लेख
मेथिलिन ब्लूको घुलनशीलता र घोल तयारी: प्रयोगशाला मार्गदर्शिका
दुई प्राविधिकले पाउडरबाट मेथिलिन ब्लूको 1 प्रतिशत घोल बनाउँछन्। एक जनाले 1.00 ग्राम तौलेर फ्लास्कमा घोलको आयतन 100 mL पुर्याउँछन्। अर्काले 1.00 ग्राम तौलेर त्यसलाई 100 mL पानीमा हाल्छन् र काम सकिएको मान्छन्। तेस्रो प्राविधिकले फरक लटको 1.00 ग्राम तौलिन्छन् र मापन गर्दा फरक सांद्रता पाउँछन्। तीनै बोतलमा उस्तै लेबल लगाइएको छ। कुनै पनि बोतलमा लेबलले भनेकै ठ्याक्कै घोल छैन, र यी भिन्नता सजिलै अलमल हुन सक्ने तीन अवधारणाबाट उत्पन्न हुन्छन्: विलायकले कति पदार्थ घोल्न सक्छ, तौलिएको पाउडर वास्तवमा के हो र प्रतिशतले के जनाउँछ।
यो मार्गदर्शिका प्रयोगशालाका घोल तयार गर्ने कामका लागि मात्र हो: रञ्जक, सूचक, विश्लेषणात्मक स्टक घोल र प्रयोगका लागि तनु घोल। यो मुखबाट लिने वा सुईबाट दिने औषधि बनाउने विधि होइन, र यहाँका सांद्रतालाई औषधिको मात्राका रूपमा बुझ्नु हुँदैन।
घुलनशीलताले के निर्धारण गर्छ र के गर्दैन
रञ्जकका हिसाबले पानीमा मेथिलिन ब्लूको घुलनशीलता उच्च छ। मेथिलिन ब्लूका लागि PubChem को यौगिक अभिलेख ले 25 C मा प्रति लिटर करिब 43.6 ग्राम उल्लेख गर्छ, जुन प्रति 100 mL मा 4.36 ग्राम वा 4.36 प्रतिशत w/v बराबर हो। सोही तापक्रममा गरिएको एउटा स्वतन्त्र साम्यावस्था अध्ययनले 43.21 g/L मापन गर्यो र प्रयोगात्मक त्रुटिको सीमाभित्र पुरानो मानलाई पुष्टि गर्यो।
यो संख्या अधिकतम सीमा हो, लक्ष्य होइन। 1 प्रतिशत स्टक घोल 10 g/L हुन्छ, जुन अधिकतम सीमाको एक चौथाइभन्दा कम हो। 0.1 प्रतिशत स्टक घोल 1 g/L हुन्छ, जुन त्यसको लगभग एक चालीसौँ भाग हो। कोठाको तापक्रममा राम्ररी मिसाएपछि पनि 1 प्रतिशत घोलमा ठोस पदार्थ बाँकी रहिरहेमा समस्या लगभग कहिल्यै घुलनशीलताको सीमा हुँदैन। सामान्यतया यसको कारण पाउडर राम्ररी नभिज्नु, चिसो पानी, घुल्न थप समय चाहिने पाउडरका डल्ला वा विलेयको गलत पहिचान हुन्छ। न्यानो पानी र चलाउने प्रक्रियाले यीमध्ये अधिकांश समस्या समाधान गर्छन्। तताइएको छ भने अन्तिम आयतन पुर्याउनुअघि फ्लास्कलाई यसको क्यालिब्रेसन तापक्रममा फर्कन दिनुहोस्।
अन्य विलायकमा घुलनशीलता कम हुन्छ र विभिन्न स्रोतका मानमा कम एकरूपता पाइन्छ। यसको एउटा कारण परीक्षण गरिएको पदार्थको हाइड्रेट अवस्था फरक हुनु हो। नियमित प्रयोगशाला स्टक घोलका लागि पानी नै सन्दर्भ विलायक रहन्छ। इथानोलले रञ्जक घोल्छ, तर पानीभन्दा निकै कम मात्रामा; क्लोरोफर्मले पनि घोल्छ, पाइरिडिनले थोरै मात्र घोल्छ र डाइइथाइल इथरले व्यावहारिक रूपमा घोल्दैन। मापन गरिएका शृङ्खलामा एसीटोन र इथाइल एसीटेटको घुलनशीलता पानीको भन्दा निकै कम छ। गैर-जलीय कामका लागि कुनै पनि पुस्तिकाको मानलाई घोल तयारीको सीमा नभई प्रारम्भिक अनुमानका रूपमा लिनुहोस् र वास्तविक लट प्रयोग गरेर पुष्टि गर्नुहोस्। व्यावहारिक निष्कर्ष सरल छ: लक्ष्य 1 प्रतिशत वा त्यसभन्दा कमको निश्चित जलीय सांद्रता हो भने पानीले घुलनशीलताको सीमासम्म पर्याप्त अन्तर दिन्छ।
पाउडर एउटै स्वरूपको हुँदैन
प्रयोगशाला प्रयोगका लागि बेचिने मेथिलिन ब्लू पाउडर क्लोराइड लवण हो, जसको क्रिस्टल जालकमा पानी हुन्छ, र त्यो पानीको मात्रा फरक हुन सक्छ। निर्जल आयनको आणविक तौल 319.85 g/mol हुन्छ। सामान्यतया उल्लेख गरिने ट्राइहाइड्रेटको आणविक तौल 373.90 g/mol र पेन्टाहाइड्रेटको 409.93 g/mol हुन्छ। यी मान PubChem अभिलेखसँगै सारांशमा दिइएका USP मोनोग्राफका तथ्याङ्क मा तालिकाबद्ध छन्।
व्यावसायिक बोतलमा प्रायः ट्राइहाइड्रेट, CAS 7220-79-3, भनेर लेबल लगाइन्छ। तर ठोस-अवस्था अध्ययनले वास्तविक पदार्थ पेन्टाहाइड्रेट, करिब 2.2 पानी अणु भएको आंशिक हाइड्रेट, डाइहाइड्रेट वा मोनोहाइड्रेट हुन सक्ने देखाएको छ। केही विश्लेषणमा छुट्टै क्रिस्टलीय ट्राइहाइड्रेट अवस्था भेटिएको छैन। यो रञ्जकले हावाबाट चिस्यान पनि सोस्छ, त्यसैले खोलिएको बोतलको पानीको मात्रा बदलिँदै जान्छ। गुणात्मक रञ्जनका लागि यसले खासै फरक पार्दैन। मात्रात्मक विश्लेषणात्मक कामका लागि भने यसले ठूलो फरक पार्छ। त्यसैले विश्लेषण प्रमाणपत्रमा परीक्षणबाट निर्धारित शुद्धता र पानीको मात्रा पढ्ने मार्गदर्शन ले अगाडिको लेबलमा लेखिएको ट्राइहाइड्रेट शब्दभन्दा लटको कागजातलाई आधिकारिक मान्छ।
यसबाट समायोजनका दुई उपाय निस्कन्छन्, र एक पटकमा एउटा मात्र प्रयोग गर्नुपर्छ। प्रमाणपत्रमा परीक्षणबाट निर्धारित शुद्धता र पानीको मात्रा वा सुकाउँदा हुने तौल घटावट दिइएको छ भने ती मान सीधै प्रयोग गर्नुहोस्। प्रमाणपत्रका तथ्याङ्क उपलब्ध छैनन् र सांद्रता निर्जल समतुल्य आधारमा व्यक्त गर्नुपर्छ भने सैद्धान्तिक हाइड्रेट गुणक लगाउनुहोस्: नाममात्र ट्राइहाइड्रेटका लागि 373.90 लाई 319.85 ले भाग गर्दा आउने 1.169, र नाममात्र पेन्टाहाइड्रेटका लागि 409.93 लाई 319.85 ले भाग गर्दा आउने 1.282। दुवै समायोजन एकै पटक नगर्नुहोस्। त्यसो गर्दा पानीको हिसाब दोहोरो हुन्छ।
प्रतिशतको अर्थ के हो
प्रतिशत w/v भनेको अन्तिम घोलको प्रत्येक 100 mL मा निर्दिष्ट विलेयको ग्राम हो, सुरुमा लिइएको पानीको प्रत्येक 100 mL मा होइन। त्यसैले 1 प्रतिशत w/v भनेको अन्तिम 100 mL मा 1.000 g हो, जुन 10 mg/mL वा 10 g/L बराबर हुन्छ। 0.1 प्रतिशत घोल भनेको अन्तिम 100 mL मा 0.100 g हो, जुन 1 mg/mL बराबर हुन्छ। 1 प्रतिशतलाई 1 mg/mL ठान्ने सामान्य भ्रम दश गुणाको त्रुटि हो, र हरेक लेबलमा यस्तो त्रुटि छ कि छैन जाँच्नु उचित हुन्छ।
परिभाषाको अर्को भाग विलेयको विवरण हो। तौलिएको ट्राइहाइड्रेट पाउडरको आधारमा बनाइएको 1 प्रतिशत घोल र निर्जल समतुल्यका रूपमा व्यक्त गरिएको 1 प्रतिशत घोल फरक घोल हुन्। तलका गणनासहितका उदाहरणमा हरेक पटक अन्तिम आयतन र आधार दुवै स्पष्ट गरिएको छ। यही बानीले माथिका तीन प्राविधिकको समस्या रोक्छ।
हाइड्रेटसम्बन्धी मान्यता स्पष्ट गरिएका तयारीका उदाहरण
सबै उदाहरणमा उल्लेखित हाइड्रेटको शुद्ध पाउडर र कोठाको तापक्रममा विलायकका रूपमा पानी मानिएको छ। अन्य आयतनका लागि मात्रालाई समान अनुपातमा बदल्नुहोस्।
उदाहरण A: तौलिएको ट्राइहाइड्रेटको आधारमा 1 प्रतिशत w/v को 100.0 mL। मेथिलिन ब्लू ट्राइहाइड्रेटको 1.000 g तौलिनुहोस्। करिब 70 mL शुद्धीकृत पानी थप्नुहोस्, पूर्ण रूपमा नघुल्दासम्म चलाउनुहोस् वा घुमाउनुहोस्, भाँडो पखालेको पानीसमेत प्रयोग गरी सम्पूर्ण पदार्थ 100.0 mL को आयतनमापक फ्लास्कमा सार्नुहोस्, अनि चिन्हसम्म पानी थप्नुहोस्। विलेय स्वयं ट्राइहाइड्रेट भएकाले आणविक तौलको समायोजन लागू हुँदैन। नतिजा: अन्तिम 100.0 mL मा 1.000 g, वा तौलिएको पाउडरको आधारमा 10 mg/mL।
उदाहरण B: नाममात्र ट्राइहाइड्रेटबाट निर्जल समतुल्य आधारमा 1 mg/mL को 100.0 mL। लक्ष्य अन्तिम 100.0 mL मा निर्जल मेथिलिन ब्लूको 100.0 mg हो। तीन पानी अणुको समायोजन गर्न 1.169 ले गुणन गर्नुहोस्: 100.0 mg लाई 1.169 ले गुणन गर्दा 116.9 mg हुन्छ। नाममात्र ट्राइहाइड्रेटको 116.9 mg तौलिनुहोस्, करिब 70 mL पानीमा घोल्नुहोस् र आयतनमापक फ्लास्कमा अन्तिम आयतन 100.0 mL पुर्याउनुहोस्। नाममात्र पेन्टाहाइड्रेटका लागि गुणक 1.282 हो, त्यसैले उही लक्ष्यका लागि 128.2 mg चाहिन्छ। कुन गुणक प्रयोग गरिएको हो लेबलमा लेख्नुहोस्।
उदाहरण C: मेथिलिन ब्लूको 1 प्रतिशत स्टक घोलबाट 0.1 प्रतिशतसम्म तनुकरण। C1V1 बराबर C2V2 प्रयोग गर्नुहोस्। 1.0 प्रतिशत स्टक घोलबाट 0.1 प्रतिशतको 100.0 mL बनाउन आवश्यक स्टक आयतन 0.1 लाई 100.0 ले गुणन गरी 1.0 ले भाग गर्दा आउने 10.0 mL हो। पिपेटले 1 प्रतिशत स्टक घोलको 10.0 mL लिएर 100.0 mL फ्लास्कमा हाल्नुहोस् र चिन्हसम्म पानी थप्नुहोस्। द्रव्यमानका एकाइ रुचाउने विश्लेषकका लागि: 1 प्रतिशत भनेको 10 mg/mL हो, त्यसैले 10.0 mL मा 100 mg हुन्छ, र अन्तिम 100.0 mL मा 100 mg भनेको 1 mg/mL हो, जुन 0.1 प्रतिशत हो।
उदाहरण D: 1 mg/mL स्टक घोलबाट 10 mg/L को 1.000 L कार्यघोल। 1 mg/mL स्टक घोल भनेको 1000 mg/L हो। आवश्यक आयतन 10 लाई 1.000 ले गुणन गरी 1000 ले भाग गर्दा आउने 0.0100 L, वा 10.0 mL हो। पिपेटले स्टक घोलको 10.0 mL लिनुहोस् र पानीले तनु गरी अन्तिम आयतन 1.000 L पुर्याउनुहोस्। 10,000 mg/L भएको 1 प्रतिशत स्टक घोलबाट उही लक्ष्यका लागि केवल 1.00 mL लिएर अन्तिम आयतन 1.000 L पुर्याउनुपर्छ। अनुपात करिब एक सयभन्दा बढी हुँदा माइक्रोलिटर परिमाण एकै पटक सार्नुभन्दा दुई चरणमा क्रमिक तनुकरण गर्दा बढी शुद्धता प्राप्त हुन्छ।
यी प्रत्येक उदाहरण तीन तथ्य समावेश भएकाले मात्र पूर्ण विवरण हुन्: हाइड्रेटसम्बन्धी मान्यतासहित तौलिएको द्रव्यमान, घोलको अन्तिम आयतन र उल्लेखित सांद्रताको आधार। यी तीनमध्ये कुनै एक नभएको प्रयोगशाला नोटबुकको अभिलेखलाई ठ्याक्कै पुनरुत्पादन गर्न सकिँदैन।
सामान्य त्रुटि रोक्ने कार्यविधि
पहिले अन्तिम आयतनभन्दा कम पानीमा पाउडर घोल्नुहोस्, त्यसपछि आवश्यक आयतन पुर्याउनुहोस्। अन्तिम आयतन बराबरको पानीमा सीधै पाउडर थप्दा घोलको कुल आयतन निर्धारित चिन्हभन्दा बढी हुन्छ र सांद्रता कम हुन्छ। कुनै रङ बाँकी नरहोस् भनेर बिकर पखालेर त्यो पानी पनि फ्लास्कमा हाल्नुहोस्; गाढा रङले सानो नोक्सानी पनि देखाउँछ। यसले सम्पूर्ण पदार्थ सार्न प्रेरित गर्छ भने त्यो एउटा फाइदा हो।
आयतन पुर्याउनुअघि कुनै कण बाँकी नरहने गरी मिसाउनुहोस् र उज्यालोतर्फ राखेर जाँच्नुहोस्। विधिले मागेको अवस्थामा मात्र छान्नुहोस्। मेथिलिन ब्लू केही झिल्ली सामग्रीको सतहमा अधिशोषित हुन्छ, त्यसैले छान्दा भर्खरै मानकीकरण गरिएको स्टक घोलको सांद्रता घट्न सक्छ। यो कुरा झिल्ली अधिशोषण अध्ययनमा अभिलेख गरिएको छ र छान्ने प्रक्रिया वा सांद्रता प्रमाणीकरण विधिको भाग हुँदा सम्झनु उपयुक्त हुन्छ। छानिएको स्टक घोलको सांद्रता प्रमाणित हुनुपर्छ भने छान्नुअघि होइन, छानेपछि सांद्रता पुष्टि गर्नुहोस्।
तयार घोललाई कडा प्रकाशबाट जोगाएर कोठाको तापक्रममा एम्बर रङका वा अपारदर्शी बोतलमा राख्नुहोस्। लेबलमा विलेय, हाइड्रेटको आधार, सांद्रता, विलायक, मिति र तयार गर्ने व्यक्तिको नाम लेख्नुहोस्। निरन्तर प्रकाशमा रङ फिक्का हुने प्रक्रिया विघटनको ज्ञात मार्ग हो। त्यसैले रञ्जक स्थिर देखिए पनि झ्यालको चौकोस र उज्यालो भइरहने फ्रिज भण्डारणका लागि उपयुक्त हुँदैनन्। स्थिरतासम्बन्धी अपेक्षा र पुनः परीक्षणको अन्तराल तयार घोलको भण्डारण र स्थिरतासम्बन्धी मार्गदर्शन सँग सम्बन्धित विषय हुन्। तर व्यावहारिक नियमका रूपमा, विश्लेषणात्मक स्टक घोललाई अनिश्चित कालसम्म विश्वास गर्नुको सट्टा नयाँ तयार गर्नु वा पुनः पुष्टि गर्नु उचित हुन्छ।
पाउडर र उच्च सांद्रताका स्टक घोल सम्हाल्दा पञ्जा, आँखाको सुरक्षा, प्रयोगशाला कोट र कार्यमेजको आवरण प्रयोग गर्नुहोस्, साथै बोतलबाट चुहावट भए समात्ने अतिरिक्त पात्र राख्नुहोस्। रञ्जकले छाला, कपडा, कार्यमेज र प्लास्टिकमा छिट्टै दाग लगाउँछ। आपूर्तिकर्ताका सुरक्षा तथ्याङ्क पत्रहरूले ग्रेडअनुसार पाउडरलाई निलेमा हानिकारक र आँखा तथा छालामा जलन गराउने पदार्थका रूपमा वर्गीकृत गर्छन्। सम्पूर्ण सावधानी सुरक्षित ह्यान्डलिङ र भण्डारणका अभ्यास मा समेटिन्छन्, तर दाग नियन्त्रण आफैँमा पनि गुणस्तरको उपाय हो: काँचका उपकरण र पिपेटमा अनावश्यक रूपमा लागेको रञ्जक अति न्यून मात्राको विश्लेषणमा पार-संदूषणको स्रोत हुन्छ।
ग्रेडबारे एउटा टिप्पणी
रञ्जनका घोल र प्रदर्शनका लागि सही सांद्रतामा तयार गरिएको कुनै पनि सफा प्रयोगशाला ग्रेडले काम गर्छ। मात्रात्मक वा तुलनात्मक कामका लागि भने ग्रेड महत्त्वपूर्ण हुन्छ, किनकि अशुद्धता फरक हुन्छन्: अवशिष्ट Azure B र सम्बन्धित थायाजिन, भारी धातु, अवशिष्ट विलायक र सूक्ष्मजीवको मात्रा। त्यसैले पूर्ण विश्लेषण प्रमाणपत्रले पुष्टि गरेको ग्रेड छान्नु पछि सोचिने कुरा नभई घोल तयारीकै भाग हो। पूर्ण लट कागजातले पहिचान, आधारसहित परीक्षणबाट निर्धारित शुद्धता, पानीको मात्रा र वास्तवमा परीक्षण गरिएका अशुद्धताको समूह उल्लेख गर्छ। यसबाट माथिका उदाहरणमा हाइड्रेट समायोजन गर्दा नाममात्र ट्राइहाइड्रेटको मान्यताको सट्टा मापन गरिएका मान प्रयोग हुन्छन्। एउटै द्रव्यमान तौल्दा दुई लटबाट फरक सांद्रता प्राप्त भएमा प्रमाणपत्रले सामान्यतया त्यसको कारण स्पष्ट गर्छ।