ميٿيلين بلو بطور اشاري: رنگ جي تبديلي اصل ۾ ڇا ٻڌائي ٿي

هڪ ٽيڪنيشن بيڪر ۾ ميٿيلين بلو وجهي ٿي، pH ترتيب ڏئي ٿي ۽ انتظار ڪري ٿي ته رنگ تيزابيت ٻڌائي. ڪا واضح تبديلي نٿي ٿئي. ان جي بدران هوءَ اسڪوربڪ ايسڊ جي محلول جو هڪ ڦڙو وجهي ٿي، ۽ نيرو رنگ غائب ٿي وڃي ٿو. هوءَ فلاسڪ کي هوا ۾ لوڏي ٿي، ۽ نيرو رنگ موٽي اچي ٿو. ساڳيو رنگ مادو، پر ٻه بلڪل مختلف رويا. اهو مونجهارو ئي هن مضمون جو سمورو موضوع آهي: ميٿيلين بلو هڪ ريڊاڪس اشاري آهي، جيڪو اليڪٽرانن جي منتقليءَ تي ردعمل ڏيکاري ٿو، نه ڪي pH اشاري، جيڪو پروٽانن تي ردعمل ڏيکاري. جڏهن اهو فرق واضح ٿي وڃي ٿو، ته ٻيا سڀ تفصيل پنهنجي جاءِ تي سمجهه ۾ اچن ٿا.

عملي قاعدو هڪ جملي ۾ سمائجي ٿو. نيرو رنگ ٻڌائي ٿو ته آڪسائيڊ ٿيل صورت موجود آهي. بي رنگ هجڻ ٻڌائي ٿو ته رِڊيوُس ٿيل صورت، ليوڪوميٿيلين بلو، موجود آهي. هر اها شيءِ جيڪا اليڪٽران منتقل ڪري ٿي، حالت بدلائي سگهي ٿي. رڳو تيزاب ۽ الڪليون ائين نٿا ڪري سگهن، جيتوڻيڪ pH ان وولٽيج کي بدلائي ٿو جنهن تي اها تبديلي ٿئي ٿي.

رنگ جي پٺيان موجود جوڙو

آڪسائيڊ ٿيل ميٿيلين بلو ميٿيلٿائيونينيم ڪيٽائن آهي، جيڪو ٽن هموار حلقن وارو فينوٿائيزينيم نظام آهي ۽ ڪلورائيڊ لوڻ جي صورت ۾ فراهم ڪيو وڃي ٿو؛ PubChem ان کي ميٿيلٿائيونينيم ڪلورائيڊ طور درج ڪري ٿو. پاڻيءَ جي هلڪي محلول ۾ مونو مر لڳ ڀڳ 664 nm تي جذب ڪري ٿو، ۽ اهو جذب ئي اک کي نيرو نظر اچي ٿو. ان جو رِڊيوُس ٿيل ساٿي، ليوڪوميٿيلين بلو، ساڳيو بنيادي ڍانچو رکي ٿو، پر وچين حلقي جي نائٽروجن پروٽان حاصل ڪري ٿي ۽ ڪروموفور ٽٽي وڃي ٿو؛ تنهنڪري اهو لڳ ڀڳ بي رنگ هوندو آهي ۽ ان جي مضبوط جذب پٽي الٽراوائلٽ حصي ۾ هوندي آهي (ليوڪو صورت لاءِ PubChem جو اندراج).

خالص ردعمل ۾ ٻه اليڪٽران منتقل ٿين ٿا، پر پروٽانن جو تعداد pH تي دارومدار رکي ٿو، ڇاڪاڻ⁠تہ رِڊيوُس ٿيل صورت تيزابي ماحول ۾ پروٽان حاصل ڪري ٿي. ريڊاڪس ڪيميا کي بصري صورت ۾ ڏيکارڻ بابت حوالياتي وضاحت، هائيڊروجن اليڪٽروڊ جي ڀيٽ ۾ pH 0 تي معياري پوٽينشل لڳ ڀڳ +0.53 V ۽ pH 7 تي فارمل پوٽينشل لڳ ڀڳ +0.011 V ٻڌائي ٿي. انهن نقطن جي وچ ۾ پوٽينشل pH سان بدلجي ٿو. رنگ مادن جي ريڊاڪس رويي ۽ پوٽينشلن بابت مطالعي ۾ جديد وولٽاميٽري لڳ ڀڳ pH 4 کان 10 تائين هر pH يونٽ تي اٽڪل 29.5 mV جي تبديلي ڳولي ٿي، جيڪا ٻن اليڪٽرانن ۽ هڪ پروٽان واري نظام سان ٺهڪي اچي ٿي؛ ۽ pH 4 کان هيٺ هر pH يونٽ تي اٽڪل 88.5 mV جي تبديلي ڳولي ٿي، جيڪا ٻن اليڪٽرانن ۽ ٽن پروٽانن واري نظام سان ٺهڪي اچي ٿي. تنهنڪري pH کان سواءِ ٻڌايل پوٽينشل بي معنيٰ آهي. هميشه پڇو ته انگ جي پٺيان ڪهڙي ڍلان ۽ ڪهڙو حوالياتي اليڪٽروڊ آهي، ڇاڪاڻ⁠تہ چانديءَ جي حوالياتي اليڪٽروڊن جي ڀيٽ ۾ ڏنل قدرن کي هائيڊروجن پيماني وارن قدرن سان سڌو ڀيٽي نٿو سگهجي. بنيادي بناوت ۽ خاصيتون ڪروموفور کي طئي ڪن ٿيون، ۽ ريڊاڪس پڙهڻيءَ جي ڊزائن بابت هڪ ساٿي صفحو هن جوڙي کي فارموليشن جي چونڊن تائين وڌائي ٿو.

پوٽينشل پيماني تي اها وچولي جاءِ ئي رنگ مادي کي ڪارائتو بڻائي ٿي. pH 7 تي اهو نرم آڪسائيڊ ڪندڙن ۾ شمار ٿئي ٿو: ايترو مضبوط جو اسڪوربيٽ يا NAD(P)H جهڙن سٺن ڏيندڙن کان اليڪٽران وٺي سگهي، ۽ ايترو ڪمزور جو اهي ڳريل آڪسيجن يا فيرڪ مرڪزن ڏانهن منتقل ڪري سگهي. تنهنڪري اهو هڪ حالت ۾ اٽڪڻ بدران چڪر هلائي ٿو. رِڊڪشن ان جو رنگ ختم ڪري ٿي. هوا ان کي ٻيهر آڪسائيڊ ڪري ٿي. ٻنهي طرفن ۾ رستو ساڳيو آهي.

pH بابت سوال بار بار ڇو اٿن ٿا

ليبارٽرين ۽ ڪلاس رومن ۾ مونجهاري جا ٽي سبب بار بار سامهون اچن ٿا، ۽ هر هڪ جي واضح درستگي آهي.

پهريون، pH پوٽينشل کي بدلائي ٿو، جيڪو pH جي ردعمل جهڙو لڳي ٿو. pH وڌايو ته مقرر اليڪٽروڊ پڙهڻيءَ تي جوڙي کي رِڊيوُس ڪرڻ آسان ٿي وڃي ٿو، تنهنڪري ساڳيو اليڪٽران ڏيندڙ رنگ مادي کي وڌيڪ تيزيءَ سان بي رنگ ڪري ٿو. پر عام حد ۾ رڳو پروٽان حاصل ڪرڻ جو ڪو به مرحلو نيري کان بي رنگ ٿيڻ جي صاف تبديلي پيدا نٿو ڪري. ميٿيلين بلو جي خاصيتن بابت 2025 جو تنقيدي جائزو ٻڌائي ٿو ته pH 2 کان 12 تائين 665 nm واري وڌ ۾ وڌ جذب جي جاءِ بنيادي طور ساڳي رهي ٿي، ۽ جذب جي مقدار ۾ رڳو معمولي تبديليون اچن ٿيون. پروٽان وولٽيج کي ترتيب ڏين ٿا. اليڪٽران رنگ بدلائين ٿا.

ٻيو، آنٽالاجيءَ جو ليبل گمراهه ڪري ٿو. PubChem هن وقت ChEBI مان هڪ ڪردار درآمد ڪري ٿو، جنهن ۾ هن رنگ مادي کي تيزاب-الڪلي اشاري چيو ويو آهي. انهيءَ ليبل کي ان ڳالهه جو ثبوت نه سمجهڻ گهرجي ته ميٿيلين بلو فينولفٿيلين يا ميٿيل ريڊ وانگر عمل ڪري ٿو. عام آبي ڪم ۾ اهو ائين نٿو ڪري.

ٽيون، تاشيرو ملاوٽ اهو نالو استعمال ڪري ٿي. تاشيرو اشاري ميٿيل ريڊ ۽ ميٿيلين بلو جي ملاوٽ آهي، جنهن ۾ ميٿيل ريڊ تيزاب-الڪلي ردعمل ڏئي ٿو ۽ ميٿيلين بلو نيرو بصري پسمنظر ڏئي ٿو، جنهن سان ڳاڙهي کان پيلي تبديلي وڌيڪ چٽي گڏيل تبديلي بڻجي ٿي. هڪ تجارتي تاشيرو فارموليشن pH 4.4 کان 6.2 جي حد ٻڌائي ٿي، جڏهن ته هڪ مقرر ITW Reagents فارموليشن pH 4.4 تي ڳاڙهي-واڱڻائي کان pH 5.8 تي سائي رنگ تائين تبديلي ٻڌائي ٿي. انهن مان ڪا به حد ميٿيلين بلو جي پنهنجي تبديليءَ جي حد ناهي. رنگ مادو اسڪريننگ عامل آهي، محسوس ڪندڙ جزو نه.

هڪ انتهائي حالت بابت خبرداري ضروري آهي. لڳ ڀڳ pH 13 تي، سخت الڪلي حالتون ناقابلِ واپسي هائيڊرولائسس ذريعي ڳاڙهي کان گلابي ميٿيلين-وائليٽ قسم جون پيداوارون ٺاهي سگهن ٿيون. اهو گلابي رنگ بگاڙ آهي، اشاري جو آخري نقطو نه. ان کي محلول ضايع ڪرڻ جي نشاني سمجهو، پڙهڻي وٺڻ جي نه.

اهو ريڊاڪس اشاري طور ڪٿي ڪم ڪري ٿو

روايتي استعمال Lane-Eynon رِڊيوُسنگ شگر ٽائٽريشن آهي. گرم الڪلي فيهلنگ محلول کي شگر سان ٽائٽريٽ ڪيو وڃي ٿو، ۽ آخري نقطي جي ويجهو ميٿيلين بلو وڌو وڃي ٿو؛ باقي نيرو رنگ تڏهن غائب ٿئي ٿو جڏهن شگر جي رِڊيوُس ڪرڻ واري صلاحيت ڪاپر(II) لاءِ گهربل مقدار کان وڌي وڃي ٿي. AOAC جو Lane-Eynon طريقو ملاوٽ کي اُبلندڙ رکي ٿو ته جيئن ٻاڦ نڪرڻ سان هوا جي ذريعي ٻيهر آڪسائيڊ ٿيڻ دٻجي وڃي؛ عام طور رنگ مادي جي محلول جا ڪجهه ڦڙا استعمال ٿين ٿا. رنگ جي تبديلي ٻڌائي ٿي ته هاڻي رِڊيوُس ٿيڻ جوڳو ٽامو باقي ناهي، جيڪا فلاسڪ بابت ريڊاڪس ڄاڻ آهي، pH بابت ڄاڻ نه.

پراڻي ٽائٽريميٽري ۾ اهو ئي اصول ٻين هنڌن تي به استعمال ٿيو. ڪجهه آئيڊيميٽرڪ ٽائٽريشنن ۾، جتي الڪوحل نشاستي کي نامناسب بڻائيندو هو، هلڪو رنگ مادو نشاستي جي جاءِ وٺي سگهندو هو، جنهن جي ڪم ڪندڙ مقدار لڳ ڀڳ 0.05 g في ليٽر هوندي هئي؛ جيتوڻيڪ رنگ مادي جي وڌاءَ سان آئيڊين ۽ رنگ مادي جو مرڪب ٺهڻ جو خطرو هوندو آهي، جيئن Sinnatt 1912 ۾ ڏيکاريو. هينڊبڪن جون گڏ ڪيل فهرستون پڻ هن رنگ مادي کي ٽائٽانوميٽري ۽ آئيڊوميٽري لاءِ درج ڪن ٿيون. 1936 جي Gal جي اسڪوربڪ ايسڊ واري طريقي ۾ وٽامن C جي عرقن سان رنگ مادي کي رِڊيوُس ڪيو ويو ۽ باقي رنگ مادي جي ٽائٽينيم ٽرائيڪلورائيڊ سان واپسي ٽائٽريشن ڪئي وئي. هاڻي اهو طريقو روزمره استعمال بدران تاريخي حيثيت رکي ٿو، پر اهو نمونو ڏيکاري ٿو: ڏيندڙ نيري رنگ کي رِڊيوُس ڪري بي رنگ بڻائي ٿو، ۽ نيري رنگ جو غائب ٿيڻ آخري نقطو آهي.

ڳريل آڪسيجن جا طريقا ساڳئي جوڙي کي ابتڙ رخ ۾ هلائين ٿا. هڪ شايع ٿيل طريقي ۾ پهرين الڪلي آبي ايٿانول اندر گلوڪوز سان رنگ مادي کي رِڊيوُس ڪيو وڃي ٿو، پوءِ ڳريل آڪسيجن بي رنگ ليوڪو صورت کي لڳ ڀڳ فوري طور ٻيهر نيرو ڪري ٿي؛ لڳ ڀڳ 600 nm تي، اٽڪل 13 مائڪروگرام في ملي ليٽر تائين پڙهڻي ورتي وڃي ٿي، جيئن Okumura ۽ Hashitani بيان ڪيو آهي. ان کي روايتي Winkler ڳريل-آڪسيجن ٽائٽريشن سان نه ملايو، جنهن جي آخري نقطي لاءِ نشاستو استعمال ٿئي ٿو؛ NOAA جو Winkler SOP لڳ ڀڳ 1 سيڪڙو نشاستو مقرر ڪري ٿو. ميٿيلين بلو سان آڪسيجن جا طريقا هڪ الڳ خاندان آهن، جن ۾ رنگ جي تبديليءَ جو رخ ابتڙ هوندو آهي.

ڪلاس روم وارو نيري بوتل جو تجربو ننڍي پيماني تي اهو ئي جوڙو آهي: الڪلي محلول ۾ گلوڪوز، محلول بيهڻ تي، نيري رنگ مادي کي رِڊيوُس ڪري بي رنگ صورت ۾ بدلائي ٿو، ۽ لوڏڻ سان آڪسيجن ڳري ٿي، جيڪا ان کي ٻيهر آڪسائيڊ ڪري نيرو بڻائي ٿي. مڪمل طريقو ۽ ان جا ڪنٽرول نيري بوتل جي مظاهري سان لاڳاپيل آهن، ۽ جذب پٽين جون جايون ۽ گڏجڻ سبب ٿيندڙ تبديليون اسپيڪٽرا ۽ ڪنسنٽريشن جي اثرن واري صفحي سان لاڳاپيل آهن. هي مضمون رڳو عمل جو ميڪانيزم رکي ٿو، ڇاڪاڻ⁠تہ طريقي ۽ اسپيڪٽرا ٻنهي لاءِ پنهنجون حالتون ضروري آهن.

رنگ-حالت جو چارٽ: حالتون، شرطون، حدون

هي جدول هن مضمون جو بنيادي حوالو آهي. ڪنهن به آخري نقطي تي ڀروسو ڪرڻ کان اڳ پوري قطار پڙهو.

آخري نقطي کي ڌنڌلو ڪندڙ خرابيءَ جا سبب

جڏهن به آخري نقطو بدلجڻ لڳي، پهريون شڪ هوا تي وڃي ٿو. ليوڪو صورت آسانيءَ سان ٻيهر آڪسائيڊ ٿئي ٿي، خاص ڪري الڪلي نظامن ۾، تنهنڪري بي رنگ ٿيل ٽائٽريشن بيهڻ يا زور سان گهماڻ تي وري نيري ٿي سگهي ٿي. جتي حالت برقرار رهڻ ضروري هجي اتي هوا خارج ڪريو، لوڏڻ کي معياري بڻايو، ۽ مقرر وقت تي پڙهڻي وٺو.

روشني ٻيو شڪ آهي. رنگ مادو فوٽوڪيميائي طور سرگرم آهي، ۽ ڏيندڙن جي موجودگيءَ ۾ روشني پوڻ سان اهڙن رستن ذريعي بي رنگ ٿي سگهي ٿو، جن ۾ ميٿيل گروپ وڃايل پيداوارون شامل آهن. تجزياتي رنگ مادي جا محلول اونداهيءَ ۾ رکو ۽ آخري نقطا تيز ليبارٽري ليمپن هيٺ نه پرکيو.

ڪنسنٽريشن ٽيون سبب آهي. آڪسائيڊ ٿيل ڪيٽائن گڏجي ڊائمر ۽ وڌيڪ وڏا مجموعا ٺاهي ٿو، جن جي جذب پٽي لڳ ڀڳ 610 کان 615 nm ڏانهن سرڪي ٿي؛ تنهنڪري وڌيڪ ڪنسنٽريشن وارو محلول ناپاڪ نه هجڻ باوجود متوقع چوٽيءَ کان هٽيل نظر اچي ٿو. اسپيڪٽرا يا آخري نقطن کي پرکڻ کان اڳ محلول کي مونو مر واري حد تائين هلڪو ڪريو.

ٻه گهٽ نمايان تعصب به ذڪر لائق آهن، ڇاڪاڻ⁠تہ اهي خاص طور گهٽ ڪنسنٽريشن واري ڪم کي متاثر ڪن ٿا. رنگ مادو شيشي ۽ پاڻيءَ جي وچ واري سطح تي ماپڻ جوڳي مقدار ۾ جذب ٿي چنبڙي ٿو، جنهن سان هلڪن معياري محلولن ۽ ردعمل جي رفتار جي ماپن ۾ تعصب اچي ٿو؛ جتي درستگي اهم هجي اتي پوليمر جا برتن يا ڪيوويٽ حل آهن. ۽ تجارتي رنگ مادي ۾ Azure B سميت لاڳاپيل ٿائيزين ناپاڪيون ٿي سگهن ٿيون، جن کي تاريخي صاف ڪرڻ وارن مطالعي ۾ خاص طور هٽايو ويو، تنهنڪري تجزياتي ڪم ۾ گريڊ مقرر ڪرڻ گهرجي، اهو نه سمجهڻ گهرجي ته ميٿيلين بلو جو ليبل لڳل هر بوتل ڪيميائي طور هڪجهڙي آهي. گڏجڻ سبب ٿيندڙ تبديليءَ جا اسپيڪٽرل تفصيل ڄاڻي واڻي اسپيڪٽرا واري صفحي تي رکيا ويا آهن.

ليبارٽري ميز لاءِ مختصر چيڪ لسٽ

محلول کي بفر ڪريو ۽ هر پوٽينشل ۽ هر آخري نقطي جي ڀرسان pH لکو. آڪسيجن جون حالتون مقرر ڪريو: Lane-Eynon قسم جي ڪم لاءِ ٻاڦ جي پردي سان اُبالڻ، ۽ ٻين هنڌن تي غير فعال گئس جو پردو يا مقرر وقت. ايتري هلڪي ڪنسنٽريشن تي ڪم ڪريو جو مونو مر ڏسي سگهجي، محلولن کي روشنيءَ کان بچايو، گهٽ ڪنسنٽريشن تي پوليمر جا برتن ترجيح ڏيو، ۽ رنگ مادي جو گريڊ درج ڪريو. جيڪڏهن اصل مقصد pH آهي، ته حقيقي تيزاب-الڪلي اشاري يا مقرر تاشيرو ملاوٽ استعمال ڪريو، ۽ ملاوٽ جي حد کي ملاوٽ جي حد ئي چئو، ڪڏهن به ميٿيلين بلو جي حد نه.

انهن ضابطن سان تصور پنهنجي اصل صورت ۾ قائم رهي ٿو. ميٿيلين بلو آڪسائيڊيشن جي حالت غير معمولي وضاحت سان ٻڌائي ٿو، ڇاڪاڻ⁠تہ ان جي ٻن حالتن جو ڏسڻ جوڳي روشنيءَ جو جذب هڪ ٻئي کان تمام گهڻو مختلف آهي. رنگ کي ڄاڻايل pH تي، ڄاڻايل آڪسيجن ۽ روشنيءَ جي حالتن هيٺ، ۽ ڄاڻايل رنگ مادي جي گريڊ سان ورتل ريڊاڪس پڙهڻي سمجهو، ته اهو ٽائٽريشن ۾ پنهنجي جاءِ جو حقدار بڻجي ٿو. ان کي لٽمس سمجهو، ته اهو هر ڀيري هڪجهڙي طرح گمراهه ڪندو.