Метилен көгү жана C витамини: эритме эмне үчүн түссүз болуп калышы мүмкүн

Көк түстөгү метилен көгүнүн эритмеси куюлган стаканга C витамининин таблеткасын кошуп, аралаштырасыз да, көк түсүнүн жоголушун байкайсыз. Бир мүнөттөн кийин суюктук кадимки суудай көрүнөт. Мындан C витамини боёкту жок кылды же нейтралдаштырды деген тыянакка келүү оңой.

Мындай түшүнүк туура эмес жана бул жаңылыштык маанилүү. Сиз заттын жок болушун эмес, кычкылдануу даражасынын кайтарымдуу өзгөрүшүн көрүп жатасыз. Боёк дагы эле эритмеде бар. Тийиштүү шарттарда анын түсү кайра пайда болот.

Боёктун эки абалы

Метилен көгүнүн жакшы изилденген эки абалы бар. Адатта MB+ деп жазылган кычкылданган формасы 664 nm чамасында жарыкты күчтүү сиңирген кеңири конъюгацияланган шакекче системасына ээ. Дал ушул сиңирүү көк түстү берет. Калыбына келген формасында — лейкометилен көгүндө (LMB) — көрүнүүчү спектрдеги ошол күчтүү тилке жок болгондуктан, суюлтулган эритме түссүз көрүнөт.

Боёкту кайра заряддалуучу чакан электрон сактагыч катары элестетиңиз. Ага электрондорду жана протонду берүү түсүн жоготот. Ал электрондорду алып коюу түсүн калыбына келтирет:

MB+ + H+ + 2e- to LMB (түссүз)

C витамини зарядды берет. Аскорбат дегидроаскорбатка чейин кычкылданып, эки калыбына келтирүүчү эквивалентти берет. Ошондуктан идеалдаштырылган эсеп боюнча бир моль аскорбат болжол менен бир моль MB+ формасын калыбына келтирет. Лабораториядагы чыныгы эритмелерде эсеп татаалыраак, анткени эриген кычкылтек ошол эле электрондор үчүн атаандашат. Ошол себептен эритмени түссүз кармоо үчүн адатта аскорбаттын ашыкча көлөмү керек болот.

Механизм сөзсүз эле эки электрон катышкан бир жөнөкөй баскычтан турбайт. Ага радикалдык жана жарым-жартылай калыбына келген аралык формалар катышат, ал эми так жол эриткичке, кычкылдуулукка жана концентрацияга жараша өзгөрөт. Бирок акыркы натыйжа бирдей. Көк түстөгү MB+ түссүз LMB формасына өтөт жана бул процессте C витамини сарпталат.

Чайкаганда көк түс эмне үчүн кайтып келет

Бул тажрыйбанын классикалык окуу вариантында экинчи этап бар. Түссүз флаконду тынч калтырсаңыз, ал түссүз бойдон турат. Чайкасаңыз, көк түс кайтып келет. Күтсөңүз, түс кайра жоголот.

Түстү кайтарган зат — кычкылтек. Эриген O2 LMB формасын кайра MB+ формасына чейин кычкылдантат, демек, чайкоо боёкту активдештирбейт. Ал суюктуктун үстүндөгү абаны суюктукка аралаштырып, эриген кычкылтекти толуктайт жана тескери реакцияны тездетет. Ашыкча аскорбат бар болгон сайын кайра пайда болгон MB+ дагы калыбына келтирилет. Натыйжада тааныш цикл жүрөт: тынч турганда түссүз, чайкаганда көк, күткөндө кайра түссүз. Аскорбат түгөнгөндөн кийин кычкылтек биротоло үстөмдүк кылып, эритме көк бойдон калат.

Ошондуктан метилен көгү менен C витамининин көрсөтмөлүү тажрыйбасы идиштин формасына жана өлчөмдөрүнө сезгич. Үстүндөгү аба мейкиндиги аз, капкагы жабылган кюветадагы эритме кең стакандагыга караганда узагыраак түссүз бойдон калат. Күчтүү аэрация түссүз фазаны кыскартат. Демек, тажрыйба жөнүндө маалымат берген адам реагенттердин көлөмдөрүн гана эмес, кычкылтекке байланыштуу шарттарды да көрсөтүшү керек.

Көзөмөлдөнгөн көрсөтмөлүү тажрыйба жана анын шарттары

Бул макаланын мукаба сүрөтүндө көздөлгөн салыштыруу көрсөтүлгөн: бирдей жарыктандыруудагы көк MB+ контролдук үлгүсүнүн жанында аскорбат менен калыбына келтирилген LMB үлгүсү турат. Натыйжа кайталанма болушу үчүн ылдамдыкты өзгөрткөн ар бир параметрди туруктуу кармаңыз:

Эки флаконду тең белгиленген убакыттарда, мисалы, 0, 1, 5 жана 15 мүнөттө сүрөткө тартыңыз, андан кийин чайкап, кайра сүрөткө тартыңыз. Азот өткөрүлгөн флакон эң узак убакыт түссүз бойдон калышы керек. Аэрацияланган флакон чайкагандан кийин тезирээк кайра көгөрүшү керек. Эгер үлгү чайкоого жана аэрацияга карабастан эч качан кайра көгөрбөсө, жөнөкөй калыбына келүү эмес, кайтарылгыс бузулуу болушу мүмкүн деп эсептеңиз.

Курамдарды иштеп чыккан адистер чоңураак масштабда да ушул эле логиканы колдонушат. Метилен көгүнүн аралашмадагы жүрүм-туруму жалпы кычкылдануу-калыбына келүү шарттарына жана курамга көз каранды. Туруктуулукту текшерүүдө түстү байкоо менен катар pH, эриген кычкылтек, жарык дозасы жана металлдардын издик өлчөмдөрү да катталууга тийиш.

pH, жарык жана концентрация ар башка багытта таасир этет

Жаңы баштагандар реакцияны кислота тездетеби же негиз тездетеби деп көп сурашат. Так жооп мындай: pH циклдин эки башка баскычына таасир этет. Кычкыл суу чөйрөсүндө протондордун жеткиликтүүлүгү аскорбаттын MB+ формасын калыбына келтирүү баскычын тездетиши мүмкүн. Бирок LMB өзү кычкыл чөйрөдө абанын таасиринен кычкылданууга кыйла туруктуу, ал эми pH жогорулаган сайын бир топ тез кайра кычкылданат. Ошондуктан кычкыл үлгү тез түссүз болуп, андан кийин түссүз бойдон калышы мүмкүн; щелочтуу үлгү болсо тез түссүз болуп, тез кайра көгөрөт. Эки байкоо тең өз шарттарында туура.

Жарык өзүнчө реакция жолун кошот. Жарык менен козголгон метилен көгү узак жашоочу триплеттик абалга өтүп, анда аскорбат жана кычкылтек менен электрон алмашат. Толкун узундугуна, кычкылтектин деңгээлине жана концентрацияга жараша бул фотохимия түстүн жоголушун тездетиши, түстү кайтарышы же кычкылтектин реактивдүү формаларын пайда кылышы мүмкүн. Жарыктандырууну тажрыйбанын өзгөрмө параметри катары карап, аны каттаңыз.

Концентрация кайсы багыт үстөмдүк кыларын аныктайт. Аскорбат көбөйгөн сайын түс тезирээк жоголот жана чайкоо менен түстүн жоголуу циклдери көбүрөөк кайталанат. Боёк көбөйгөндө калыбына келтирүүчү эквиваленттер да ошого жараша көбүрөөк талап кылынат. Эриген кычкылтектин көбөйүшү көк түстүн сакталышына шарт түзөт. Боёктун жогорку концентрацияларында кошумча татаалдык пайда болот: метилен көгүнүн молекулалары өз ара биригип, спектрлери өзгөргөн димерлерди жана агрегаттарды түзөт. Ошондуктан боёктун көлөмүн эки эсеге көбөйтүү ошол эле жүрүм-турумду эки эсеге күчөтпөй калат.

C витамини метилен көгүн нейтралдаштырабы?

Метилен көгү менен C витамини тууралуу издөөлөрдүн көбүнүн артында ушул суроо турат жана ага так жооп керек. Жок, түстүн жоголушу нейтралдаштыруу эмес. Хромофордун абалы өзгөргөн, бирок фенотиазин өзөгү жана анын кычкылдануу-калыбына келүү активдүүлүгү эритмеде сакталат. Аба реакцияны тескери багытта жүргүзө алат, ал эми калыбына келген форманын өзү да реакцияга жөндөмдүү: LMB зарядсыз жана MB+ формасына салыштырмалуу липофилдүү. Клеткалар менен жүргүзүлгөн иштерде ал мембраналардан өтүп, андан кийин клетканын ичинде кайра кычкылданат.

Клеткалар боюнча илимий адабият бул ойду так мисал менен көрсөтөт. Өстүрүлгөн эндотелий клеткаларында метилен көгүнүн төмөн микромолярдык концентрациялары NADPH жана NADH заттарын кычкылдантып, пентозофосфаттык жолдун активдүүлүгүн күчөтөт. Ал эми болжол менен 5 микромолярдан жогору концентрацияларда, глюкоза менен камсыздоо жок болсо, клетка ичиндеги оксиданттык маркерлерди жогорулатат. Аскорбат топтолгон клеткалар боёктун таасирине кабылганда ошол аскорбатты бара-бара кычкылдантат. Аскорбаттын запасы оксиданттык сигналды жарым-жартылай гана басаңдатат; бул боёктун эндотелийдеги кычкылдануу-калыбына келүү таасирин изилдөөдө баяндалган. Башкача айтканда, аскорбат кычкылдануу-калыбына келүү процесстерине катышат. Ал боёктун активдүүлүгүн өчүрбөйт.

Жарык бул көрүнүштү дагы даана көрсөтөт. Жарык берилгенде метилен көгүнүн, аскорбаттын жана кычкылтектин аралашмалары кычкылтекти сарптап, суутек пероксидин топтойт. Катализатор катары таасир эткен темир бар болсо, Фентон реакциясы аркылуу гидроксил радикалын пайда кылат. Бул спиндик кармоо жана кычкылтектин сарпталышын өлчөө тажрыйбаларында көрсөтүлгөн. Гидроксил радикалдары биомолекулаларды кайтарылгыс бузуп, боёктун өзүн да ажырата алат. Демек, жарыктын жана темир аралашмасынын таасиринде түсү биротоло жоголгон үлгү таза калыбына келүү процессин көрсөтпөйт. Ал кошумча химиялык реакциялардан улам бузулууну көрсөтүшү мүмкүн.

Түссүз эритме эмнени далилдебейт

Көп кездешкен үч тыянак далилдердин чегинен чыгат. Аларды лабораториялык жазууларда, этикеткаларда жана окуу слайддарында колдонбоо керек.

Биринчиден, түссүз болуу зыянсыз болуу дегенди билдирбейт. LMB, кычкылтек жана металлдардын издик өлчөмдөрү бирге пероксид жана радикал пайда болуу жолдорун, өзгөчө жарыкта, колдой алат. Зыянсыздыкты аныктоо үчүн колориметрия эмес, токсикология керек.

Экинчиден, түссүз болуу булгоочу заттардан тазалануу дегенди билдирбейт. Боёк жана анын кычкылдануу-калыбына келүү өнөктөштөрү дагы эле бар. Төгүлгөн эритмелер, агынды суулар жана боёлгон материалдар аскорбат кошуу менен тазаланбайт. Аналитикалык ырастоо керек; бул тема калдыктарды жана булгоочу заттардан тазалоону текшерүү практикасында каралат.

Үчүнчүдөн, түссүз болуу эки затты бирге колдонуунун пайдалуу режимин аныктабайт. Пробиркадагы реакция адамдардагы сиңүү, ткандарга таралуу, дозалоо же өз ара таасирдин коопсуздугу жөнүндө эч нерсе айтпайт. Бул эки затты ден соолук максатында бирге колдонууга кызыккан адам флакондогу көрүнүштү адамга түздөн-түз жайылтуунун ордуна, адегенде өз ара таасир жана коопсуздук боюнча адабиятты окуп, компетенттүү булактардан кеңеш алышы керек.

Туура чечмелөө тар чөйрөнү камтыйт, бирок пайдалуураак. Метилен көгү менен аскорбат — кычкылдануу-калыбына келүү циклинин чакан модели: C витамини электрондорду берет, боёк түссүз болот, кычкылтек электрондорду кайра алат, түс кайтып келет. Ал эми жарык, pH, концентрация жана темир ылдамдыкты жана кошумча продуктуларды аныктайт. Бул түшүнүк так болгондо, көрсөтмөлүү тажрыйба жөн гана фокус болбой, диагностикалык ыкмага айланат. Эгер үлгүңүз башкача жүрүм-турум көрсөтсө, боёкко шек келтирүүдөн мурда кычкылтектин жетишин, жарык дозасын, pH көрсөткүчүн жана металлдар менен булганууну текшериңиз.