مېتیلین بلو او ویټامین C: محلول ولې بې رنګه کېدای شي

تاسو د آبي مېتیلین بلو محلول په یوه ګیلاس کې د ویټامین C ګولۍ اچوئ، ګډوئ یې او وینئ چې آبي رنګ ورو ورو له منځه ځي. یوه دقیقه وروسته مایع د ساده اوبو په څېر ښکاري. ښايي داسې پایله اخیستل زړه راښکونکي وي چې ویټامین C رنګیزه ماده له منځه وړې یا خنثی کړې ده.

دا ذهني انځور ناسم دی، او دا تېروتنه مهمه ده. هغه څه چې تاسو یې وینئ، د اکسایش په حالت کې بېرته ګرځېدونکی بدلون دی، نه له منځه تلل. رنګیزه ماده لا هم شته. په مناسبو شرایطو کې یې رنګ بېرته راګرځي.

د رنګیزې مادې دوه حالتونه

مېتیلین بلو دوه ښه پېژندل شوي حالتونه لري. اکسایش شوې بڼه، چې معمولاً MB+ لیکل کېږي، د کړیو یو پراخ مزدوج سیستم لري چې د 664 nm په شاوخوا کې رڼا په شدت جذبوي. همدا جذب د آبي رنګ لامل دی. احیا شوې بڼه، لیوکومېتیلین بلو (LMB)، د لید وړ طیف هغه پیاوړی بانډ له لاسه ورکړی، نو رقیق محلول یې بې رنګه ښکاري.

رنګیزه ماده د الکترونونو د یوې کوچنۍ، بیا چارجېدونکې زېرمې په توګه تصور کړئ. په الکترونونو او یوه پروتون چارجول یې بې رنګه کوي. د دغو الکترونونو ایستل یې رنګ بېرته راولي:

MB+ + H+ + 2e- to LMB (بې رنګه)

ویټامین C دا چارج برابروي. اسکوربېټ په اکسایش سره د ډيهایډرواسکوربېټ پر لور بدلېږي او دوه احیاکوونکي معادلونه ورکوي، نو په یوه ساده شوې محاسبه کې د اسکوربېټ یو مول د MB+ نږدې یو مول احیا کوي. په واقعي لابراتواري محلولونو کې دا حساب ډېر پېچلی وي، ځکه حل شوی اکسیجن د همدغو الکترونونو لپاره سیالي کوي. له همدې امله، د محلول د بې رنګه ساتلو لپاره معمولاً اضافي اسکوربېټ ته اړتیا وي.

میکانیزم اړینه نه ده چې د دوو الکترونونو په یوه ساده پړاو کې ترسره شي. رادیکالي او نیمه احیا شوې منځګړې بڼې پکې برخه اخلي، او دقیقه لاره د محلل، تیزابیت او غلظت له بدلېدو سره بدلېږي. خو وروستۍ پایله یې یوه ده. آبي MB+ په بې رنګه LMB بدلېږي، او ویټامین C په دې بهیر کې مصرفېږي.

ولې ښورول آبي رنګ بېرته راولي

په ټولګي کې د دې تجربې دودیزه بڼه دویم پړاو هم لري. بې رنګه ویال همداسې پرېږدئ، بې رنګه پاتې کېږي. ویې ښوروئ، آبي رنګ یې بېرته راځي. انتظار وکړئ، رنګ یې بیا له منځه ځي.

رنګ بېرته راوړونکی عامل اکسیجن دی. حل شوی O2، LMB بېرته د MB+ پر لور اکسایش کوي، نو ښورول رنګیزه ماده نه فعالوي. بلکې د مایع له پاسه د تشې هوا له مایع سره په ګډولو، حل شوی اکسیجن بیا زیاتوي او بېرته ګرځېدونکی تعامل چټکوي. تر هغو چې اضافي اسکوربېټ پاتې وي، بیا جوړ شوی MB+ یو ځل بیا احیا کېږي. په دې توګه پېژندل شوې دوره رامنځته کېږي: ارام پرېښودل یې بې رنګه کوي، ښورول یې آبي کوي، او انتظار یې بیا بې رنګه کوي. کله چې اسکوربېټ پای ته ورسېږي، اکسیجن د تل لپاره برلاسی کېږي او محلول آبي پاتې کېږي.

له همدې امله، د مېتیلین بلو او ویټامین C دا ننداریزه تجربه د لوښي هندسي بڼې ته حساسه ده. یو سرپوښ لرونکی کیوویټ چې د مایع له پاسه لږه تشه ولري، تر یوه پراخ بیکر ډېر وخت بې رنګه پاتې کېږي. شدیده هوا ورکونه د بې رنګه پاتې کېدو پړاو لنډوي. نو هر څوک چې د تجربې راپور ورکوي، باید د تعامل کوونکو موادو د مقدارونو ترڅنګ د اکسیجن شرایط هم بیان کړي.

یوه کنټرول شوې ننداریزه تجربه او شرایط یې

د دې مقالې د پوښ انځور مطلوبه پرتله ښيي: د یو شان رڼا لاندې یو آبي MB+ کنټرول، د اسکوربېټ په وسیله د احیا شوې LMB نمونې ترڅنګ. د دې لپاره چې پایله بیا ترلاسه کېدونکې وي، هر هغه متغیر ثابت وساتئ چې د تعامل سرعت بدلوي:

د دواړو ویالونو انځورونه په ټاکلو وختونو کې واخلئ، د بېلګې په توګه په 0، 1، 5 او 15 دقیقو کې؛ بیا یې وښوروئ او یو ځل بیا یې انځورونه واخلئ. هغه ویال چې نایتروجن ترې تېر شوی، باید تر ټولو اوږد وخت بې رنګه پاتې شي. هوا ورکړل شوی ویال باید له ښورولو وروسته ژر بېرته آبي شي. که یوه نمونه، ان له ښورولو او هوا ورکولو سره هم، هېڅکله بېرته آبي نه شي، د ساده احیا پر ځای پر نه بېرته ګرځېدونکي تخریب شک وکړئ.

د فورمولاسیون جوړوونکي همدا منطق په لویه کچه کاروي. په یوه مخلوط کې د مېتیلین بلو چلند د اکسایش-احیا او فورمولاسیون په ټولیزو شرایطو پورې تړلی دی. د ثبات په ازموینو کې باید د رنګ د کتنې ترڅنګ pH، حل شوی اکسیجن، د رڼا د تماس اندازه او نښیز فلزات هم ثبت شي.

pH، رڼا او غلظت په بېلابېلو لورو اغېز کوي

نوي زده کوونکي ډېر ځله پوښتي چې ایا تیزاب که قلوي تعامل چټکوي. رښتینی ځواب دا دی چې pH د دورې پر دوو بېلابېلو برخو اغېز کوي. په تیزابي اوبنیو شرایطو کې، د پروتونونو شتون د اسکوربېټ له خوا د MB+ د احیا پړاو چټکولای شي. خو LMB پخپله په تیزابي چاپېریال کې د هوا له خوا د اکسایش پر وړاندې ډېر مقاوم وي، او د pH په لوړېدو سره ډېر ژر بیا اکسایش کېږي. نو یوه تیزابي نمونه ښايي ژر بې رنګه شي او بیا بې رنګه پاتې شي، حال دا چې یوه قلوي نمونه په چټکۍ بې رنګه او بېرته آبي کېږي. دواړه مشاهدې په خپلو شرایطو کې سمې دي.

رڼا یوه جلا لاره ورزیاتوي. په رڼا تحریک شوی مېتیلین بلو یوه اوږدژوندي درې‌ګوني حالت ته رسېږي چې له اسکوربېټ او اکسیجن سره د الکترونونو په لېږد کې برخه اخلي. د څپې د اوږدوالي، اکسیجن د کچې او غلظت له مخې، دا نوري کیمیا کولای شي بې رنګه کېدل چټک کړي، رنګ بیا راولي یا د اکسیجن تعامل‌پذیر ډولونه تولید کړي. روښانول د تجربې د یوه متغیر په توګه په پام کې ونیسئ او ثبت یې کړئ.

غلظت ټاکي چې کوم لوری برلاسی کېږي. ډېر اسکوربېټ د چټک بې رنګه کېدو او د ښورولو او رنګ له منځه تلو د زیاتو دورو معنا لري. ډېرې رنګیزې مادې په متناسبه توګه ډېرو احیاکوونکو معادلونو ته اړتیا لري. ډېر حل شوی اکسیجن د آبي رنګ په ګټه دی. د رنګیزې مادې په لوړو غلظتونو کې یوه بله پېچلتیا راڅرګندېږي، ځکه مېتیلین بلو له ځان سره یوځای کېږي او د بدلو شویو طیفونو لرونکي ډایمرونه او تجمعات جوړوي. له همدې امله، د رنګیزې مادې دوه برابره کول نور هماغه چلند دوه برابره نه کوي.

ایا ویټامین C مېتیلین بلو خنثی کوي؟

دا هغه پوښتنه ده چې د مېتیلین بلو او ویټامین C په اړه د ډېری پلټنو تر شا ده، او دقیق ځواب ته اړتیا لري. نه، د رنګ له منځه تلل خنثی کېدل نه دي. د رنګ رامنځته کوونکې برخې حالت بدل شوی، خو د فینوتیازین مرکزي جوړښت او د هغه اکسایش-احیا فعالیت په محلول کې پاتې دي. تعامل د هوا په وسیله بېرته ګرځېدونکی دی، او احیا شوې بڼه پخپله هم تعامل‌پذیره ده: LMB د MB+ په پرتله بې چارج او غوړخوښوونکی دی، او په حجروي څېړنو کې د غشاګانو له لارې تېرېږي، مخکې له دې چې دننه بیا اکسایش شي.

د حجرو اړوند علمي لیکنې دا خبره روښانه کوي. په کلتور شویو اندوتیلي حجرو کې، په ټیټ micromolar غلظت کې مېتیلین بلو د NADPH او NADH د اکسایش کولو ترڅنګ د پینټوز فاسفېټ فعالیت هڅوي. او له شاوخوا 5 micromolar څخه پورته، کله چې د ګلوکوز ملاتړ نه وي، د حجرې دننه د اکسایش کوونکو نښې لوړوي. هغه حجرې چې اسکوربېټ پکې زېرمه شوی وي، له رنګیزې مادې سره د مخ کېدو پر مهال هغه اسکوربېټ په تدریج اکسایش کوي. د اسکوربېټ زېرمه هم د اکسایش کوونکي سیګنال یوازې یوه برخه راکموي، لکه څنګه چې د دې رنګیزې مادې په یوه اندوتیلي اکسایش-احیا څېړنه کې راپور شوي دي. په بل عبارت، اسکوربېټ د اکسایش-احیا په تبادلو کې برخه اخلي. دا رنګیزه ماده غیرفعاله نه کوي.

رڼا دا موضوع لا روښانه کوي. د رڼا لاندې، د مېتیلین بلو، اسکوربېټ او اکسیجن مخلوطونه اکسیجن مصرفوي، هایدروجن پراکسایډ راټولوي، او د کتلستي اوسپنې په شتون کې د فېنټن کیمیا له لارې هایدروکسیل رادیکال تولیدوي، لکه څنګه چې د سپین ټرېپینګ او اکسیجن اخیستنې تجربو ښودلي دي. هایدروکسیل رادیکالونه بیومالیکولونو ته نه بېرته ګرځېدونکی زیان رسولای شي او پخپله رنګیزه ماده هم تخریبولای شي. نو هغه نمونه چې د رڼا او د اوسپنې د ککړتیا په شتون کې یې رنګ د تل لپاره له منځه تللی وي، خالصه احیا نه ښيي. ښايي د جانبي کیمیاوي تعاملونو له امله تخریب ښيي.

بې رنګه محلول څه نه ثابتوي

درې عامې پایلې له شواهدو هاخوا ځي او باید په لابراتواري یادښتونو، لیبلونو او ښوونیزو سلایډونو کې ترې ډډه وشي.

لومړی، بې رنګه والی د بې ضرره والي معنا نه لري. LMB له اکسیجن او نښیزو فلزاتو سره، په ځانګړې توګه د رڼا لاندې، د پراکسایډ او رادیکالونو لارې پیاوړې کولای شي. د بې ضرره والي معلومول زهرپوهنې ته اړتیا لري، نه رنګ‌سنجۍ ته.

دویم، بې رنګه والی له ککړتیا څخه د پاکېدو معنا نه لري. رنګیزه ماده او د هغې د اکسایش-احیا شریکان لا هم موجود دي. توی شوي مواد، فاضله مایعات او رنګ نیولي مواد د اسکوربېټ په ورزیاتولو نه پاکېږي. تحلیلي تایید ته اړتیا ده؛ دا موضوع د پاتې شونو او د ککړتیا د پاکولو د ازموینو په کړنلارو کې څېړل کېږي.

درېیم، بې رنګه والی د ګډ استعمال یو ګټور پروګرام نه ټاکي. په ازموینې نلۍ کې تعامل په انسانانو کې د جذب، نسجي وېش، دوز ټاکنې یا د متقابلو اغېزو د خوندیتوب په اړه هېڅ نه وايي. هر څوک چې د روغتیايي موخې لپاره د دغو دوو موادو یوځای کولو ته لېواله وي، باید لومړی د متقابلو اغېزو او خوندیتوب علمي لیکنې ولولي او له وړ سرچینو سره مشوره وکړي، نه دا چې د یوه ویال له تجربې څخه پراخې پایلې واخلي.

سم تعبیر یې محدود، خو ډېر ګټور دی. مېتیلین بلو له اسکوربېټ سره د اکسایش-احیا د دورې یو کوچنی ماډل دی: ویټامین C الکترونونه ورکوي، رنګیزه ماده بې رنګه کېږي، اکسیجن الکترونونه بېرته اخلي، رنګ راګرځي، او رڼا، pH، غلظت او اوسپنه سرعت او جانبي محصولات ټاکي. کله چې دا مفهوم روښانه شي، دا ننداریزه تجربه نور یو چل نه وي، بلکې د ستونزې د پېژندلو وسیله ګرځي. که ستاسو نمونه بل ډول چلند کوي، د رنګیزې مادې تر پوښتنې لاندې راوستلو مخکې د اکسیجن لاسرسی، د رڼا د تماس اندازه، pH او د فلزاتو ککړتیا وڅېړئ.