка бөтөлкөдөгү реагентти колдонуу сунушталса, бул текшерүү барагын колдонуңуз:
| Текшерүү | Жазып алуу | Чечмелөөгө эмне үчүн таасир этет |
|---|---|---|
| Реагенттин аныктыгы | Эки боёктун тең аталышы жана өнүмдүн коду | Аталышы окшош аралаш индикатор башка химиялык заттарды камтышы мүмкүн |
| Курам | Боёктордун концентрациялары, катышы жана эриткич | Катыштын өзү эле маанилүү айырмачылыктарды аныктоого жетишсиз |
| Жол-жобо | Ыкма, басылыш, индикаторду кошуу жана титрлөөнүн багыты | Бөтөлкөдөгү спецификация бүтүндөй анализди аныктабайт |
| Акыркы чекитти салыштыруу эталону | Талап кылынган бош контролдук үлгү же салыштыруу үлгүсү жана токтотуу эрежеси | «Кызгылт көк» көзгө айырмаланган бир нече көрүнүштү камтышы мүмкүн |
| Күтүлбөгөн жүрүм-турум | Өзгөрүү титрант кошулгандан, тыныктырып коюудан же аба киргизүүдөн кийин болобу | Убакытка көз каранды түссүздөнүү цикли pH менен гана чектелбеген иликтөөнү талап кылат |
Бош контролдук үлгү талапка жооп бербесе же түстүн өзгөрүшү түшүнүксүз болсо, натыйжаларды билдирүүдөн мурда реагентти жана ыкманы иликтөө керек. Үлгү тааныш түскө келгенге чейин дагы боёк кошуу байкоо шарттарын өзгөртөт жана баштапкы көйгөйдү жашырып коюшу мүмкүн.
Башка анализде боёктун туура ролун тандоо үчүн аналитикалык текшерүүдөгү метилен көгүнөн баштаңыз. Таширо индикатору менен титрлөөдө боёктун курамын, көзгө көрүнгөн акыркы чекитти жана аналитикалык эсептөөнү чогуу документтештириңиз.