Kiashiria cha Tashiro: Nyekundu ya Methili na Bluu ya Methilini

Kiashiria mchanganyiko cha Tashiro huchanganya nyekundu ya methili na bluu ya methilini ili kurahisisha usomaji wa titresheni ya asidi-besi. Nyekundu ya methili hutoa mwitikio unaotegemea pH; bluu ya methilini hubadilisha utofauti wa rangi unaotokea. Mabadiliko kutoka kijani hadi zambarau katika mchanganyiko huu hayapaswi kufasiriwa kuwa rangi ya bluu inapitia mmenyuko wake unaojulikana wa upunguzaji na kuwa katika umbo lisilo na rangi.

Fomula ni muhimu. Jina lililo kwenye chupa hutambulisha kundi la viashiria, lakini maabara bado inahitaji kujua muundo wake, mabadiliko yake yaliyorekodiwa, na mbinu inayofafanua wakati wa kuacha kuongeza kititranti.

Mchango wa kila rangi

Nyekundu ya methili ni kiashiria cha asidi-besi. Maumbo yake yenye protoni na yasiyo na protoni yana ufyonzaji tofauti wa mwanga unaoonekana, kwa hivyo mabadiliko ya uwiano wa maumbo hayo husababisha mabadiliko ya rangi kadiri pH inavyobadilika. Kwa mfano, Sigma-Aldrich inaeleza mabadiliko kutoka waridi hadi manjano katika pH 4.2–6.2 kwa kitendanishi chake cha nyekundu ya methili.

Kuongeza kipengele cha bluu hubadilisha kile ambacho jicho huona: upande wenye wekundu huonekana kuwa na zambarau zaidi, huku upande wenye umanjano unapochanganyika na bluu ukionekana kuwa kijani. Hili mara nyingi huelezwa kama urekebishaji wa mwonekano wa kiashiria. Tofauti muhimu ni kati ya kipengele kinachoitikia uasidi na kipengele kinachorekebisha mwonekano wake. Kuchanganya rangi hizi hakuifanyi bluu ya methilini kuwa kipima-pH cha matumizi yote.

Linganisha hali hizi tatu kabla ya kufasiri rangi:

Mfumo wa kiashiria	Ni nini huzalisha ishara?	Kile ambacho mtazamaji anaweza kubaini
Nyekundu ya methili pekee	Mabadiliko katika umbo la asidi-besi	Myeyusho umepitia eneo la mabadiliko ya pH la kiashiria hicho
Nyekundu ya methili pamoja na bluu ya methilini	Mwitikio wa pH unaoonekana kupitia rangi zilizochanganywa	Kiashiria mchanganyiko kimefikia mwonekano unaotegemea fomula yake
Bluu ya methilini katika mfumo wa upunguzaji	Upunguzaji wa rangi ya bluu, pamoja na uwezekano wa kuoksidishwa tena	Mmenyuko wa redoksi unatokea; hili halitambui nukta ya mwisho ya titresheni

Mstari wa mwisho unaeleza jaribio tofauti. Katika onesho la chupa ya bluu la Oxford, glukosi katika mazingira ya alkali hupunguza bluu ya methilini hadi umbo lisilo na rangi, na oksijeni inayoingizwa hurejesha rangi ya bluu. Hali hizo zinaeleza mzunguko wa redoksi, si ishara ya asidi-besi inayokusudiwa na kiashiria cha Tashiro. Tofauti hiyo kwa upana imeelezwa katika kemia ya redoksi ya bluu ya methilini.

Fomula iliyorekodiwa na mwelekeo wa mabadiliko ya rangi zake

Karatasi ya kiufundi ya ITW Reagents kwa bidhaa 282430, toleo la 5 la Oktoba 2018, inaainisha 100 mg za nyekundu ya methili na 50 mg za bluu ya methilini, pamoja na 10.4 mL za maji na ethanoli isiyo na maji ya kutosha kutengeneza 100 mL. Inaeleza kuwa bidhaa hiyo ni ya titresheni za amonia na inarekodi rangi nyekundu-zambarau katika pH 4.4 na kijani katika pH 5.8.

Hii inatoa mchoro ufuatao unaohusu fomula hii pekee:

pH 4.4, nyekundu-zambarau → pH inayoongezeka → pH 5.8, kijani

pH 5.8, kijani → pH inayopungua → pH 4.4, nyekundu-zambarau

Mshale unaeleza mwelekeo wa mabadiliko ndani ya masafa ya kiashiria. Hauagizi kutumia mwisho wowote wa masafa hayo kama nukta ya kusimama kwa kila uchanganuzi. Karatasi hiyo haibainishi nukta mahususi ya mwisho yenye rangi ya kijivu, kwa hiyo pH ya jumla ya nukta ya kijivu haiwezi kutolewa kutoka katika maelezo haya.

Pia kumbuka kuwa kijani katika pH 5.8 bado ni hali ya asidi katika mazingira ya kawaida ya myeyusho wa maji. Kuita rangi hizo tu “asidi” na “alkali” kunaweza kuficha jambo hili: upande wa kijani ni upande wenye pH ya juu zaidi katika mabadiliko hayo, si uthibitisho kwamba sampuli ina pH zaidi ya 7.

Titresheni ya amonia hupima nini hasa

Kiashiria huonyesha wakati wa kusoma bureti. Kiasi cha kichanganuzi hupatikana kutokana na kiasi cha kititranti kilichotumika na kupimwa, mkusanyiko wake uliosanifishwa, na uwiano wa kistoikiometria wa mmenyuko. Rangi ya kijani iliyokolea zaidi haipimi, yenyewe tu, kiasi kikubwa zaidi cha amonia.

Kama mfano mahususi wa mbinu, Mbinu ya EPA 350.2 ya kihistoria iliyochapishwa tena na NEMI hutenganisha amonia kwa kunereka na kuikusanya katika asidi ya boriki, kisha hupima kiasi chake kwa titresheni kwa kutumia asidi ya sulfuriki iliyosanifishwa. Kiashiria chake mchanganyiko hutumia sehemu mbili kwa ujazo za myeyusho mama wa nyekundu ya methili wa 0.2% pamoja na sehemu moja kwa ujazo ya myeyusho mama wa bluu ya methilini wa 0.2%, yote miwili katika ethanoli ya 95%. Mbinu hiyo humwelekeza mchambuzi kulinganisha nukta ya mwisho na sampuli tupu yenye ujazo unaolingana wa maji na asidi ya boriki.

Maelekezo haya ya utayarishaji na fomula ya kibiashara iliyo hapo juu yana uwiano uleule wa masi za rangi, lakini mikusanyiko na miundo ya viyeyusho ni tofauti. Kwa hiyo, uwiano unaofanana si ushahidi wa kutosha kwamba chupa mbili zinaweza kutumiwa kwa kubadilishana. Utaratibu huo pia unahusu nitrojeni ya amonia na unaondoa waziwazi nitrojeni jumla ya Kjeldahl katika wigo wake. Kutumia kiashiria kimoja hakufanyi upimaji wa aina mbili za nitrojeni kuwa jaribio lilelile.

Tumia hati hiyo kuelewa mtiririko maalumu wa kazi ya uchanganuzi, badala ya kudhani kwamba toleo lake la kihistoria linaongoza sharti la sasa la kuripoti. Mbinu iliyopitishwa na maabara lazima itambue toleo linalotumika na hatua zake za udhibiti wa ubora.

Nukta ya mwisho na nukta ya usawa wa kikemikali ni tofauti

IUPAC hufafanua titresheni na nukta yake ya mwisho kwa kuzingatia utambuzi wa kukamilika kwa mmenyuko; nukta ya usawa wa kikemikali inalingana na uwiano kamili wa kikemikali. Ishara inayoonekana huwa na manufaa inapokuwa karibu vya kutosha na nukta hiyo kwa madhumuni ya mbinu husika.

Tuseme wachambuzi wawili wanafanya titresheni ya sampuli zinazofanana. Mmoja anaacha wakati myeyusho unalingana na sampuli tupu iliyoainishwa. Mwingine anaendelea hadi rangi ya zambarau iliyokolea zaidi ionekane. Mchambuzi wa pili amechagua nukta tofauti ya mwisho na anaweza kutumia kititranti kupita kiasi. Kukubaliana kuhusu jina la rangi ya mwisho hakuhakikishi kukubaliana kuhusu kiasi kilichopimwa.

Ndiyo sababu rejeleo la mafunzo linapaswa kubainisha kilinganishi, hali za kutazama, na kigezo cha kudumu kwa rangi kinachohitajika na mbinu hiyo. Picha kwenye skrini inaweza kueleza mwelekeo wa mabadiliko, lakini kilinganishi cha maabara ndicho huweka msingi wa uamuzi wakati wa utekelezaji.

Ukaguzi wa vitendo kabla ya kubadilisha kiashiria au kutatua matatizo yake

Tumia karatasi hii ya kazi wakati rangi inaonekana kuwa si sahihi au inapopendekezwa kutumia chupa mbadala:

Ukaguzi	Rekodi	Kwa nini huathiri ufasiri
Utambulisho wa kitendanishi	Majina ya rangi zote mbili na msimbo wa bidhaa	Kiashiria mchanganyiko chenye jina linalofanana kinaweza kuwa na kemikali tofauti
Fomula	Mikusanyiko ya rangi, uwiano, na kiyeyusho	Uwiano pekee huacha tofauti muhimu bila kufafanuliwa
Utaratibu	Mbinu, toleo, uongezaji wa kiashiria, na mwelekeo wa titresheni	Maelezo ya chupa hayafafanui uchanganuzi mzima
Rejeleo la nukta ya mwisho	Sampuli tupu au kilinganishi kinachohitajika na kanuni ya kusimama	“Zambarau” inaweza kujumuisha miwonekano kadhaa inayotofautiana kwa macho
Tabia isiyotarajiwa	Ikiwa mabadiliko hufuata uongezaji wa kititranti, kuachwa bila kuguswa, au kuingizwa hewa	Mzunguko wa kufifia kwa rangi unaotegemea muda unahitaji uchunguzi unaozidi pH

Chukulia sampuli tupu isiyokidhi vigezo au mabadiliko ya rangi yasiyoelezeka kuwa sababu ya kuchunguza kitendanishi na mbinu kabla ya kuripoti matokeo. Kuongeza rangi zaidi hadi sampuli ionekane kama ulivyoizoea hubadilisha hali za uchunguzi na kunaweza kuficha tatizo la awali.

Ili kuchagua jukumu sahihi la rangi katika jaribio tofauti, anza na bluu ya methilini katika upimaji wa kiuchanganuzi. Kwa titresheni za Tashiro, hakikisha fomula ya rangi, nukta ya mwisho inayoonekana, na hesabu ya uchanganuzi vimerekodiwa pamoja.