Is-solubbiltà tal-blu tal-metilen u l-preparazzjoni tas-soluzzjonijiet: gwida għal-laboratorju

Żewġ tekniċi kull wieħed jippreparaw soluzzjoni ta’ blu tal-metilen ta’ 1 fil-mija mit-trab. Wieħed jiżen 1.00 gramma u jimla l-flask sa 100 mL. L-ieħor jiżen 1.00 gramma, iżidha ma’ 100 mL ta’ ilma, u jqis ix-xogħol lest. It-tielet tekniku jiżen 1.00 gramma minn lott differenti u jikseb konċentrazzjoni differenti b’mod li jista’ jitkejjel. It-tliet fliexken għandhom tikketti identiċi. L-ebda wieħed minnhom ma fih eżattament dak li tgħid it-tikketta, u d-differenzi ġejjin minn tliet ideat li faċli jitħawdu: kemm jista’ jħoll is-solvent, x’inhu fil-fatt it-trab miżun, u għal xiex jirreferi l-perċentwal.

Din il-gwida tittratta biss il-formulazzjoni fil-laboratorju: koloranti, indikaturi, soluzzjonijiet stokk analitiċi, u dilwizzjonijiet għall-użu. Mhijiex riċetta għal mediċina orali jew injettabbli, u l-konċentrazzjonijiet hawnhekk m’għandhomx jitqiesu bħala dożi.

X’tiddetermina s-solubbiltà, u x’ma tiddeterminax

Is-solubbiltà tal-blu tal-metilen fl-ilma hija għolja għal kolorant. Ir-rekord tal-kompost blu tal-metilen f’PubChem jirrapporta madwar 43.6 grammi għal kull litru f’25 C, li huwa l-istess bħal 4.36 grammi għal kull 100 mL, jew 4.36 fil-mija w/v. Studju indipendenti tal-ekwilibrazzjoni fl-istess temperatura kejjel 43.21 g/L u kkonferma l-valur preċedenti fil-limiti tal-iżball sperimentali.

Dak in-numru huwa limitu massimu, mhux mira. Soluzzjoni stokk ta’ 1 fil-mija hija 10 g/L, inqas minn kwart tal-limitu massimu. Soluzzjoni stokk ta’ 0.1 fil-mija hija 1 g/L, bejn wieħed u ieħor wieħed minn erbgħin minnu. Jekk preparazzjoni ta’ 1 fil-mija tħalli solidi persistenti wara taħlit xieraq f’temperatura ambjentali, il-problema kważi qatt ma tkun il-limitu tas-solubbiltà. Normalment tkun tixrib mhux komplut, ilma kiesaħ, ċapep ta’ trab li jeħtieġu aktar ħin, jew solut li ġie identifikat ħażin. Ilma sħun u taħwid isolvu ħafna minn dawn il-problemi. Jekk intuża t-tisħin, ħalli l-flask jerġa’ jilħaq it-temperatura tal-kalibrazzjoni tiegħu qabel ma timlieh sal-volum finali.

Is-solubbiltà f’solventi oħra hija aktar baxxa u inqas konsistenti bejn is-sorsi, parzjalment għax l-istat tal-idratazzjoni tal-materjal ittestjat ikun differenti. L-ilma jibqa’ s-solvent ta’ referenza għal soluzzjonijiet stokk ta’ rutina fil-laboratorju. L-etanol iħoll il-kolorant iżda jista’ jżomm ammont sostanzjalment iżgħar mill-ilma, il-kloroform ukoll iħollu, il-piridina ftit biss, u l-etere dietiliku prattikament ma jħollux. L-aċeton u l-aċetat tal-etil għandhom solubbiltà ferm aktar baxxa mill-ilma fis-serje ta’ kejl. Għal xogħol mhux akweju, ittratta kwalunkwe numru minn manwal bħala stima inizjali u vverifikah bil-lott proprju, mhux bħala limitu tal-formulazzjoni. Il-punt prattiku huwa sempliċi: jekk l-għan huwa konċentrazzjoni akweja definita ta’ 1 fil-mija jew inqas, l-ilma joffri marġni wiesa’.

It-trab mhux dejjem l-istess ħaġa

It-trab tal-blu tal-metilen mibjugħ għall-użu fil-laboratorju huwa melħ tal-klorur li jġorr ilma fil-kannizzata kristallina tiegħu, u l-ammont ta’ dak l-ilma jvarja. Il-jone anidru għandu piż molekulari ta’ 319.85 g/mol. It-triidrat ikkwotat komunement huwa 373.90 g/mol u l-pentaidrat huwa 409.93 g/mol, valuri mniżżla fit-tabelli tad-data tal-monografija USP miġbura flimkien mar-rekord ta’ PubChem.

Il-fliexken kummerċjali spiss ikunu ttikkettati bħala triidrat, CAS 7220-79-3, iżda studji tal-istat solidu sabu li l-materjal reali jista’ jkun pentaidrat, idrat parzjali b’madwar 2.2 molekuli tal-ilma, diidrat, jew monoidrat, mingħajr fażi kristallina distinta ta’ triidrat f’xi analiżijiet. Il-kolorant huwa wkoll igroskopiku, għalhekk il-kontenut tal-ilma ta’ flixkun miftuħ jinbidel maż-żmien. Għal kulurazzjoni kwalitattiva dan ftit li xejn jimporta. Għal xogħol analitiku kwantitattiv jimporta ħafna, u għalhekk il-gwida dwar kif taqra l-assaġġ u l-kontenut tal-ilma fuq ċertifikat ta’ analiżi tqis id-dokument tal-lott bħala aktar awtorevoli mill-kelma triidrat fuq it-tikketta ta’ quddiem.

Minn dan joħorġu żewġ modi ta’ korrezzjoni, u għandu jintuża wieħed biss kull darba. Jekk iċ-ċertifikat jagħti l-assaġġ u l-kontenut tal-ilma jew it-telf mat-tnixxif, uża dawk in-numri direttament. Jekk ma teżistix data taċ-ċertifikat u l-konċentrazzjoni trid tiġi espressa fuq bażi ta’ ekwivalenti anidru, applika l-fattur teoretiku tal-idrat: 373.90 diviż b’319.85, jew 1.169, għat-triidrat nominali, u 409.93 diviż b’319.85, jew 1.282, għall-pentaidrat nominali. Tapplikax iż-żewġ korrezzjonijiet fl-istess ħin. B’hekk tkun qed tgħodd l-ilma darbtejn.

Xi jfisser il-perċentwal

Il-perċentwal w/v ifisser grammi tas-solut speċifikat għal kull 100 mL tas-soluzzjoni finali, mhux għal kull 100 mL tal-ilma inizjali. Għalhekk 1 fil-mija w/v huwa 1.000 g għal kull 100 mL finali, ekwivalenti għal 10 mg/mL jew 10 g/L. Soluzzjoni ta’ 0.1 fil-mija hija 0.100 g għal kull 100 mL finali, ekwivalenti għal 1 mg/mL. Il-konfużjoni komuni bejn 1 fil-mija u 1 mg/mL hija żball b’fattur ta’ għaxra, u ta’ min jiċċekkja kull tikketta għal dan.

It-tieni nofs tad-definizzjoni huwa l-ispeċifikazzjoni tas-solut. Soluzzjoni ta’ 1 fil-mija ta’ trab tat-triidrat kif miżun u soluzzjoni ta’ 1 fil-mija espressa bħala ekwivalenti anidru huma soluzzjonijiet differenti. L-eżempji maħduma hawn taħt jispeċifikaw kemm il-volum finali kif ukoll il-bażi kull darba, u din hija d-drawwa li tipprevjeni l-problema tat-tliet tekniċi msemmija hawn fuq.

Preparazzjonijiet maħduma, bis-suppożizzjonijiet dwar l-idrat speċifikati

L-eżempji kollha jassumu trab pur tal-idrat speċifikat u ilma bħala solvent f’temperatura ambjentali. Aġġusta b’mod lineari għal volumi oħra.

Eżempju A: 100.0 mL ta’ 1 fil-mija w/v, fuq bażi ta’ triidrat kif miżun. Iżen 1.000 g ta’ triidrat tal-blu tal-metilen. Żid madwar 70 mL ta’ ilma ppurifikat, ħawwad jew dawwar il-kontenitur sakemm jinħall kompletament, ittrasferixxi kwantitattivament għal flask volumetriku ta’ 100.0 mL permezz ta’ tlaħliħ, imbagħad żid l-ilma sal-marka. Is-solut huwa t-triidrat innifsu, għalhekk ma tapplika l-ebda korrezzjoni tal-piż molekulari. Riżultat: 1.000 g għal kull 100.0 mL finali, jew 10 mg/mL bħala trab kif miżun.

Eżempju B: 100.0 mL ta’ 1 mg/mL, fuq bażi ta’ ekwivalenti anidru, minn triidrat nominali. Il-mira hija 100.0 mg ta’ blu tal-metilen anidru f’100.0 mL finali. Immultiplika b’1.169 biex tikkoreġi għat-tliet molekuli tal-ilma: 100.0 mg immultiplikati b’1.169 huma 116.9 mg. Iżen 116.9 mg ta’ triidrat nominali, ħoll f’madwar 70 mL ta’ ilma, u wassal għal 100.0 mL finali fi flask volumetriku. Mill-pentaidrat nominali l-fattur huwa 1.282, għalhekk l-istess mira teħtieġ 128.2 mg. Irreġistra fuq it-tikketta liema fattur intuża.

Eżempju C: dilwizzjoni tal-blu tal-metilen minn soluzzjoni stokk ta’ 1 fil-mija għal 0.1 fil-mija. Uża C1V1 ugwali għal C2V2. Biex tipprepara 100.0 mL ta’ 0.1 fil-mija minn soluzzjoni stokk ta’ 1.0 fil-mija, il-volum meħtieġ tas-soluzzjoni stokk huwa 0.1 immultiplikat b’100.0 u diviż b’1.0, li huwa 10.0 mL. Ittrasferixxi bil-pipetta 10.0 mL tas-soluzzjoni stokk ta’ 1 fil-mija għal flask ta’ 100.0 mL u żid l-ilma sal-marka. Għall-analisti li jippreferu unitajiet ta’ massa: 1 fil-mija huwa 10 mg/mL, għalhekk 10.0 mL fihom 100 mg, u 100 mg f’100.0 mL finali huma 1 mg/mL, li huwa 0.1 fil-mija.

Eżempju D: 1.000 L ta’ soluzzjoni għall-użu ta’ 10 mg/L minn soluzzjoni stokk ta’ 1 mg/mL. Soluzzjoni stokk ta’ 1 mg/mL hija 1000 mg/L. Il-volum meħtieġ huwa 10 immultiplikat b’1.000 u diviż b’1000, li huwa 0.0100 L, jew 10.0 mL. Ittrasferixxi bil-pipetta 10.0 mL tas-soluzzjoni stokk u ddilwixxi bl-ilma għal 1.000 L finali. Minn soluzzjoni stokk ta’ 1 fil-mija f’10,000 mg/L, l-istess mira teħtieġ biss 1.00 mL li jitwasslu għal 1.000 L. Dilwizzjoni serjali f’żewġ passi tagħti preċiżjoni aħjar minn trasferiment wieħed ta’ volum f’mikrolitri meta l-proporzjon jaqbeż madwar mija.

Kull waħda minn dawn hija speċifikazzjoni kompluta biss għax fiha tliet fatti: il-massa miżuna bis-suppożizzjoni dwar l-idrat tagħha, il-volum finali tas-soluzzjoni, u l-bażi tal-konċentrazzjoni ddikjarata. Entrata fin-notebook li tkun nieqsa minn xi wieħed minn dawn it-tlieta ma tistax tiġi riprodotta eżattament.

Proċedura li tevita l-iżbalji tas-soltu

L-ewwel ħoll it-trab f’volum iżgħar mill-volum finali, imbagħad wassal sal-volum. Meta żżid it-trab direttament mal-volum finali sħiħ tal-ilma, tipproduċi soluzzjoni li l-volum totali tagħha jaqbeż il-marka maħsuba, u l-konċentrazzjoni tkun aktar baxxa. Laħlaħ il-beaker u ittrasferixxi t-tlaħliħ għal ġol-flask biex ma jibqa’ ebda kulur warajh; il-kulur intens jagħmel telf żgħir viżibbli, u dan huwa vantaġġ jekk iħeġġeġ trasferiment kwantitattiv.

Ħallat sakemm ma jibqa’ ebda partikola qabel ma twassal sal-volum, u spezzjona kontra d-dawl. Iffiltra biss meta l-metodu jkun jeħtieġ dan. Il-blu tal-metilen jiġi adsorbit fuq xi materjali tal-membrani, għalhekk il-filtrazzjoni tista’ tnaqqas il-konċentrazzjoni ta’ soluzzjoni stokk li tkun għadha kemm ġiet standardizzata, punt dokumentat fi studji dwar l-adsorbiment fuq membrani u li ta’ min jiftakar fih kull meta l-filtrazzjoni jew il-verifika tal-konċentrazzjoni tkun parti mill-metodu. Jekk soluzzjoni stokk iffiltrata jrid ikollha konċentrazzjoni ċċertifikata, ivverifika l-konċentrazzjoni wara l-filtrazzjoni aktar milli qabilha.

Aħżen is-soluzzjonijiet ippreparati protetti minn dawl qawwi fi fliexken lewn l-ambra jew opaki f’temperatura ambjentali, u ttikkettahom bis-solut, il-bażi tal-idrat, il-konċentrazzjoni, is-solvent, id-data, u min ippreparahom. It-telf tal-kulur taħt illuminazzjoni kontinwa huwa mogħdija magħrufa ta’ degradazzjoni, għalhekk il-ħoġor tat-twieqi u friġġijiet imdawla huma postijiet ħżiena għall-ħażna minkejja li l-kolorant jidher stabbli. L-aspettattivi dwar l-istabbiltà u l-intervalli bejn testijiet mill-ġdid għandhom jiġu ttrattati fil-gwida dwar il-ħażna u l-istabbiltà tas-soluzzjonijiet ippreparati, iżda bħala regola prattika, is-soluzzjonijiet stokk analitiċi jistħoqqilhom preparazzjoni friska jew verifika mill-ġdid aktar milli fiduċja indefinita.

Immaniġġja t-trab u s-soluzzjonijiet stokk ikkonċentrati b’ingwanti, protezzjoni għall-għajnejn, kowt tal-laboratorju, u għata għall-bank tax-xogħol, b’konteniment sekondarju għall-fliexken. Il-kolorant itebba’ malajr il-ġilda, il-ħwejjeġ, il-bankijiet tax-xogħol, u l-plastik, u l-iskedi tad-data tas-sigurtà tal-fornituri jikklassifikaw it-trab bħala ta’ ħsara jekk jinbela’ u irritanti għall-għajnejn u l-ġilda skont il-grad. Il-prekawzjonijiet sħaħ għandhom jiġu ttrattati fil-prattiki ta’ mmaniġġjar u ħażna sikuri, iżda l-kontroll tat-tbajja’ huwa fih innifsu miżura ta’ kwalità: kolorant mhux mixtieq fuq il-ħġieġ tal-laboratorju u l-pipetti huwa sors ta’ kontaminazzjoni inkroċjata għall-analiżi tat-traċċi.

Nota dwar il-grad

Għal banjijiet tal-kulurazzjoni u dimostrazzjonijiet, kwalunkwe grad nadif għal-laboratorju ppreparat bil-konċentrazzjoni t-tajba jaqdi l-għan. Għal xogħol kwantitattiv jew komparattiv, il-grad huwa importanti għax l-impuritajiet ivarjaw: Azure B residwu u tijażini relatati, metalli tqal, solventi residwi, u tagħbija mikrobika. Għalhekk l-għażla ta’ grad sostnut minn ċertifikat ta’ analiżi sħiħ hija parti mill-formulazzjoni aktar milli ħsieb li jiġi wara. Dokument komplut tal-lott jirrapporta l-identità, l-assaġġ bil-bażi tiegħu, il-kontenut tal-ilma, u s-sett ta’ impuritajiet li ġew effettivament ittestjati, sabiex il-korrezzjoni għall-idrat fl-eżempji ta’ hawn fuq tuża valuri mkejla minflok is-suppożizzjoni tat-triidrat nominali. Meta żewġ lottijiet jagħtu konċentrazzjonijiet differenti mill-istess massa miżuna, iċ-ċertifikat normalment jispjega għaliex.