മെത്തിൽ റെഡും മെത്തിലീൻ ബ്ലൂവും: ടാഷിറോ സൂചകം പ്രവർത്തിക്കുന്ന വിധം

ടാഷിറോ മിശ്രസൂചകം മെത്തിൽ റെഡും മെത്തിലീൻ ബ്ലൂവും സംയോജിപ്പിച്ച് അമ്ല-ക്ഷാര ടൈറ്റ്രേഷനിലെ നിറമാറ്റം തിരിച്ചറിയുന്നത് എളുപ്പമാക്കുന്നു. മെത്തിൽ റെഡ് pH-നെ ആശ്രയിച്ചുള്ള പ്രതികരണം നൽകുന്നു; മെത്തിലീൻ ബ്ലൂ അതിലൂടെ ലഭിക്കുന്ന നിറങ്ങളുടെ ദൃശ്യവ്യത്യാസം മാറ്റുന്നു. ഈ മിശ്രിതത്തിലെ പച്ചയിൽനിന്ന് വയലറ്റിലേക്കുള്ള മാറ്റത്തെ, നീല വർണകം അതിന്റെ പരിചിതമായ നിരോക്സീകരണത്തിലൂടെ നിറമില്ലാത്ത രൂപത്തിലേക്ക് മാറുന്നതായി വ്യാഖ്യാനിക്കരുത്.

മിശ്രണഘടന പ്രധാനമാണ്. കുപ്പിയിലെ പേര് ഒരു സൂചകകുടുംബത്തെ തിരിച്ചറിയാൻ സഹായിക്കും. എന്നാൽ ലബോറട്ടറിക്ക് അതിന്റെ ഘടനയും രേഖപ്പെടുത്തിയ നിറമാറ്റവും ടൈറ്റ്രന്റ് ചേർക്കുന്നത് എപ്പോൾ നിർത്തണമെന്ന് നിർവചിക്കുന്ന രീതിയും ആവശ്യമാണ്.

ഓരോ വർണകവും നൽകുന്നത്

മെത്തിൽ റെഡ് ഒരു അമ്ല-ക്ഷാര സൂചകമാണ്. അതിന്റെ പ്രോട്ടോണേറ്റഡ് രൂപത്തിനും ഡീപ്രോട്ടോണേറ്റഡ് രൂപത്തിനും ദൃശ്യപ്രകാശത്തിന്റെ ആഗിരണം വ്യത്യസ്തമാണ്. അതിനാൽ pH മാറുമ്പോൾ ഈ രൂപങ്ങളുടെ അനുപാതത്തിലുണ്ടാകുന്ന മാറ്റം നിറമാറ്റത്തിന് കാരണമാകുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, തങ്ങളുടെ മെത്തിൽ റെഡ് അഭികാരകത്തിന് pH 4.2–6.2 പരിധിയിൽ പിങ്കിൽനിന്ന് മഞ്ഞയിലേക്കുള്ള മാറ്റം Sigma-Aldrich വ്യക്തമാക്കുന്നു.

നീല ഘടകം ചേർക്കുന്നത് കണ്ണിന് കാണുന്ന നിറത്തെ മാറ്റുന്നു: ചുവപ്പുകലർന്ന ഭാഗം കൂടുതൽ വയലറ്റായി കാണപ്പെടുന്നു; മഞ്ഞകലർന്ന ഭാഗം നീലയുമായി ചേരുമ്പോൾ പച്ചയായി കാണപ്പെടുന്നു. ഇതിനെ പലപ്പോഴും സൂചകത്തിന്റെ സ്ക്രീനിങ് എന്നു വിശേഷിപ്പിക്കുന്നു. അമ്ലതയോട് പ്രതികരിക്കുന്ന ഘടകവും അതിന്റെ ദൃശ്യരൂപം മാറ്റുന്ന ഘടകവും തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസമാണ് ഇവിടെ പ്രധാനം. വർണകങ്ങൾ കലർത്തുന്നതുകൊണ്ട് മെത്തിലീൻ ബ്ലൂ എല്ലാ സാഹചര്യങ്ങളിലും ഉപയോഗിക്കാവുന്ന ഒരു pH മീറ്ററായി മാറുന്നില്ല.

ഒരു നിറം വ്യാഖ്യാനിക്കുന്നതിനുമുമ്പ് ഈ മൂന്ന് സാഹചര്യങ്ങൾ താരതമ്യം ചെയ്യുക:

അവസാന വരി മറ്റൊരു പരീക്ഷണത്തെയാണ് വിവരിക്കുന്നത്. ഓക്സ്ഫോർഡിന്റെ നീലക്കുപ്പി പരീക്ഷണപ്രദർശനത്തിൽ, ക്ഷാരമാധ്യമത്തിലെ ഗ്ലൂക്കോസ് മെത്തിലീൻ ബ്ലൂവിനെ നിരോക്സീകരിച്ച് നിറമില്ലാത്ത രൂപത്തിലാക്കുന്നു; തുടർന്ന് നൽകുന്ന ഓക്സിജൻ നീല നിറം പുനഃസ്ഥാപിക്കുന്നു. ഈ സാഹചര്യങ്ങൾ വിശദീകരിക്കുന്നത് ഒരു റെഡോക്സ് ചക്രത്തെയാണ്, ടാഷിറോ സൂചകം നൽകാൻ ഉദ്ദേശിക്കുന്ന അമ്ല-ക്ഷാര സൂചനയെയല്ല. ഈ വിശാലമായ വ്യത്യാസം മെത്തിലീൻ ബ്ലൂവിന്റെ റെഡോക്സ് രസതന്ത്രത്തിൽ വിശദീകരിക്കപ്പെടുന്നു.

രേഖപ്പെടുത്തിയ ഒരു മിശ്രണഘടനയും അതിന്റെ നിറമാറ്റദിശയും

2018 ഒക്ടോബർ തീയതിയുള്ള, പതിപ്പ് 5 ആയ ഉൽപ്പന്നം 282430-നുള്ള ITW Reagents സാങ്കേതിക രേഖ, 100 mg മെത്തിൽ റെഡും 50 mg മെത്തിലീൻ ബ്ലൂവും, 10.4 mL വെള്ളവും ആകെ 100 mL ആക്കാൻ മതിയായ അബ്‌സല്യൂട്ട് എഥനോളും നിർദേശിക്കുന്നു. അമോണിയ ടൈറ്റ്രേഷനുകൾക്കുള്ള ഉൽപ്പന്നമായാണ് അതിനെ രേഖപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നത്. pH 4.4-ൽ ചുവപ്പ്-വയലറ്റ് നിറവും pH 5.8-ൽ പച്ച നിറവും ഉണ്ടാകുന്നതായും രേഖ വ്യക്തമാക്കുന്നു.

ഇതിൽനിന്ന് ഈ മിശ്രണഘടനയ്ക്ക് ബാധകമായ താഴെപ്പറയുന്ന രേഖാചിത്രം ലഭിക്കുന്നു:

pH 4.4, ചുവപ്പ്-വയലറ്റ് → pH വർധിക്കുന്നു → pH 5.8, പച്ച

pH 5.8, പച്ച → pH കുറയുന്നു → pH 4.4, ചുവപ്പ്-വയലറ്റ്

അമ്പടയാളം സൂചകത്തിന്റെ നിറമാറ്റപരിധിയിലൂടെയുള്ള ദിശയെ വിവരിക്കുന്നു. എല്ലാ വിശകലനങ്ങളിലും ആ പരിധിയുടെ ഏതെങ്കിലും അറ്റത്ത് ടൈറ്റ്രേഷൻ നിർത്തണമെന്ന് അത് നിർദേശിക്കുന്നില്ല. കൃത്യമായ ഒരു ചാരനിറ അന്തിമബിന്ദു ഈ രേഖ നിർവചിക്കുന്നില്ല. അതിനാൽ എല്ലാ സാഹചര്യങ്ങൾക്കും ബാധകമായ ഒരു ചാരനിറബിന്ദുവിന്റെ pH ഈ നിർദേശത്തിൽനിന്ന് കണ്ടെത്താനാവില്ല.

സാധാരണ ജലീയ സാഹചര്യങ്ങളിൽ pH 5.8-ലെ പച്ച നിറം ഇപ്പോഴും അമ്ലാവസ്ഥയെയാണ് സൂചിപ്പിക്കുന്നതെന്നും ശ്രദ്ധിക്കുക. നിറങ്ങളെ ലളിതമായി “അമ്ലം”, “ക്ഷാരം” എന്നു വിളിക്കുന്നത് ഇത് മറച്ചുവയ്ക്കാം: പച്ച ഭാഗം നിറമാറ്റപരിധിയിലെ ഉയർന്ന-pH ഭാഗമാണ്; സാമ്പിളിന്റെ pH 7-നു മുകളിലാണെന്നതിന്റെ തെളിവല്ല.

അമോണിയ ടൈറ്റ്രേഷൻ യഥാർഥത്തിൽ അളക്കുന്നത്

ബ്യൂററ്റിലെ വായന എപ്പോൾ എടുക്കണമെന്ന് ഒരു സൂചകം അറിയിക്കുന്നു. വിശകലനം ചെയ്യുന്ന പദാർഥത്തിന്റെ അളവ് കണ്ടെത്തുന്നത് ഉപയോഗിച്ച ടൈറ്റ്രന്റിന്റെ അളവ്, അതിന്റെ മാനകീകരിച്ച സാന്ദ്രത, പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിന്റെ സ്റ്റോയിക്കിയോമെട്രി എന്നിവയിൽനിന്നാണ്. കൂടുതൽ തീവ്രമായ പച്ച നിറം മാത്രം കൂടുതൽ അമോണിയയുടെ അളവ് നിർണയിക്കുന്നില്ല.

ഒരു നിർദിഷ്ട രീതിയുടെ ഉദാഹരണമായി, പഴയ EPA രീതി 350.2-ന്റെ NEMI പുനഃപ്രസിദ്ധീകരണം അമോണിയയെ വാറ്റിയെടുത്ത് ബോറിക് ആസിഡിൽ ശേഖരിക്കുകയും മാനകീകരിച്ച സൾഫ്യൂറിക് ആസിഡ് ഉപയോഗിച്ചുള്ള ടൈറ്റ്രേഷനിലൂടെ അതിന്റെ അളവ് നിർണയിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. അതിലെ മിശ്രസൂചകം 0.2% മെത്തിൽ റെഡ് സ്റ്റോക്ക് ലായനിയുടെ രണ്ട് ഭാഗവും 0.2% മെത്തിലീൻ ബ്ലൂ സ്റ്റോക്ക് ലായനിയുടെ ഒരു ഭാഗവും വ്യാപ്തത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ ചേർത്താണ് തയ്യാറാക്കുന്നത്; രണ്ടും 95% എഥനോളിലാണ്. അനുബന്ധ വ്യാപ്തങ്ങളിൽ വെള്ളവും ബോറിക് ആസിഡും അടങ്ങിയ ഒരു ബ്ലാങ്കുമായി അന്തിമബിന്ദു ഒത്തുനോക്കാൻ ഈ രീതി വിശകലനക്കാരനോട് നിർദേശിക്കുന്നു.

ഈ തയ്യാറാക്കൽ വിധിക്കും മുകളിൽ പറഞ്ഞ വാണിജ്യ മിശ്രണഘടനയ്ക്കും ഒരേ വർണക ദ്രവ്യമാന അനുപാതമാണുള്ളത്. എന്നാൽ സാന്ദ്രതകളും ലായകഘടനകളും വ്യത്യസ്തമാണ്. അതിനാൽ അനുപാതം ഒത്തുവരുന്നത് മാത്രം രണ്ട് കുപ്പികളും പരസ്പരം പകരം ഉപയോഗിക്കാമെന്നതിന് മതിയായ തെളിവല്ല. ഈ നടപടിക്രമം അമോണിയ-നൈട്രജനുമായി ബന്ധപ്പെട്ടതാണ്; ആകെ കെൽഡാൽ നൈട്രജനെ അതിന്റെ പരിധിയിൽനിന്ന് വ്യക്തമായി ഒഴിവാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഒരേ സൂചകം ഉപയോഗിക്കുന്നതുകൊണ്ട് രണ്ട് നൈട്രജൻ നിർണയങ്ങളും ഒരേ പരിശോധനയാകുന്നില്ല.

ഒരു നിർദിഷ്ട വിശകലന പ്രവർത്തനക്രമം മനസ്സിലാക്കാനാണ് ആ രേഖ ഉപയോഗിക്കേണ്ടത്; അതിന്റെ പഴയ പതിപ്പാണ് നിലവിലെ റിപ്പോർട്ടിങ് ആവശ്യകതയെ നിയന്ത്രിക്കുന്നതെന്ന് കരുതാനല്ല. ലബോറട്ടറി സ്വീകരിച്ച രീതി ബാധകമായ പതിപ്പും അതിന്റെ ഗുണനിലവാര നിയന്ത്രണങ്ങളും വ്യക്തമാക്കണം.

അന്തിമബിന്ദുവും തുല്യതാബിന്ദുവും വ്യത്യസ്തമാണ്

ഒരു പ്രതിപ്രവർത്തനം പൂർത്തിയായതായി തിരിച്ചറിയുന്നതിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിലാണ് IUPAC ടൈറ്റ്രേഷനും അതിന്റെ അന്തിമബിന്ദുവും നിർവചിക്കുന്നത്; തുല്യതാബിന്ദു കൃത്യമായ രാസതുല്യതയെയാണ് സൂചിപ്പിക്കുന്നത്. രീതിയുടെ ഉദ്ദേശ്യത്തിന് മതിയാകുന്നത്ര അടുത്ത് ആ ബിന്ദുവിൽ ദൃശ്യസൂചന ലഭിക്കുമ്പോഴാണ് അത് ഉപകാരപ്രദമാകുന്നത്.

രണ്ട് വിശകലനക്കാർ ഒരേപോലുള്ള സാമ്പിളുകൾ ടൈറ്റ്രേറ്റ് ചെയ്യുന്നതായി കരുതുക. നിർദിഷ്ട ബ്ലാങ്കുമായി ലായനിയുടെ നിറം ഒത്തുവരുമ്പോൾ ഒരാൾ നിർത്തുന്നു. ഏറ്റവും തീവ്രമായ വയലറ്റ് നിറം ദൃശ്യമാകുന്നതുവരെ മറ്റെയാൾ തുടരുന്നു. രണ്ടാമത്തെ വിശകലനക്കാരൻ വ്യത്യസ്തമായൊരു അന്തിമബിന്ദു തിരഞ്ഞെടുത്തിരിക്കുന്നു; അയാൾ അധിക ടൈറ്റ്രന്റ് ഉപയോഗിച്ചേക്കാം. അവസാന നിറത്തിന്റെ പേരിൽ യോജിപ്പുണ്ടെന്നത് അളന്ന അളവിലും യോജിപ്പുണ്ടാകുമെന്ന് ഉറപ്പാക്കുന്നില്ല.

അതുകൊണ്ടാണ് ഒരു പരിശീലനസഹായി രീതിക്ക് ആവശ്യമായ താരതമ്യ മാനദണ്ഡം, നിരീക്ഷണ സാഹചര്യങ്ങൾ, നിറം നിലനിൽക്കേണ്ടതിനുള്ള മാനദണ്ഡം എന്നിവ വ്യക്തമാക്കേണ്ടത്. സ്ക്രീനിലെ ഒരു ചിത്രം മാറ്റത്തിന്റെ ദിശ വിശദീകരിക്കാൻ സഹായിക്കും. എന്നാൽ പ്രായോഗികമായി തീരുമാനമെടുക്കാനുള്ള അടിസ്ഥാനം ലബോറട്ടറിയിലെ താരതമ്യ മാനദണ്ഡമാണ്.

സൂചകം മാറ്റുന്നതിനോ പ്രശ്നം കണ്ടെത്തുന്നതിനോ മുമ്പുള്ള പ്രായോഗിക പരിശോധന

നിറം തെറ്റായി തോന്നുമ്പോഴോ പകരം ഉപയോഗിക്കാൻ മറ്റൊരു കുപ്പി നിർദേശിക്കപ്പെടുമ്പോഴോ ഈ പരിശോധനപ്പട്ടിക ഉപയോഗിക്കുക:

ബ്ലാങ്ക് പരിശോധനയിലെ പരാജയമോ വിശദീകരിക്കാനാകാത്ത നിറമാറ്റമോ ഉണ്ടായാൽ, ഫലങ്ങൾ റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യുന്നതിനുമുമ്പ് അഭികാരകവും രീതിയും പരിശോധിക്കേണ്ട കാരണമായി അതിനെ കാണുക. സാമ്പിൾ പരിചിതമായ നിറത്തിലെത്തുന്നതുവരെ കൂടുതൽ വർണകം ചേർക്കുന്നത് നിരീക്ഷണ സാഹചര്യങ്ങളെ മാറ്റുകയും യഥാർഥ പ്രശ്നം മറയ്ക്കുകയും ചെയ്യാം.

മറ്റൊരു പരിശോധനയിൽ വർണകത്തിന് അനുയോജ്യമായ പങ്ക് തിരഞ്ഞെടുക്കാൻ, വിശകലന പരിശോധനകളിലെ മെത്തിലീൻ ബ്ലൂ എന്ന ലേഖനത്തിൽനിന്ന് തുടങ്ങുക. ടാഷിറോ ടൈറ്റ്രേഷനുകളിൽ വർണകത്തിന്റെ മിശ്രണഘടനയും ദൃശ്യ അന്തിമബിന്ദുവും വിശകലന കണക്കുകൂട്ടലും ഒരുമിച്ച് രേഖപ്പെടുത്തുക.