Nahoana no miova arakaraka ny fifantohana ny fandraisan’ny manga metilena hazavana

Makà tavoahangy iray misy vahaolana tahiry manga metilena, ary arotsahy ao anaty vera roa. Fenoy amin’ilay vahaolana tahiry ny voalohany, ary amin’ny vahaolana nalefahina avo folo heny ny faharoa. Hatsatra kokoa ny vera faharoa, araka ny nampoizina. Raha jerena akaiky anefa, dia misy zavatra hafa niova koa. Niova ny tonon-lokony. Ny vahaolana iray dia mirona amin’ny manga lanitra mazava, ary ny iray kosa amin’ny manga misy volomparasy. Tsy nampihena ny hamafin’ny loko fotsiny ny fanalefahana. Nanova izay karazana simika mandray ny ankamaroan’ny hazavana izy.

Tsotra ny foto-kevitra ao ambadik’io fiovana io. Tsy karazana simika tokana ny manga metilena levona. Ny katiôna tokana amin’ilay loko, antsoina hoe monomera, dia afaka mifanaingina mifanatrika amin’ny katiôna faharoa ka mamorona dimera, ary ny dimera dia afaka mivondrona ho agregata lehibe kokoa. Samy manana ny spektra fandraisany hazavana ny endrika tsirairay. Ny vokatra omen’ny spektrofotomètra dia ny fitambaran’ny fandraisan’ny fangaro rehetra ao anatin’ilay kioveta hazavana, ao anatin’ireo fepetra ireo. Raha ovaina ny fangaro, dia miova ny spektra, na dia manaraka taham-panalefahana tsotra aza ny habetsahan’ny loko manontolo.

Samy hafa ny fandraisan’ny monomera sy ny dimera hazavana

Alaivo sary an-tsaina ho toy ny karatra fisaka ny monomera, izay misy fiampangana miabo miparitaka manerana ny rafitry ny peratra ao aminy. Afaka mifanaingina mifanatrika ny karatra roa toy izany. Mifanosika ny fiampangana miabo, saingy mifampisarika amin’ny alalan’ny fifandraisana vokatry ny fifanainginana kosa ireo velarana aromatika fisaka, ary mampihena ny fifanosihana ny rano sy ny iôna manana fiampangana mifanohitra manodidina azy. Ny vokany dia molekiola roa mifamatotra izay manana toetra elektrônika iombonana. Ambony kokoa noho ny an’ny monomera ny angovon’ireo fiovan-toetra elektrônika azo atao ao aminy, ka miseho amin’ny halavan’onja fohy kokoa noho ny tarika an’ny monomera ny tarika an’ny dimera. Ny agregata lehibe kokoa kosa dia manampy soroka amin’ny spektra, somary lavidavitra kokoa mankany amin’ny lafiny manga.

Amin’ny fifantohana ambany dia ambany ao anaty rano madio, ny monomera no manjaka ary ny tarika amin’ny halavan’onja lava no manjaka. Rehefa mitombo ny fifantohana manontolo, dia mitombo ny anjaran’ilay endrika tsiroaroa, ary mihamitombo raha oharina amin’ny tarika voalohany ny tarika amin’ny halavan’onja fohy kokoa. Noho izany, ny tahan’ireo tarika roa dia manambara ny firafitry ny fangaro, fa tsy ny fifantohana manontolo mivantana. Tsy afaka manavaka azy roa ny fandrefesana amin’ny halavan’onja tokana raha tsy misy fiheverana mialoha momba izay endrika misy.

Izany no antony tsy maintsy ampiarahina amin’ny fepetra nanaovana azy foana ny spektra fanondroana. Ny fanondroana momba ny spektran’ny manga metilena dia mitanisa ao anaty tabilao ny toerana misy ireo tarika, miaraka amin’ny mpampivaingana, ny sira ao amin’ny vahaolana, ny pH, ny maripana, ary ny elanelan’ny fifantohana namokatra azy ireo. Raha manonona tampon’ny spektra tsy miaraka amin’ireo fepetra ireo, dia tsy ampy ny famaritana ilay isa. Mety samy ho marina ny laboratoara roa manome spektra samy hafa avy amin’ny loko iray ihany, satria fangaro samy hafa no norefesiny.

Inona no manova ny fifandanjana

Ny fifantohana no anton-javatra lehibe indrindra. Mila mifankahita ny monomera roa vao miforona ny dimera, ka mitombo haingana kokoa noho ny fitomboana ara-tsipika amin’ny habetsahan’ny loko manontolo ny anjaran’ny dimera. An’arivony isaky ny molar ny sanda raikitra amin’ny fiforonan’ny dimera ao anaty rano voatatitra eo akaikin’ny maripanan’ny efitra, ka miakatra haingana ny anjaran’ny dimera ao anatin’ny elanelana micromolar. Tamin’ny fampifanarahana modely ankapobeny midadasika izay nandrakotra fifantohan’ny loko nanomboka tamin’ny micromolar ka hatramin’ny millimolar, dia hita fa efa nisy anjara tsy aotra avy amin’ny tetramera na dia ambanin’ny 34 micromolar aza. Mampitandrina izany mba tsy hatoky modely mampiditra karazana simika roa ihany rehefa mahatratra am-polony micromolar ny fifantohana. Miankina amin’ny tontolo misy azy ny ampahany marina, ka izany no antony anomezan’ity lahatsoratra ity fironana fa tsy tabilao fanovàna azo ampiharina amin’ny toe-javatra rehetra.

Ny sira no anton-javatra faharoa. Mampihena ny fifanosihana eo amin’ny katiôna roa ny iôna levona, ka ny klôro sodium ampiana sy ny elektrôlita mitovitovy aminy dia manosika ny fangaro ho amin’ny dimera sy agregata, na dia tsy miova aza ny fifantohan’ny loko. Hita io fiantraikany io ao amin’ny fanadihadiana momba ny fivondronan’ny manga metilena ao amin’ny tontolo misy sira sy rano, izay nandrefesana loko teo amin’ny 1 micromolar ka hatramin’ny 3.4 millimolar, tamin’ny klôro sodium teo amin’ny 0 ka hatramin’ny 0.15 molar. Tao amin’io fampifanarahana modely io, dia nahatratra teo amin’ny 0.93 ny ampahan’ny tetramera tamin’ny toe-javatra nanana fifantohan’ny loko sy sira avo indrindra. Tsy azo ampiasaina hisolo toerana ny iray ny iray àry ny spektra voarakitra tao anaty rano sy ny spektra voarakitra tao anaty vahaolana sira fisiolojika.

Mifanohitra amin’izany ny asan’ny maripana. Mamoaka rano voafatotra ny fifanainginana, ary toherin’ny fihetsiketsehana vokatry ny hafanana izany. Noho izany, ny fanafanana vahaolana dia matetika mampisaraka dimera sasany ho monomera indray, fa ny fampangatsiahana kosa mampirisika ny fitambarana. Miiba ny entalpin’ny fisarahana azo tamin’ny fampifanarahana modely, eo amin’ny minus 30 kilojoules per mole ao anatin’ny 282 ka hatramin’ny 333 kelvin, izay manamafy fa mamoaka hafanana ny fitambarana. Ny santionany mangatsiaka refesina avy hatrany rehefa avy nesorina tao amin’ny vata fampangatsiahana dia mety ho hita fa mivondrona kokoa noho ilay santionany ihany refesina rehefa tonga amin’ny fifandanjana amin’ny maripanan’ny efitra.

Ny mpampivaingana no mametraka ny toe-javatra fototra. Ny rano, noho ny fiantraikany mahery amin’ny zavatra tsy tia rano, dia mampirisika ny katiôna fisaka amin’ny loko hifanaingina. Ny alikaola toy ny etanôla sy ny metanôla dia mamaha sy manodidina tsara kokoa ireo peratra ary mampisaraka ny agregata. Noho izany, amin’ny fifantohan’ny loko mitovy, dia toa manana monomera betsaka kokoa ny vahaolana ao anaty etanôla noho ny ao anaty rano. Manao toy izany koa ny mpampivaingana fanampiny aprôtika: tamin’ny fangaro rano sy DMSO teo amin’ny 293 kelvin, dia nampihena ny fiforonan’ny dimera ny DMSO nampiana. Midika izany fa isan’ny manosika ny fifanainginana ny firafitry ny rano. Mila fitandremana amin’ny lafiny roa ny akora mampihena ny fihenjanan’ny velarana. Rehefa mihoatra ny fifantohana kritika iforonan’ny misela izy ireo, dia afaka mampilevona ny monomera tsirairay misaraka ny misela ary mamerina spektra mitovitovy amin’ny an’ny monomera. Ambanin’io fetra io kosa, dia mety hampirisika ny fifanainginana ny akora manana fiampangana mifanohitra: tamin’ny loko 100 micromolar, dia nahatratra ny fara tampony teo akaikin’ny SDS 4 millimolar ny fiforonan’ny polimera natosiky ny SDS, izany hoe teo amin’ny antsasaky ny fifantohana iforonan’ny misela, talohan’ny fitsinjarana indray rehefa nitombo kokoa ilay akora mampihena ny fihenjanan’ny velarana. Ny asa momba ny fiantraikan’ny mpampivaingana sy ny tontolo voarindra amin’ny spektran’ny manga metilena dia mampiseho fa ny molekiola manodidina akaiky, fa tsy ny fifantohana ankapobeny fotsiny, no tena mamaritra ireo tarika hita.

Any amin’ny sanda faran’izay ambany na avo no tena manan-danja ny pH. Ao anatin’ny elanelana manakaiky ny tsy miandany ampiasaina amin’ny ankamaroan’ny asa laboratoara, dia mitoetra amin’ilay endrika manga katiônikany mahazatra ny manga metilena, ary ny fivondronana no tena mamaritra ny spektra. Ny asidra na baza mahery, ny simia ôksidasiôna sy redoksiôna mamokatra ilay endrika leuko tsy miloko, na ny fifamatorana amin’ny prôteina sy poti-javatra dia samy mampiditra toetra hafa ankoatra ny monomera sy dimera. Rehefa miova ny spektra aorian’ny fampidirana vahaolana mpandrindra pH, dia jereo aloha ny sira sy ireo singa mety hifamatotra ao amin’ilay vahaolana mpandrindra, fa aza heverina avy hatrany ho vokatry ny pH irery ny zava-drehetra. Ny fanondroana momba ny simia sy ny fandraisana prôtôna dia manasaraka ireo fanontaniana momba ny maha-izy azy ireo amin’ny fanontaniana momba ny fivondronana dinihina eto.

Nahoana no miondrika ny tsipika mahitsin’ny Beer-Lambert

Ny fifandraisana Beer-Lambert dia milaza fa ny absorbansa dia mitovy amin’ny fahaiza-mandray hazavana ampitomboina amin’ny fifantohana sy ny halavan’ny lalan’ny hazavana. Lalàna momba ny fanisana izy io. Mihevitra izy fa tsy miova ireo zavatra isaina na dia miova aza ny isany: karazana simika iray mandray hazavana, spektra tsy miova, tsy misy fiovana simika arakaraka ny fifantohana, hazavana fandrefesana manana halavan’onja tokana, tsy misy fanaparitahana na famoahana hazavana indray, ary hazavana tena mamakivaky ny lalana voafaritra.

Mandika ilay fiheverana voalohany ny fivondronana. Amin’ny famaritana ara-matematika, ny absorbansa manontolo dia mbola fitambaran’ny anjaran’ny karazana simika tsirairay: ny halavan’ny lalana ampitomboina amin’ny fahaiza-mandray hazavan’ny karazana tsirairay sy ny fifantohany manokana. Manaraka ilay lalàna ny karazana tsirairay. Tsy manaraka azy kosa ny fangaro, satria tsy manaraka fifandraisana ara-tsipika amin’ny habetsahan’ny loko manontolo ny fifantohan’ireo karazana. Noho izany, ny tsipika fampitahana ny absorbansa amin’ny tarika an’ny monomera sy ny habetsahan’ny loko manontolo dia manomboka mahitsy rehefa tena malefaka ny vahaolana, ary miondrika midina rehefa mitombo ny fifantohana, satria mihena ara-pifandanjana ny monomera entin’ny fanampiana loko tsirairay. Ny tsipika refesina amin’ny tarika an’ny dimera kosa dia miondrika amin’ny lafiny mifanohitra. Ny asa momba ny fivondronana dia manondro mazava io mekanisma io ho loharanon’ny fiviliana Lambert-Beer hita. Ny hadisoana mahazatra dia ny mampifanaraka tsipika mahitsy amin’ilay faritra miolaka ary manitatra izany any ivelan’ny elanelana norefesina. Ao anatin’ilay elanelana sy tontolon’ny vahaolana nanamboarana azy ihany no manan-kery ilay tsipika.

Miteraka fandrika mitovitovy amin’izany ny fanalefahana. Ny fanalefahana vahaolana tahiry mifantoka mba ho tafiditra ao anatin’ny elanelana azon’ny fitaovana refesina dia tsy mitahiry ny tahan’ireo karazana simika. Mifandanja indray mankany amin’ny monomera ny vahaolana nalefahina ao anaty kioveta. Noho izany, mamaritra tsara ilay santionany nalefahina ny spektrany, saingy tsy mamaritra tsara ilay vahaolana tahiry. Ny fanisana miverina ny spektran’ilay vahaolana tahiry amin’ny fampitomboana ny absorbansa dia mamerina ny tombana momba ny habetsahana manontolo raha efa mandray an-tsaina ilay fiovana ny fanitsiana fandrefesana. Tsy mamerina ny endriky ny tarika tany am-boalohany mihitsy izany. Izay rehetra mampitaha ny spektran’ny vahaolana mifantoka amin’ny fanondroana nalefahina dia mampitaha fangaro roa samy hafa.

Anisan’ny vokatra ny halavan’ny lalan’ny hazavana

Miova mifanaraka amin’ny halaviran-dalana lalovan’ny hazavana ao anatin’ny santionany ny absorbansa. Ny kioveta 10 mm dia manome absorbansa avo folo heny noho ny kioveta 1 mm misy ilay vahaolana mitovy. Marina tanteraka io fifandanjana io raha ilay vahaolana mitovy ihany no ampiasaina, ary mahatonga io fepetra io ho tena zava-dehibe ny fivondronana.

Amin’ny fampiharana, ny halavan’ny lalana dia fitaovana iray ahafahana mijanona ao anatin’ny elanelana manan-kery. Ny lalana lava dia manome fahatsapana tsara amin’ny vahaolana malefaka izay monomera no tena betsaka ao aminy. Ny lalana fohy kosa dia mitazona santionany mifantoka ao anatin’ny elanelana fandrefesana, tsy mila fanalefahana be izay hanova indray ny fifandanjana. Izany indrindra no nataon’ny fandaharan’asa momba ny fivondronana niavian’ireo isa etsy ambony: sela 1 centimeter ho an’ny loko 1.1 ka hatramin’ny 34 micromolar, ary sela 0.01 centimeter ho an’ny 94 micromolar ka hatramin’ny 3.4 millimolar. Ny sehatra fandrefesana habetsahana bitika sy ny mpamaky takelaka dia samy manana endrika ara-jeometrika manokana, miaraka amin’ny lalana fohy ary indraindray miovaova, sy velarana mety hiraiketan’ny loko katiônika. Tatitrao miaraka amin’ilay isa ny halavan’ny lalana, toy ny itateran’ny fanondroana spektraly ny mpampivaingana sy ny sira. Tsy vokatra ny absorbansa tsy misy halavan’ny lalana. Tsaho fotsiny izany.

Avy amin’io mekanisma io ny fitsipika tokony harahina amin’ny fandrefesana. Avelao ho tonga amin’ny fifandanjana amin’ny maripana iray ihany ny santionany alohan’ny handrefesana. Ampiasao ny karazana kioveta sy ny fitodihana mitovy, santionany banga mifanandrify izay misy sira sy vahaolana mpandrindra pH mitovy, ary fitaovana fitaratra madio. Miraikitra amin’ny fitaratra sy plastika mantsy ny manga metilena, ary ny kioveta misy tasy dia mbola mitahiry ny dian’ilay santionany mifantoka farany tao aminy. Refeso haingana aorian’ny fanomanana rehefa manan-danja ny hafainganam-pivondronana, ary amboary ao amin’ny tontolon’ny vahaolana sy amin’ny halavan’ny lalana mitovy amin’ireo santionany tsy fantatra ny tsipika fanitsiana fandrefesana tsirairay. Ho an’ny fanamarinana amin’ny maso, tadidio fa tsy spektromètra mahomby ny maso. Fanontaniana hafa, izay tsia ny valiny, ny hoe afaka manamarina ny fahadiovana ve ny lokon’ny vahaolana, ary antony iray amin’izany ny fiovan’ny tonon-loko vokatry ny fivondronana.

Kisary hapetraka eo akaikin’ny fitaovana

Ny sary eto ambany dia mamintina ny lahatsoratra ho fanondroana iray azo apetraka eo amin’ny latabatra laboratoara. Mitovy ny loko ao amin’ireo vahaolana telo, fa samy hafa ny fifantohana manontolo sy ny sira ao aminy. Ny spektra naseho amin’ny endrika kisary dia mampiseho fa mihena ny anjaran’ny tarika monomera amin’ny halavan’onja lava, ary mitombo ny anjaran’ny tarika dimera amin’ny halavan’onja fohy kokoa rehefa mitombo ny fifanainginana. Voasoratra eo amin’ny sary ireo fepetra, satria tsy azo ampiasaina indray ireo tsipika raha tsy misy izany. Ho an’ny toerana misy ireo tarika voarefy ao anatin’ny fepetra voafaritra, ampiasao ny fanondroana spektraly. Raha te hahafantatra ny fomba idiran’ilay loko ao anaty sela rehefa efa ao anaty vahaolana izy, dia jereo ny fidirana ao anaty sela amin’ny alalan’ny redoksiôna sy ny fitsinjarana. Raha te hahafantatra ny fiantraikan’ny fatran’ny hazavana sy ny jeometria amin’ny vokatra fandrefesana fotôsimika, dia jereo ny fampiharana hazavana sy ny jeometrian’ny fandrefesana.

Mizara roa ny fitsipika tokony hotadidina. Ny spektra dia mamaritra ny fangaro ao anaty kioveta ao anatin’ireo fepetra voalaza. Ny fanitsiana fandrefesana namboarina tao anatin’ireo fepetra mitovy ireo ihany no afaka mamadika absorbansa ho fifantohana manontolo.