Ny manga metilena ho mpanondro: izay tena asehon'ny fiovan'ny loko

Mampiditra manga metilena ao anaty bikera ny teknisianina iray, manitsy ny pH, ary miandry ny loko hanondro ny asidità. Tsy misy fiovana mazava mitranga. Ampiany indray mandeha indray mitete ny vahaolana asidra askorbika, dia levona ny loko manga. Ahontsany eo amin'ny rivotra ilay tavoara, dia miverina ny manga. Fandoko iray ihany, nefa fihetsika roa tena samy hafa. Io fifangaroan-kevitra io no lohahevitry ny lahatsoratra manontolo: ny manga metilena dia mpanondro redox mamaly ny famindrana elektrôna, fa tsy mpanondro pH mamaly ny prôtôna. Rehefa mazava io fanavahana io, dia mora takarina ny antsipiriany hafa rehetra.

Azo fintinina amin'ny fehezanteny iray ny fitsipika ampiharina. Ny manga dia midika fa misy ilay endrika voaoksida. Ny tsy fisian'ny loko dia midika fa misy ilay endrika voareduka, dia ny manga leokometilena. Izay rehetra mamindra elektrôna dia afaka mampiova ny toetra. Tsy mahavita izany ny asidra sy ny baza irery, na dia manova ny voltazy isehoan'ilay fiovana aza ny pH.

Ny mpivady ao ambadiky ny loko

Ny manga metilena voaoksida dia ny katiôna metiltioninioma, rafitra fenôtiazininioma fisaka misy peratra telo, omena amin'ny endrika sira klôrida, izay voarakitr'i PubChem ho klôrida metiltioninioma. Ao anaty rano voatsatso, ny mônômera dia mandray hazavana eo akaikin'ny 664 nm, ary io fandraisana hazavana io no loko manga hitan'ny maso. Ny mpiara-dia aminy voareduka, dia ny manga leokometilena, dia manana taolana molekiola mitovy aminy, saingy misy prôtôna miraikitra amin'ny azôta ao amin'ny peratra afovoany ary tapaka ny krômôfôra. Noho izany dia saika tsy misy loko izy, ary ao amin'ny taratra ôltiraviôleta no misy ny fehin'ny fandraisany hazavana mahery (rakitra PubChem momba ny endrika leoko).

Mamindra elektrôna roa ny fiota ankapobeny, saingy miankina amin'ny pH ny isan'ny prôtôna satria mandray prôtôna ilay endrika voareduka ao anaty asidra. Ny fanazavana fototra ao amin'ny fanehoana an-tsary ny simia redox dia manome potensialy manara-penitra eo akaikin'ny +0.53 V amin'ny pH 0 ary potensialy fôrmaly eo akaikin'ny +0.011 V amin'ny pH 7, raha oharina amin'ny elektrôda hidrôzenina. Eo anelanelan'ireo teboka ireo dia miova miaraka amin'ny pH ny potensialy. Ny voltametria maoderina ao amin'ny fikarohana momba ny fihetsika redox sy ny potensialin'ny fandoko dia mahita fiovana manodidina ny 29.5 mV isaky ny singan'ny pH, eo amin'ny pH 4 ka hatramin'ny 10 eo ho eo, mifanaraka amin'ny rafitra elektrôna roa sy prôtôna iray; ary manodidina ny 88.5 mV isaky ny singan'ny pH ambanin'ny pH 4, mifanaraka amin'ny rafitra elektrôna roa sy prôtôna telo. Tsy misy dikany àry ny potensialy voalaza nefa tsy miaraka amin'ny pH misy azy. Anontanio foana hoe iza amin'ireo tahan'ny fiovana ireo sy elektrôda fanovozan-kevitra iza no iorenan'ilay isa, satria tsy azo ampitahaina mivantana amin'ny sanda mifototra amin'ny ambaratongan'ny hidrôzenina ny sanda mifototra amin'ny elektrôda fanovozan-kevitra volafotsy. Ny firafitra sy ny toetra fototra no mamaritra ny krômôfôra, ary misy pejy miaraka aminy momba ny famolavolana ny famakiana redox izay mampifandray io mpivady io amin'ny safidy amin'ny fandrafetana fangaro.

Io toerana antonony eo amin'ny ambaratongan'ny potensialy io no mahatonga ilay fandoko ho ilaina. Amin'ny pH 7 dia isan'ireo mpanao oksidasiona malefaka izy: matanjaka ampy handraisana elektrôna avy amin'ny mpanome tsara toy ny askôrbata na NAD(P)H, nefa malemy ampy hampitana azy ireo amin'ny oksizena levona na amin'ny foibe misy vy(III). Noho izany dia mihodina anaty tsingerina izy fa tsy mijanona amin'ny toetra iray. Ny reduksiona dia manala ny lokony. Ny rivotra dia mamerina manao oksidasiona azy. Mitovy ny lalana amin'ny lafiny roa.

Nahoana no miverimberina ny fanontaniana momba ny pH

Misy loharanom-pifangaroan-kevitra telo miverimberina any amin'ny laboratoara sy ny efitrano fianarana, ary samy manana fanitsiana mazava izy ireo.

Voalohany, manova ny potensialy ny pH, ka toa valinteny amin'ny pH izany. Ampitomboy ny pH, dia lasa mora kokoa ny manao reduksiona an'ilay mpivady amin'ny famakiana elektrôda raikitra, ka ilay mpanome iray ihany dia manala haingana kokoa ny lokon'ilay fandoko. Saingy tsy misy dingana fandraisana prôtôna irery mahatonga ny fiovana mazava avy amin'ny manga ho tsy misy loko ao anatin'ny elanelana mahazatra. Ny famerenana mandinika ny toetran'ny manga metilena tamin'ny 2025 dia mitatitra fa saika tsy miova ny fara tampon'ny fandraisana hazavana amin'ny 665 nm eo anelanelan'ny pH 2 sy 12, ary fiovana kely ihany no hita amin'ny fatran'ny hazavana raisina. Ny prôtôna no manitsy ny voltazy. Ny elektrôna no mampiova ny loko.

Faharoa, mamitaka ny marika ao amin'ny fanasokajiana ôntôlôjika. Mampiditra ankehitriny andraikitra avy amin'ny ChEBI i PubChem, izay miantso ilay fandoko hoe mpanondro asidra-baza. Tsy tokony horaisina ho porofo io marika io fa mitondra tena toy ny fenôlftaleina na ny mena metila ny manga metilena. Tsy izany no ataony amin'ny asa mahazatra atao ao anaty rano.

Fahatelo, mindrana ilay anarana ny fangaro Tashiro. Ny mpanondro Tashiro dia fangaron'ny mena metila sy ny manga metilena: ny mena metila no manome ny valinteny asidra-baza, ary ny manga metilena no manome fototra manga ho an'ny loko hita, ka manova ny fiovana avy amin'ny mena ho mavo ho fiovan'ny loko mitambatra izay mazava kokoa. Ny fangaro Tashiro iray amidy eny an-tsena dia milaza elanelana pH 4.4 ka hatramin'ny 6.2, fa ny fangaro voafaritra avy amin'ny ITW Reagents kosa dia milaza mena-volomparasy amin'ny pH 4.4 ka maitso amin'ny pH 5.8. Tsy elanelam-piovan'ny manga metilena mihitsy ny iray amin'ireo elanelana ireo. Ilay fandoko no manampy hanavaka ny fiovan'ny loko, fa tsy ilay mpamantatra.

Misy toe-javatra iray eo amin'ny sisin'ny elanelana mila fampitandremana. Manodidina ny pH 13, ny fepetra tena alkalina dia mety hamokatra akora mena ka hatramin'ny mavokely, karazana violet metilena, amin'ny alalan'ny hidrôlizy tsy azo averina. Fahasimbana io loko mavokely io, fa tsy teboka faran'ny mpanondro. Raiso ho famantarana hanariana ilay vahaolana izy io, fa tsy ho loko tokony hovakina.

Aiza no iasany ho mpanondro redox

Ny fampiasana mahazatra azy dia ny titrasiona Lane-Eynon ho an'ny siramamy mpanao reduksiona. Atao titrasiona amin'ny siramamy ny vahaolana Fehling mafana sy alkalina, ary ampiana manga metilena rehefa manakaiky ny teboka farany; levona ny manga sisa rehefa mihoatra ny ilaina amin'ny varahina(II) ny fahafahan'ny siramamy manao reduksiona. Ny fomba Lane-Eynon an'ny AOAC dia mitazona ilay fangaro hangotraka mba hanakanan'ny etona mivoaka ny oksidasiona miverina ateraky ny rivotra, ary matetika dia indray mitete vitsivitsy amin'ny vahaolan'ilay fandoko no ampiasaina. Ny fiovan'ny loko dia manondro fa tsy misy varahina azo anaovana reduksiona intsony, izay fanambarana redox momba ny ao anaty tavoara, fa tsy fanambarana momba ny pH.

Nampiasa io lojika io tany amin'ny sehatra hafa koa ny titrimetria taloha. Afaka nisolo ny amidôna ny fandoko voatsatso tamin'ny titrasiona iôdimetrika sasany izay nahatonga ny amidôna tsy mety noho ny fisian'ny alikaola, tamin'ny fifantohana manodidina ny 0.05 g isaky ny litatra. Saingy mety hiteraka fitambarana iôda sy fandoko ny fandoko be loatra, araka ny nasehon'i Sinnatt tamin'ny 1912. Ny boky torolalana mitambatra koa dia mitanisa ilay fandoko ho ampiasaina amin'ny titanometria sy iôdometria. Ny fomba fandrefesana asidra askorbika nataon'i Gal tamin'ny 1936 dia nanao reduksiona an'ilay fandoko tamin'ny akora nalaina misy vitamina C, ary nanao titrasiona miverina an'ilay fandoko sisa tamin'ny triklôrida titanioma. Efa fomba manan-tantara izy io ankehitriny fa tsy fomba fampiasa andavanandro, saingy mampiseho ilay lamina: ny mpanome dia manao reduksiona ny manga ho tsy misy loko, ary ny fanjavonan'ny manga no teboka farany.

Ny fomba fandrefesana oksizena levona dia mampiasa io mpivady io amin'ny lalana mifanohitra. Ny fomba iray navoaka dia manao reduksiona an'ilay fandoko aloha amin'ny gliokôzy ao anaty fangaro rano sy etanôla alkalina, avy eo mamela ny oksizena levona hanao oksidasiona an'ilay endrika leoko tsy misy loko hiverina ho manga saika eo no ho eo. Vakina eo akaikin'ny 600 nm izany, hatramin'ny 13 micrograms per milliliter eo ho eo, araka ny nofaritan'i Okumura sy Hashitani. Aza afangaro amin'ny titrasiona Winkler mahazatra ho an'ny oksizena levona izany, izay mampiasa amidôna amin'ny teboka farany; ny SOP Winkler an'ny NOAA dia mamaritra amidôna manodidina ny 1 isan-jato. Fianakaviana fomba hafa ny fomba fandrefesana oksizena mampiasa manga metilena, ary mifanohitra ny lalan'ny fiovan'ny lokony.

Ilay tavoahangy manga ampiasaina ao an-dakilasy dia io mpivady io ihany amin'ny endrika kely: ny gliokôzy ao anaty vahaolana alkalina dia manao reduksiona an'ilay fandoko manga ho endrika tsy misy loko rehefa avela hijanona, ary ny fanozongozonana dia mampiditra oksizena levona izay mamerina manao oksidasiona azy ho manga. Ao amin'ny fampisehoana ny tavoahangy manga no misy ny fomba feno sy ny fanaraha-maso azy, ary ao amin'ny pejy momba ny spektra sy ny fiantraikan'ny fifantohana no misy ny toeran'ny fehin'ny fandraisana hazavana sy ny fiovany vokatry ny fitambaran'ny molekiola. Ny mekanisma ihany no tazonin'ity lahatsoratra ity, satria samy mila ny fepetra manokana momba azy ny fomba fanatanterahana sy ny spektra.

Tabilao momba ny loko sy ny toetra: toetra, fepetra, fetra

Io tabilao io no fanovozan-kevitra fototra ho an'ity lahatsoratra ity. Vakio manontolo ny andalana iray alohan'ny hatokisana ny teboka farany.

Ny tsy fetezana mampanjavozavo ny teboka farany

Ny rivotra no ahiahiana voalohany rehefa miova tsikelikely ny teboka farany. Mora miverina voaoksida ny endrika leoko, indrindra ao amin'ny rafitra alkalina, ka ny titrasiona iray efa tonga tsy misy loko dia mety hiverina ho manga rehefa avela hijanona na ahodinkodina mafy. Esory ny rivotra raha zava-dehibe ny haharetan'ny toetra, ataovy mitovy foana ny fanozongozonana, ary vakio amin'ny fotoana raikitra.

Ny hazavana no ahiahiana faharoa. Mavitrika amin'ny fiota fotôsimika ilay fandoko, ary ny fampiharana taratra rehefa misy mpanome dia afaka manala ny lokony amin'ny lalana ahitana akora nesorina vondrona metila. Tehirizo amin'ny toerana maizina ny vahaolan'ny fandoko ampiasaina amin'ny famakafakana, ary aza mamaky teboka farany eo ambanin'ny jiro mahery eo amin'ny latabatra fiasana.

Ny fifantohana no fahatelo. Mifanongoa ho dimera sy fitambarana lehibe kokoa ilay katiôna voaoksida, miaraka amin'ny fehin'ny fandraisana hazavana mifindra eo akaikin'ny 610 ka hatramin'ny 615 nm, ka toa tsy eo amin'ny fara tampony ny vahaolana mifantoka nefa tsy maloto akory. Tsatsao mandra-pahatonga amin'ny fepetra manjakan'ny mônômera alohan'ny hitsarana ny spektra na ny teboka farany.

Misy antony roa tsy dia miharihary mampivilana ny vokatra izay tokony hodinihina satria tena manelingelina ny asa atao amin'ny fifantohana ambany. Miraikitra amin'ny faritra ifampikasohan'ny vera sy ny rano ilay fandoko amin'ny fatra azo refesina, ka mampivilana ny vahaolana fanovozan-kevitra voatsatso sy ny fandrefesana kinetika; ny fitoerana na kivety pôlimera no vahaolana rehefa zava-dehibe ny fahamarinan'ny vokatra. Ary mety hisy loto tiazinina mifandraika aminy ny fandoko amidy eny an-tsena, anisan'izany ny Azure B, izay nesorin'ny fikarohana fanadiovana taloha manokana. Noho izany dia tokony hofaritana ny kilasin'ny fahadiovana amin'ny asa famakafakana, fa tsy hihevitra fa mitovy ara-tsimia avokoa ny tavoahangy rehetra misy marika hoe manga metilena. Niniana natokana ao amin'ny pejy momba ny spektra ny antsipiriany momba ny fiovan'ny spektra vokatry ny fitambaran'ny molekiola.

Lisitra fohy hojerena eo amin'ny latabatra fiasana

Ampiasao ny vahaolana tampon mba hampiorina ny pH, ary soraty eo akaikin'ny potensialy tsirairay sy ny teboka farany tsirairay ny pH. Ataovy raikitra ny fepetra momba ny oksizena: fampangotrahana misy rakotra etona ho an'ny asa karazana Lane-Eynon, ary rakotra gazy tsy mihetsika na fotoana raikitra amin'ny asa hafa. Miasà amin'ny vahaolana voatsatso ampy hahitana ny mônômera, arovy amin'ny hazavana ny vahaolana, fidio kokoa ny fitaovana pôlimera amin'ny fifantohana ambany, ary raketo ny kilasin'ny fahadiovan'ilay fandoko. Raha ny pH mihitsy no tanjona, dia mampiasà mpanondro asidra-baza tena izy na fangaro Tashiro voafaritra, ary lazao ho elanelan'ilay fangaro ny elanelany, fa tsy ho elanelan'ny manga metilena velively.

Mbola mazava tsara ilay foto-kevitra rehefa arahina ireo fepetra ireo. Mampiseho ny toetran'ny oksidasiona amin'ny fomba tena miavaka ny manga metilena, satria samy hafa be ny fandraisan'ireo endriny roa ny hazavana hita maso. Raiso ho famakiana redox ilay loko, amin'ny pH voalaza, amin'ny fepetra momba ny oksizena sy ny hazavana voalaza, ary amin'ny kilasin'ny fahadiovan'ny fandoko voalaza, dia mendrika ny toerany ao amin'ny titrasiona izy. Raiso ho litimosy kosa izy, dia hamitaka tsy tapaka.