मिथिलीन ब्लू ट्रायहायड्रेट विरुद्ध निर्जल पदार्थ: सूत्र, वस्तुमान आणि लेबलिंग

दोन बाटल्यांवर मिथिलीन ब्लू असे लिहिलेले असले, तरी एकाच प्रयोगासाठी त्यांतून वेगवेगळे वस्तुमान वजन करून घ्यावे लागू शकते. एका बाटलीवर मिथिलीन ब्लू ट्रायहायड्रेट असे लेबल आहे. दुसरीवर फक्त मिथिलीन ब्लू असे लिहिलेले आहे. संशोधक प्रत्येक बाटलीतून 100 mg वजन करून घेतो, समान आकारमानाचे द्रावण तयार करतो आणि त्याला रंगद्रव्याच्या वेगवेगळ्या सांद्रता मिळतात. कोणताही पदार्थ दूषित नाही आणि पिपेटिंगमध्येही चूक झालेली नाही. या दोन पूडांमध्ये फक्त प्रत्येक रंगद्रव्य एककामागे असलेले पाण्याचे प्रमाण वेगळे आहे.

मिथिलीन ब्लू ट्रायहायड्रेट आणि मिथिलीन ब्लू यांच्या तुलनेतील हीच मुख्य संकल्पना आहे. दोन्ही प्रकरणांत रासायनिक घटक मिथाइलथायोनिनियम क्लोराइड हाच आहे. वजन करून घेतलेला पदार्थ वेगळा असतो, कारण स्फटिकीकरणाचे पाणी रंगद्रव्य न वाढवता वस्तुमान वाढवते. पदार्थ योग्य रीतीने वापरण्यासाठी तीन संकल्पना वेगळ्या ठेवा: हायड्रेटची ओळख, रासायनिक शुद्धता आणि मापनाचा आधार. मिथिलीन ब्लूची रचना आणि गुणधर्म यांचा रसायनशास्त्रीय संदर्भ रंगद्रव्य धनायन आणि क्लोराइड क्षार यांतील फरक तपशीलवार स्पष्ट करतो. हे पृष्ठ क्षार आणि त्याची हायड्रेट रूपे यांतील फरक स्पष्ट करते.

निर्जल, हायड्रेट आणि ट्रायहायड्रेट ही वजन करून घेतल्या जाणाऱ्या वेगवेगळ्या रूपांची नावे आहेत

USP मिथिलीन ब्लू मोनोग्राफच्या पूर्वावलोकनात निर्जल मिथिलीन ब्लू क्लोराइडचे सूत्र C16H18ClN3S आणि सूत्र वस्तुमान 319.85 g/mol दिले आहे. हे त्याच्याशी निगडित स्फटिकीकरणाच्या पाण्याशिवाय असलेल्या क्षाराचे वर्णन करते.

मिथिलीन ब्लू हायड्रेट म्हणजे घन अवस्थेत पाण्याशी निगडित असलेला तोच क्षार; त्याचे सूत्र C16H18ClN3S.xH2O असे लिहिले जाते. नाममात्र संघटनात एका क्षार सूत्र एककासोबत किती पाण्याचे रेणू असतात, हे x चे मूल्य सांगते. द्रावणात घातलेल्या पाण्याचे ते वर्णन करत नाही.

मिथिलीन ब्लू ट्रायहायड्रेटमध्ये x चे मूल्य 3 असते. त्याचे सूत्र C16H18ClN3S.3H2O किंवा C16H24ClN3O3S असे लिहिले जाते आणि सूत्र वस्तुमान 373.90 g/mol असते. मिथिलीन ब्लू ट्रायहायड्रेटची PubChem नोंद CID 104827 अंतर्गत हे सूत्र आणि वस्तुमान देते, तर मिथिलीन ब्लूची PubChem नोंद CID 6099 अंतर्गत निर्जल सूत्र C16H18ClN3S आणि वस्तुमान 319.9 g/mol देते. दोन्ही नोंदींमध्ये रंगद्रव्य आयन बदलत नाही: प्रत्येक सूत्र एककामागे एक मिथाइलथायोनिनियम धनायन असतो. फक्त त्याच्याशी निगडित पाणी वेगळे असते.

हायड्रेट आणि वस्तुमान संदर्भ तक्ता

खालील तक्ता या पृष्ठाचा संदर्भ तक्ता आहे. क्षार रूपांची सूत्र वस्तुमाने USP नुसार आहेत. द्रावणाच्या गणनांना स्पष्ट प्रारंभबिंदू मिळावा म्हणून धनायनाची ओळ समाविष्ट केली आहे.

व्यवहारातील हा फरक मोठा आहे. समान प्रमाणात रंगद्रव्य मिळवण्यासाठी आदर्श ट्रायहायड्रेटचे वजन आदर्श निर्जल क्षारापेक्षा सुमारे 16.9% अधिक असते, कारण 373.90 ला 319.85 ने भागल्यास 1.169 मिळते. त्यामुळे या दोन रूपांची गल्लत केल्यास, त्रुटीचे इतर कोणतेही कारण विचारात घेण्यापूर्वीच सांद्रतेत सुमारे 17% त्रुटी निर्माण होते.

गणनांसह अर्थ लावण्याची उदाहरणे

उदाहरण 1 पूडपासून सुरू होते. समजा, नाममात्र शुद्ध मिथिलीन ब्लू ट्रायहायड्रेटचे वजन काट्यावर 100.0 mg दिसते. त्याचे निर्जल-समतुल्य क्षार वस्तुमान म्हणजे 100.0 mg गुणिले 319.85 भागिले 373.90, म्हणजेच 85.5 mg. रंगद्रव्याचे प्रमाण म्हणजे 0.1000 g भागिले 373.90 g/mol, म्हणजेच मिथाइलथायोनिनियम धनायनाचे 267.5 micromol. उरलेले नाममात्र 14.5 mg हे स्फटिकीकरणाचे पाणी आहे, अशुद्धता नाही.

उदाहरण 2 लक्ष्य सांद्रतेपासून सुरू होते. आदर्श निर्जल क्षारापासून 1.000 mM रंगद्रव्य द्रावणाचे 1.000 liter तयार करण्यासाठी 319.85 mg वजन करून घ्या. आदर्श ट्रायहायड्रेटपासून तेच द्रावण तयार करण्यासाठी 373.90 mg वजन करून घ्या. प्रत्येक गणनेत पदार्थ नेमक्या नमूद केलेल्या हायड्रेट रूपात असून त्यातील अपेक्षित घटकांचे प्रमाण पूर्ण आहे, असे गृहीत धरले आहे. प्रत्यक्ष पूड वापरताना विश्लेषण प्रमाणपत्रानुसार समायोजन करा आणि परिमाणात्मक निर्धारण प्राप्त अवस्थेतील, वाळवलेल्या किंवा निर्जल नमुन्याच्या आधारावर दिले आहे का, याची खात्री करा. मिथिलीन ब्लू मोलारता गणक हायड्रेटचे रूप आणि परिमाणात्मक निर्धारणाचा आधार स्पष्ट ठेवतो, त्यामुळे एकक रूपांतर करताना ही दुरुस्ती सुटत नाही.

लेबल काय सांगते आणि काय सांगत नाही

मिथिलीन ब्लू ट्रायहायड्रेट हे स्पष्ट विधान आहे: नाममात्र C16H18ClN3S.3H2O, ज्याची गणना विनिर्देशात वेगळे काही सांगितले नसल्यास सामान्यतः 373.90 g/mol वापरून केली जाते. मिथिलीन ब्लू हायड्रेट हे त्यापेक्षा कमी निश्चित विधान आहे. त्यातून पदार्थ जलयोजित रूपात अभिप्रेत असल्याचे कळते; पण संख्या, सूत्र, CAS क्रमांक किंवा विनिर्देश नसल्यास सूत्रात किती पाणी आहे, हे त्यावरून ठरत नाही.

केवळ मिथिलीन ब्लू हे नाव पदार्थ निर्जल असल्याची खात्री देत नाही. अधिकृत औषधमानक संग्रहातील Methylene Blue शीर्षकाची नोंदही C16H18ClN3S.xH2O अशी लिहिलेली आहे; शीर्षकाच्या पातळीवर x निर्दिष्ट केलेला नाही. डेटाबेसमधील नामकरणही दिशाभूल करू शकते. PubChem त्याच्या निर्जल रूपाच्या CID 6099 नोंदीला मिथिलीन ब्लू म्हणते, पण त्या नामकरणामुळे त्याच संक्षिप्त नावाची प्रत्येक व्यावसायिक बाटली निर्जल साठा ठरत नाही. सूत्र, CAS क्रमांक, हायड्रेटचे नामनिर्देशन, वाळवताना होणारी घट किंवा पाण्याचा विनिर्देश आणि परिमाणात्मक निर्धारणाचा आधार हे सर्व एकत्र वाचा.

CAS क्रमांक पूर्ण असतील तर उपयोगी ठरतात. निर्जल मिथिलीन ब्लू क्लोराइडचा क्रमांक सामान्यतः 61-73-4 आणि ट्रायहायड्रेटचा 7220-79-3 असतो. USP मध्ये मोनोहायड्रेट, पेंटाहायड्रेट आणि सर्वसाधारण हायड्रेट यांच्याही नोंदी आहेत. एकत्रित डेटाबेस नोंदींमध्ये कधीकधी वेगवेगळ्या रूपांसाठी तोच CAS क्रमांक पुन्हा दिलेला असतो. त्यामुळे CAS ला पूरक पुरावा माना, नमूद केलेल्या सूत्राचा पर्याय नव्हे.

मापनाचा आधार: वाळवलेल्या नमुन्याचे परिमाणात्मक निर्धारण, पाण्याचे प्रमाण आणि शुद्धता या स्वतंत्र चाचण्या आहेत

USP मिथिलीन ब्लूचे प्रमाण वाळवलेल्या नमुन्याच्या आधारावर गणना केलेल्या C16H18ClN3S च्या 97.0% ते 103.0% असे निश्चित करते. हा शब्दप्रयोग महत्त्वाचा आहे. वाळवलेल्या नमुन्यावर आधारित निकालात रंगद्रव्याचे प्रमाण व्यक्त करण्यापूर्वी वाळवताना होणारी घट गणिती पद्धतीने वगळली जाते. त्यामुळे शुद्ध ट्रायहायड्रेट आणि शुद्ध पेंटाहायड्रेट या दोन्हींचे निकाल वाळवलेल्या नमुन्याच्या आधारावर 100% च्या जवळ येऊ शकतात, जरी प्राप्त अवस्थेतील त्यांचे प्रति मोल वस्तुमान लक्षणीयरीत्या वेगळे असले तरी.

पाण्याचे नियंत्रण वाळवताना होणाऱ्या घटीच्या चाचणीद्वारे स्वतंत्रपणे केले जाते. सध्याच्या मोनोग्राफनुसार नमुना 105 degrees C तापमानावर 5 hours कालावधीसाठी वाळवला जातो आणि स्वीकार्य घट 8.0% ते 24.0% असते. वाळवताना होणारी घट म्हणजे त्या परिस्थितीत निघून जाणाऱ्या बाष्पनशील पदार्थाचे मापन. Karl Fischer पाणी निर्धारणाप्रमाणे ही पाण्यासाठी विशिष्ट पद्धत नाही आणि ती स्फटिक प्रावस्था ओळखत नाही. त्यामुळे प्रत्येक रंगद्रव्य एककामागे पाण्याचे सुमारे तीन रेणू असे सरासरी गुणोत्तर आढळले, तरी त्यावरून एक विशिष्ट ट्रायहायड्रेट स्फटिक असल्याचे स्वतःहून सिद्ध होत नाही. मिथिलीन ब्लूवरील घन-अवस्था अभ्यासांत अनेक हायड्रेट प्रावस्था आणि मिश्रणे नोंदवली गेली आहेत. म्हणून केवळ पाण्याचे सरासरी गुणोत्तर नव्हे, तर प्रावस्था स्वतः महत्त्वाची असेल, तेव्हा तिची ओळख निश्चित करण्यासाठी विवर्तन किंवा उष्मीय विश्लेषण आवश्यक असते.

हा फरक हेही स्पष्ट करतो की परिमाणात्मक निर्धारणाचा निकाल 100% पेक्षा अधिक असणे म्हणजे आपोआप प्रयोगशाळेतील चूक नव्हे. वाळवलेल्या नमुन्यावर आधारित गणना, उरलेल्या पाण्याची दुरुस्ती, संदर्भ मानकाला दिलेले मूल्य किंवा हायड्रेटमधील विसंगती यांपैकी प्रत्येकामुळे आकडा बदलू शकतो. मिथिलीन ब्लूच्या परिमाणात्मक निर्धारणात 100% पेक्षा अधिक निकाल का दिसू शकतो यातील तपशीलवार प्रकरण विश्लेषण मापनाच्या आधारातील चुका शुद्धतेच्या चुकांसारख्या कशा भासतात, हे दाखवते.

खरेदी आणि गुणवत्ता तपासण्यांसाठी याचा परिणाम थेट आहे. USP अनुरूपतेद्वारे खरेदीदाराला बाजारात उपलब्ध सर्वोच्च शुद्धता श्रेणी मिळते, कारण या विनिर्देशात ओळख, रंगद्रव्याचे प्रमाण, सेंद्रिय अशुद्धता, अवशिष्ट विद्रावके, मूलद्रव्यीय अशुद्धता, प्रज्वलनानंतरचा अवशेष, सूक्ष्मजीव मर्यादा आणि जीवाणूजन्य एंडोटॉक्सिन यांचा समावेश असतो. USP अनुरूपतेचा दावा करणारे बहुतांश विक्रेते या यादीतील केवळ लहान भागाची चाचणी करतात. Blupreme औषधनिर्मिती भागीदारासोबत संपूर्ण USP विनिर्देशानुसार चाचणी करते आणि पूर्ण विश्लेषण प्रमाणपत्र प्रकाशित करते. त्यामुळे हायड्रेटचे रूप, पाण्याचा निकाल आणि वाळवलेल्या नमुन्यावर आधारित परिमाणात्मक निर्धारण हे समोरील लेबलवरून अंदाज न करता एकत्र वाचता येतात. पुरवठादारांची तुलना करताना या तिन्ही गोष्टी मागा: नाममात्र हायड्रेट सूत्र, पाण्याचा किंवा वाळवताना होणाऱ्या घटीचा निकाल आणि नमूद केलेल्या आधारासह परिमाणात्मक निर्धारण.

मिथिलीन ब्लूचे लेबल एकाच वाचनात कसे समजून घ्यावे

प्रथम, हायड्रेटचे नामनिर्देशन आणि सूत्र शोधा. लेबलवर फक्त मिथिलीन ब्लू असे लिहिले असल्यास 319.85 g/mol गृहीत धरू नका. दुसरे, परिमाणात्मक निर्धारणाचा आधार वाचा. प्राप्त अवस्थेतील, वाळवलेला किंवा निर्जल असा उल्लेख नसलेली टक्केवारी मोलारतेच्या गणनेसाठी थेट वापरता येत नाही. तिसरे, पाणी किंवा वाळवताना होणारी घट ही अशुद्धतांपासून वेगळी वाचा. हायड्रेट रूपांमधील वस्तुमानाचा फरक पाण्यामुळे स्पष्ट होतो. संबंधित पदार्थ, Azure B, धातू, विद्रावके आणि सूक्ष्मजीव चाचण्या रासायनिक व जैविक शुद्धता स्पष्ट करतात. हे दोन गट वेगळे ठेवल्यास सूचींमधील नेहमीचे विरोधाभास सुटतात: एक नोंद धनायनाची माहिती देते, दुसरी क्षाराची आणि तिसरी ट्रायहायड्रेटची. तिन्ही योग्य असतात, कारण प्रत्येक आकडा वेगळ्या घटकाचे वर्णन करतो.