Метил улаан ба метилен хөх: Таширо индикатор хэрхэн ажилладаг вэ

Таширо холимог индикатор нь метил улаан ба метилен хөхийг хослуулж, хүчил-суурийн титрлэлтийн өнгөний өөрчлөлтийг ялган харахад хялбар болгодог. Метил улаан нь pH-ээс хамаарах өөрчлөлтийг өгдөг бол метилен хөх нь үүсэх өнгөний ялгарлыг өөрчилдөг. Энэ холимог ногооноос нил ягаан өнгөтэй болохыг хөх будагч бодис ангижирч өнгөгүй хэлбэрт шилждэг танил үзэгдэлтэй андуурч болохгүй.

Найрлага чухал. Савны нэр нь индикаторын бүлгийг заадаг ч лабораторид найрлага, баримтжуулсан өнгөний шилжилт, титрант нэмэхээ хэзээ зогсоохыг тодорхойлсон арга шаардлагатай хэвээр байдаг.

Будагч бодис тус бүр ямар үүрэгтэй вэ

Метил улаан нь хүчил-суурийн индикатор юм. Түүний протонжсон болон протонгүйжсэн хэлбэрүүд үзэгдэх гэрлийг өөр өөрөөр шингээдэг тул pH өөрчлөгдөхөд эдгээрийн харьцаа өөрчлөгдөж, өнгө хувирдаг. Жишээлбэл, Sigma-Aldrich нь өөрийн метил улаан урвалжийн өнгө pH 4.2–6.2 мужид ягаанаас шар руу шилждэг гэж заасан.

Хөх бүрэлдэхүүн нэмэхэд нүдэнд харагдах өнгө өөрчлөгдөнө: улаавтар тал нь илүү нил ягаан болж, харин шаравтар тал нь хөхтэй нийлж ногоон харагдана. Үүнийг ихэвчлэн индикаторын өнгийг шүүх гэж тайлбарладаг. Энд хүчиллэгт хариу үзүүлдэг бүрэлдэхүүнийг харагдах өнгийг нь өөрчилдөг бүрэлдэхүүнээс ялгах нь чухал. Будагч бодисуудыг холих нь метилен хөхийг бүх нөхцөлд хэрэглэх pH хэмжигч болгохгүй.

Өнгийг тайлбарлахаасаа өмнө дараах гурван нөхцөлийг харьцуулаарай:

Сүүлийн мөр нь өөр туршилтыг тайлбарлаж байна. Оксфордын хөх лонхны үзүүлэх туршилтад шүлтлэг орчин дахь глюкоз метилен хөхийг өнгөгүй хэлбэрт ангижруулж, оруулсан хүчилтөрөгч хөх өнгийг нь сэргээдэг. Эдгээр нөхцөл нь исэлдэн ангижрах мөчлөгийг тайлбарлахаас бус, Таширо индикаторын зориулалт болох хүчил-суурийн өөрчлөлтийг заахтай холбоогүй. Энэ ялгааг метилен хөхийн исэлдэн ангижрах химийн тухай тайлбарт илүү өргөн хүрээнд авч үздэг.

Баримтжуулсан найрлага ба өнгөний өөрчлөлтийн чиглэл

ITW Reagents-ийн 282430 бүтээгдэхүүний техникийн хуудсын 2018 оны аравдугаар сарын 5 дахь хэвлэлд 100 mg метил улаан, 50 mg метилен хөх, 10.4 mL ус болон нийт эзлэхүүнийг 100 mL болгоход хүрэлцэх хэмжээний усгүй этанол гэж заасан. Уг бүтээгдэхүүнийг аммиакийн титрлэлтэд зориулсан гэж тодорхойлж, pH 4.4 үед улаан-нил ягаан, pH 5.8 үед ногоон өнгөтэй болохыг баримтжуулсан.

Үүнээс тухайн найрлагад хамаарах дараах схем гарна:

pH 4.4, улаан-нил ягаан → pH нэмэгдэх → pH 5.8, ногоон

pH 5.8, ногоон → pH буурах → pH 4.4, улаан-нил ягаан

Сум нь индикаторын шилжилтийн муж доторх өөрчлөлтийн чиглэлийг заана. Энэ нь бүх шинжилгээнд уг мужийн аль нэг захыг зогсоох цэг болгон тогтоож байгаа хэрэг биш. Техникийн хуудсанд яг тодорхой саарал төгсгөлийн цэг заагаагүй тул энэ үзүүлэлтээс бүх нөхцөлд тохирох саарал цэгийн pH-ийг тогтоох боломжгүй.

Мөн ердийн усан орчинд pH 5.8 дээрх ногоон өнгө хүчиллэг хэвээр байгааг анхаараарай. Өнгүүдийг зүгээр л “хүчиллэг” ба “шүлтлэг” гэж нэрлэх нь үүнийг бүдгэрүүлж болно: ногоон тал нь шилжилтийн pH өндөртэй тал болохоос дээжийн pH 7-оос дээш байгааг нотлохгүй.

Аммиакийн титрлэлт үнэндээ юуг хэмждэг вэ

Индикатор нь бюреткийн заалтыг хэзээ уншихыг заадаг. Шинжлэгдэх бодисын хэмжээг зарцуулсан титрантын хэмжилт, түүний стандартчилсан концентраци болон урвалын стехиометрээс тооцоолдог. Ногоон өнгө илүү тод болох нь дангаараа аммиак илүү их байгааг тоон утгаар илэрхийлэхгүй.

Тодорхой аргын жишээ болгон авч үзвэл, NEMI-д хуулбарлан нийтэлсэн EPA-ийн хуучны 350.2 арга нь аммиакийг нэрж борын хүчлийн уусмалд шингээн, стандартчилсан хүхрийн хүчлээр титрлэж тодорхойлдог. Уг аргын холимог индикаторт 0.2% метил улааны эх уусмалын хоёр эзлэхүүнийг 0.2% метилен хөхийн эх уусмалын нэг эзлэхүүнтэй холино; хоёуланг нь 95% этанолд бэлтгэдэг. Аргад шинжээчийг төгсгөлийн цэгийн өнгийг тохирох эзлэхүүнтэй ус болон борын хүчил агуулсан хоосон сорьцын өнгөтэй тааруулахыг заасан.

Энэ жор болон дээрх худалдааны бүтээгдэхүүний найрлагад будагч бодисуудын массын харьцаа ижил боловч концентраци, уусгагчийн найрлага нь өөр. Иймээс харьцаа таарч байгаа нь хоёр савтай урвалжийг харилцан орлуулж болно гэдгийг нотлоход хангалтгүй. Түүнчлэн уг арга нь аммиакийн азотыг тодорхойлоход хамаарах бөгөөд Кьельдалийн нийт азотыг хамрах хүрээнээсээ илэрхий хассан байдаг. Ижил индикатор хэрэглэдэг нь азот тодорхойлох хоёр шинжилгээг ижил арга болгохгүй.

Уг баримт бичгийг тодорхой аналитик ажлын дарааллыг ойлгоход ашиглахаас бус, хуучны хэвлэл нь өнөөгийн тайлагналын шаардлагыг тогтоодог гэж үзэж болохгүй. Лабораторийн мөрдөж буй аргад хэрэглэх хэвлэл болон чанарын хяналтыг тодорхойлсон байх ёстой.

Төгсгөлийн цэг ба эквивалент цэг ялгаатай

IUPAC нь титрлэлт болон түүний төгсгөлийн цэгийг урвал дууссаныг танихтай холбон тодорхойлдог; харин эквивалент цэг нь химийн яг тэнцүү хэмжээтэй тохирно. Харагдах дохио нь аргын зорилгод нийцэхүйц хэмжээнд уг цэгтэй ойр байвал хэрэгтэй.

Хоёр шинжээч ижил дээжүүдийг титрлэж байна гэж бодъё. Нэг нь уусмалын өнгө заасан хоосон сорьцын өнгөтэй таарахад зогсоно. Нөгөө нь хамгийн ханасан нил ягаан өнгө харагдах хүртэл үргэлжлүүлнэ. Хоёр дахь шинжээч өөр төгсгөлийн цэг сонгосон тул илүүдэл титрант зарцуулж болзошгүй. Эцсийн өнгөний нэр дээр санал нийлсэн нь хэмжсэн хэмжээ ижил байхыг батлахгүй.

Ийм учраас сургалтын лавлах материалд аргын шаарддаг харьцуулах жишиг, ажиглах нөхцөл болон өнгө тогтвортой хадгалагдах шалгуурыг заах ёстой. Дэлгэцийн зураг өөрчлөлтийн чиглэлийг тайлбарлаж болох ч бодит ажиллагаан дахь үнэлгээг лабораторийн харьцуулах жишиг тогтооно.

Индикаторыг солих эсвэл асуудлын шалтгааныг тогтоохын өмнөх практик шалгалт

Өнгө нь хэвийн бус харагдах эсвэл өөр савтай урвалжаар орлуулах санал гарсан үед энэ хүснэгтийг ашиглаарай:

Хоосон сорьц шаардлага хангахгүй байх эсвэл тайлбарлах боломжгүй өнгөний өөрчлөлт гарахыг үр дүнг тайлагнахаас өмнө урвалж болон аргыг шалгах шалтгаан гэж үзээрэй. Дээж танил өнгөтэй болох хүртэл будагч бодис нэмж хийх нь ажиглалтын нөхцөлийг өөрчилж, анхны асуудлыг далдалж болно.

Өөр шинжилгээнд будагч бодисын тохирох үүргийг сонгохын тулд аналитик шинжилгээн дэх метилен хөхийн хэрэглээ-ээс эхлээрэй. Таширо титрлэлтийн хувьд будагч бодисын найрлага, харагдах төгсгөлийн цэг болон аналитик тооцооллыг хамтад нь баримтжуулж байгаарай.