ولې د میتیلین بلو جذب له غلظت سره بدلېږي

د میتیلین بلو د اصلي محلول یو بوتل واخلئ او ترې دوه ګیلاسونه ډک کړئ. لومړی له اصلي محلول او دویم له لس چنده رقیق شوي محلول څخه ډک کړئ. لکه څنګه چې تمه کېږي، دویم ګیلاس کم‌رنګ دی. که په ځیر وګورئ، بل څه هم بدل شوي دي. د رنګ سیوری بدل شوی دی. یو محلول د روښانه اسماني آبي رنګ خوا ته مایل دی او بل د بنفشي سیوري لرونکي آبي رنګ خوا ته. رقیق کولو یوازې شدت نه دی کم کړی. دا یې هم بدل کړي چې کومه کیمیاوي بڼه تر ټولو ډېر جذب کوي.

د دې بدلون تر شا مفهوم ساده دی. حل شوی میتیلین بلو یوازې یوه کیمیاوي بڼه نه لري. د رنګ یو کاتیون، چې مونومر بلل کېږي، له دویم کاتیون سره مخامخ پر یو بل کېناستلی شي او ډایمر جوړولی شي؛ ډایمرونه بیا په لا لویو تجمعاتو بدلېدلی شي. هره بڼه خپل ځانګړی جذبي طیف لري. سپکټروفوټومیټر په هغو شرایطو کې په هغه کیویټ کې د موجود مخلوط د ټولو بڼو د جذب مجموعه ښيي. مخلوط بدل کړئ او طیف بدلېږي، ان که د رنګ ټول مقدار د رقیق کولو له مستقیم تناسب سره سم کمېږي.

مونومر او ډایمر بېلابېل جذب کوونکي دي

مونومر د یوه هوار کارت په څېر تصور کړئ چې مثبت چارج یې پر کړۍ‌لرونکي جوړښت خپور دی. دوه داسې کارتونه مخامخ پر یو بل پرېوتلی شي. مثبت چارجونه یو بل دفع کوي، خو هوارې اروماتیکې سطحې د پر یو بل کېناستلو د تعاملاتو له لارې یو بل جذبوي، او شاوخوا اوبه او مقابل ایونونه د دفعې اغېز کموي. پایله یوه تړلې جوړه ده چې ګډ الکتروني حالتونه لري. د دې جوړې مجاز انتقالونه د مونومر د انتقال په پرتله په لوړه انرژۍ کې واقع کېږي، نو د ډایمر جذبي پټه د مونومر د پټې په پرتله په لنډ موج‌اوږدوالي کې څرګندېږي. لوی تجمعات بیا د آبي خوا پر لور د یوې اوږې په بڼه نوره ونډه هم ورزیاتوي.

په پاکو اوبو کې، په ډېر ټیټ غلظت کې، مونومرونه غالب وي او د اوږده موج‌اوږدوالي پټه برلاسې وي. کله چې ټول غلظت لوړېږي، جوړه شوې بڼه لا زیاته ونډه اخلي او د لنډ موج‌اوږدوالي پټه د لومړۍ پټې په نسبت وده کوي. نو د دواړو پټو نسبت د مخلوط ترکیب ښيي، نه په مستقیم ډول ټول غلظت. په یوه موج‌اوږدوالي کې یو لوستل، پرته له دې فرض څخه چې کومه بڼه موجوده ده، دا دوه نه شي بېلولای.

له همدې امله مرجع طیفونه باید تل له شرایطو سره یو ځای وړاندې شي. د میتیلین بلو طیفي مرجع د پټو موقعیتونه له هغه محلل، مالګین چاپېریال، pH، تودوخې او غلظتي حد سره په جدول کې ښيي چې دا پټې یې رامنځته کړې دي. که یوه څوکه له دغو شرایطو پرته نقل کړئ، عدد کافي تعریف نه لري. دوه لابراتوارونه د هماغه رنګ د بېلابېلو طیفونو په اړه دواړه سم کېدای شي، ځکه بېلابېل مخلوطونه یې اندازه کړي دي.

څه شی تعادل بدلوي

غلظت اصلي اغېزمن عامل دی. د ډایمر جوړېدل د دوو مونومرونو یو ځای کېدو ته اړتیا لري، نو د ټول رنګ له زیاتېدو سره یې ونډه له خطي تناسب څخه په تېزۍ لوړېږي. د خونې تودوخې ته نږدې، په اوبو کې د ډایمر جوړېدو راپور شوي ثابتونه د هر molar په حساب په زرګونو کې دي؛ له همدې امله د ډایمر ونډه د micromolar په حد کې په چټکۍ لوړېږي. د micromolar څخه تر millimolar پورې د رنګ غلظتونو لپاره یوې پراخې ټولیزې ماډل‌برابرونې لا له 34 micromolar څخه ښکته د ټیټرامر غیرصفر ونډه وموندله. دا په لسګونو micromolar کې یوازې د دوو بڼو پر سخت محدود ماډل د باور پر وړاندې خبرداری دی. دقیقې ونډې په منځني چاپېریال پورې تړلې دي، نو دا مقاله د یوه نړیوال بدلون جدول پر ځای د بدلون لوري بیانوي.

مالګه دویم اغېزمن عامل دی. حل شوي ایونونه د دوو کاتیونونو ترمنځ د دفعې اغېز کموي، نو ورزیات شوی سوډیم کلورایډ او ورته الکترولیتونه، د رنګ په هماغه غلظت کې، مخلوط د ډایمرونو او تجمعاتو خوا ته بیایي. دا اغېز په مالګینو او اوبیزو چاپېریالونو کې د میتیلین بلو د تجمع په څېړنو کې لیدل کېږي؛ هلته د شاوخوا 1 micromolar څخه تر 3.4 millimolar پورې رنګ، د 0 څخه تر 0.15 molar سوډیم کلورایډ په شتون کې اندازه شوی و. په هغه ماډل‌برابرونه کې، د لوړ رنګ او لوړې مالګې په ګډ حالت کې د ټیټرامر ونډه شاوخوا 0.93 ته ورسېده. نو په اوبو کې ثبت شوی طیف او په فزیولوژیکي مالګین محلول کې ثبت شوی طیف د یو بل پر ځای د کارولو وړ معیارونه نه دي.

تودوخه اغېز په مخالف لوري اچوي. پر یو بل کېناستل تړلې اوبه خوشې کوي او حرارتي حرکت یې پر وړاندې عمل کوي، نو د محلول تودول عموماً ځینې ډایمرونه بېرته په مونومرونو بېلوي، خو سړول یو ځای کېدل پیاوړي کوي. د ماډل له مخې د بېلېدو انتالپي منفي ده، د 282 څخه تر 333 kelvin پورې شاوخوا منفي 30 kilojoules per mole ده، چې د یو ځای کېدو تودوخه‌خوشې کوونکی بهیر تاییدوي. یوه سړه نمونه چې له یخچاله تر ایستلو سمدستي وروسته اندازه شي، ښايي د هماغې نمونې په پرتله، چې د خونې له تودوخې سره تر تعادل وروسته اندازه شي، ډېر تجمع ولري.

محلل بنسټیز حالت ټاکي. اوبه، د خپل قوي اوبو‌تښتوونکي اغېز له امله، هوار رنګین کاتیونونه پر یو بل کېناستلو ته هڅوي. الکولونه، لکه ایتانول او میتانول، کړۍ په ښه ډول محلل‌پوښوي او تجمعات ماتوي، نو د رنګ هماغه غلظت په ایتانول کې د اوبو په پرتله ډېر مونومري ښکاري. اپروټیک ګډ محللونه هم دا کار کوي: په 293 kelvin کې د اوبو او DMSO په مخلوطونو کې، ورزیات شوي DMSO د ډایمر جوړېدل کم کړل. دا د اوبو جوړښت د پر یو بل کېناستلو د یوه محرک په توګه په ګوته کوي. د سطحې فعال مواد په دواړو لوریو کې احتیاط غواړي. د دوی له بحراني مایسلي غلظت څخه پورته، مایسلونه مونومرونه جلا جلا په محلول کې ساتلی شي او مونومر ته ورته طیف بېرته راګرځولی شي. له دې ټکي ښکته، د مخالف چارج لرونکی سطحي فعال ماده پر ځای یې پر یو بل کېناستل پیاوړي کولی شي: د رنګ په 100 micromolar غلظت کې، د SDS له خوا رامنځته شوی پولیمري کېدل شاوخوا 4 millimolar SDS ته نږدې خپلې څوکې ته ورسېدل، چې نږدې د مایسل د جوړېدو د حد نیمایي دی؛ بیا د سطحي فعالې مادې په لوړو کچو کې بڼې له سره ووېشل شوې. د میتیلین بلو پر طیفونو د رنګ–محلل او منظم شوو چاپېریالونو د اغېزو څېړنه ښيي چې نږدې مالیکولي چاپېریال، نه یوازې ټولیز غلظت، لیدل شوې پټې څومره په ځواک ټاکي.

pH تر ډېره په افراطي حدونو کې مهم دی. په هغه نږدې خنثی حد کې چې په ډېرو لابراتواري کارونو کې کارول کېږي، میتیلین بلو په خپله پېژندل شوې کاتیوني آبي بڼه پاتې کېږي، او تجمع د طیف اصلي ټاکونکی وي. قوي اسید یا القلي، هغه اکسایش–احیا کیمیا چې بې‌رنګه لیوکو بڼه تولیدوي، او یا له پروټینونو او ذرو سره تړل کېدل، هر یو د مونومر–ډایمر له جوړې هاخوا نور حالتونه ورزیاتوي. کله چې د بفر له ورزیاتولو وروسته طیف بدلېږي، مخکې له دې چې هر څه یوازې pH ته منسوب کړئ، د بفر ترکیب د مالګې او تړون جوړوونکو اجزاوو لپاره وڅېړئ. د کیمیا او پروټون اخیستنې مرجع د کیمیاوي هویت دا پوښتنې له هغې تجمعي پوښتنې څخه جلا ساتي چې دلته څېړل کېږي.

ولې د بیر–لامبرت مستقیمه کرښه کږېږي

د بیر–لامبرت اړیکه وایي چې د جذب اندازه د جذب وړتیا، غلظت او د مسیر د اوږدوالي له حاصل‌ضرب سره برابره ده. دا د شمېرلو قانون دی. فرض کوي چې شمېرل کېدونکي توکي د شمېر له بدلېدو سره یو شان پاتې کېږي: یوه جذب کوونکې بڼه، ثابت طیف، له غلظت سره د کیمیاوي بدلون نشتوالی، د یوه موج‌اوږدوالي ازمویښتي رڼا، د تیتېدنې یا بیا خپرېدو نشتوالی، او داسې رڼا چې په رښتیا له ټاکلي مسیر څخه تېرېږي.

تجمع لومړی فرض ماتوي. په رسمي ډول، د جذب ټوله اندازه لا هم د بڼو د جذبونو مجموعه ده: د مسیر اوږدوالی ضرب د هرې بڼې د جذب وړتیا ضرب د هغې بڼې خپل غلظت. هره بڼه د قانون پیروي کوي. خو مخلوط یې نه کوي، ځکه د بڼو غلظتونه د ټول رنګ غیرخطي تابعې دي. له همدې امله، د ټول رنګ په مقابل کې د مونومر په پټه کې د جذب د کالیبراسیون منحني په رقیق حد کې مستقیمه پیلېږي او د غلظت له لوړېدو سره ښکته کږېږي، ځکه هره زیاته شوې برخه په تناسبي ډول لږ مونومر ورزیاتوي. هغه منحني چې د ډایمر په پټه کې لوستل کېږي، په مخالف لوري کږېږي. د تجمع څېړنې همدا میکانیزم د لیدل شوو لامبرت–بیر انحرافونو سرچینه بولي. له کږې سیمې څخه د یوې مستقیمې کرښې تېرول او له هغې هاخوا یې غځول عامه تېروتنه ده. کرښه یوازې په هغه حد او محلولي چاپېریال کې اعتبار لري چې پکې جوړه شوې ده.

رقیق کول ورته بله ستونزه رامنځته کوي. د وسیلې د اندازه‌کولو حد ته د رسېدو لپاره د یوه غلیظ اصلي محلول رقیق کول، د بڼو نسبت نه ساتي. په کیویټ کې رقیق شوی محلول د مونومر خوا ته نوی تعادل نیسي، نو طیف یې رقیق شوې نمونه په سمه توګه بیانوي، خو اصلي محلول ناسم بیانوي. د جذب اندازې په تناسبي ډول لوړولو سره د اصلي محلول د طیف بېرته محاسبه کول، یوازې هغه وخت د ټول مقدار اټکل بېرته ترلاسه کوي چې کالیبراسیون لا له مخکې دا بدلون په پام کې نیولی وي. دا هېڅکله د پټې اصلي بڼه نه راګرځوي. هر څوک چې د غلیظ محلول طیف له رقیقې مرجع سره پرتله کوي، په حقیقت کې دوه بېلابېل مخلوطونه پرتله کوي.

د مسیر اوږدوالی د پایلې یوه برخه ده

د جذب اندازه له هغه واټن سره تناسب لري چې رڼا یې په نمونه کې وهي. یو 10 mm کیویټ د هماغه محلول لرونکي 1 mm کیویټ په پرتله لس چنده جذب ورکوي. دا تناسب یوازې د هماغه محلول لپاره دقیق دی، او تجمع دا شرط خورا مهم کوي.

په عمل کې، د مسیر اوږدوالی په معتبر حد کې د پاتې کېدو یوه وسیله ده. اوږد مسیر د رقیقو او تر ډېره مونومري محلولونو لپاره حساسیت برابروي. لنډ مسیر یوه غلیظه نمونه د وسیلې په حد کې ساتي، پرته له دې چې په پراخه کچه رقیق شي او تعادل یې له سره بدل شي. د پورته عددونو تر شا د تجمع څېړنیز پروګرام همدا کار کړی و: د 1.1 څخه تر 34 micromolar رنګ لپاره د 1 centimeter حجرې، او د 94 micromolar څخه تر 3.4 millimolar لپاره د 0.01 centimeter حجرې. د کوچني حجم نمونو ستنې او پلیټ لوستونکي خپل هندسي ځانګړتیاوې هم ورزیاتوي؛ لنډ او کله ناکله بدلېدونکي مسیرونه لري، او داسې سطحې لري چې کاتیوني رنګ پرې جذبېدای شي. د عدد ترڅنګ مسیر هم راپور کړئ، لکه څنګه چې طیفي مرجع محلل او مالګه راپوروي. د مسیر له اوږدوالي پرته د جذب اندازه پایله نه ده. اوازه ده.

د اندازه‌کولو منظم اصول له همدې میکانیزم څخه راوتلي دي. تر لوستلو مخکې ټولې نمونې له یوې تودوخې سره تعادل ته ورسوئ. د کیویټ یو شان ډول او جهت، د هماغې مالګې او بفر لرونکي مناسب بلانکونه، او پاک شیشه‌يي لوښي وکاروئ؛ ځکه میتیلین بلو د شیشې او پلاستیک پر سطحو جذبېږي، او رنګ‌اخیستی کیویټ د وروستۍ غلیظې نمونې اثر ساتي. کله چې د تجمع د بهیر سرعت مهم وي، له چمتو کولو وروسته ژر لوستل وکړئ، او د کالیبراسیون هره منحني د نامعلومو نمونو په هماغه محلولي چاپېریال او هماغه مسیر اوږدوالي کې جوړه کړئ. د لیدیزې کتنې لپاره په یاد ولرئ چې سترګه ښه طیف‌سنج نه ده. دا چې ایا د محلول رنګ خالصوالی ثابتولی شي، یوه جلا پوښتنه ده چې ځواب یې منفي دی، او د تجمع له امله د رنګ د سیوري بدلون یې یو دلیل دی.

یوه طرحه چې د وسیلې ترڅنګ یې وساتئ

لاندې انځور د مقالې خبرې د کاري مېز لپاره په یوه مرجع کې رانغاړي. درې محلولونه یو شان رنګ لري، خو په ټول غلظت او مالګین چاپېریال کې توپیر لري. د دوی تشریحي طیفونه ښيي چې د پر یو بل کېناستلو له زیاتېدو سره، د اوږده موج‌اوږدوالي مونومري پټه خپله ونډه د لنډ موج‌اوږدوالي ډایمري پټې ته بایلي. شرایط پر انځور لیکل شوي، ځکه له هغوی پرته منحني بیا نه شي کارول کېدای. په ټاکلو شرایطو کې د اندازه شوو پټو د موقعیتونو لپاره، طیفي مرجع وکاروئ. د دې لپاره چې رنګ تر حل کېدو وروسته حجرو ته څنګه ننوځي، د احیا او وېش له لارې حجرو ته ننوتل وګورئ. د دې لپاره چې د رڼا اندازه او هندسه د فوتوکیمیاوي لوستنو بڼه نور هم څنګه ټاکي، د رڼا تماس او د اندازه‌کولو هندسه وګورئ.

هغه قاعده چې باید په یاد یې وساتئ، دوه برخې لري. طیف په ټاکلو شرایطو کې په کیویټ کې موجود مخلوط پېژني. یوازې هغه کالیبراسیون چې په هماغو شرایطو کې جوړ شوی وي، د جذب اندازه په ټول غلظت بدلوي.