మిథిలీన్ బ్లూ శోషణ వర్ణపటం మరియు మోలార్ శోషణ గుణకం: పరిస్థితులను పేర్కొన్న సూచన సమాచారం

మిథిలీన్ బ్లూ వర్ణపటం నుంచి ఒక సంఖ్యను మరో సందర్భంలో ఉపయోగించడానికి ప్రయత్నించే వరకు అది సరళంగానే కనిపిస్తుంది. ఒక ప్రయోగశాల మోలార్ ఎక్స్‌టింక్షన్ గుణకం సుమారు 82,000 అని నివేదిస్తుంది. మరొకటి 67,000 అని నివేదిస్తుంది. మూడవది 100,000 కంటే ఎక్కువ అని నివేదిస్తుంది. ఈ మూడు విలువలూ ఆయా ప్రయోగశాలల కొలతలను సరిగ్గా వివరించవచ్చు. అయితే, వాటిలో ఏదీ ఈ రంగు పదార్థానికి సార్వత్రిక స్థిరాంకం కాదు.

రెండు వేర్వేరు భావనలను కలపడం వల్ల ఈ గందరగోళం వస్తుంది. శోషణాంకం అనేది ఒక నిర్దిష్ట సెల్‌లోని నిర్దిష్ట ద్రావణంపై చేసిన కొలత. సాధారణంగా ఎప్సిలాన్‌గా సూచించే మోలార్ శోషణ గుణకం ఆ ద్రావణాన్ని వివరించే నమూనాలోని ఒక పరామితి. మిథిలీన్ బ్లూ అణువుల పరస్పర సంఘటన స్థితి మారినప్పుడు నమూనా మారుతుంది. అందువల్ల పరామితి కూడా మారుతుంది. ప్రతి గుణకాన్ని పరిస్థితులతో కూడిన విలువగా పరిగణించడం ఉపయోగకరమైన అలవాటు: తరంగదైర్ఘ్యం, ద్రావకం, pH లేదా బఫర్, ఉష్ణోగ్రత, సాంద్రత పరిధి మరియు కాంతి పథ పొడవును ఆ సంఖ్యతో పాటు పేర్కొనాలి.

పలుచని జల ద్రావణంలో మోనోమర్ పట్టీ

పలుచని జల ద్రావణంలో మిథిలీన్ బ్లూ ధన అయాన్ ప్రధాన పట్టీ సుమారు 664 నుంచి 665 nm వద్ద ఉంటుంది. పరికరాలు, అమరిక ఎంపికలను బట్టి సాధారణంగా దీనిని 664 నుంచి 668 nm పరిధిలో పేర్కొంటారు. రంగు పదార్థంలో ఎక్కువ భాగం మోనోమర్ రూపంలో ఉండేంత పలుచగా ద్రావణం ఉన్నప్పుడు పరిమాణ నిర్ధారణకు ఈ పట్టీ సరైన ఎంపిక.

ప్రచురిత పరిశోధనల్లోని మూడు విలువలు, ప్రధానంగా పేర్కొన్న సంఖ్య కంటే పరిస్థితులు ఎందుకు ముఖ్యమో చూపిస్తాయి. 1 cm సెల్‌లలో జల నమూనాలను సుమారు 7 micromolar కంటే తక్కువగా ఉంచిన బంకమట్టి పరిశోధకులు, 665 nm వద్ద ఎప్సిలాన్ సుమారు 82,000 M-1 cm-1 అని నివేదించారు. అత్యంత పలుచని జల నమూనాలకు ప్రయోగాధారిత అమరిక వాలుగా ఈ విలువ వివరాలు అసాధారణంగా స్పష్టంగా నమోదు చేయబడ్డాయి. తరువాత చేసిన డీయోనైజ్డ్ నీటిలో ప్రాథమిక అమరికలో, 2.34 నుంచి 37.52 micromolar మరియు 1 cm కాంతి పథాన్ని ఉపయోగించి, మొత్తం రంగు పదార్థానికి 665 nm వద్ద సుమారు 67,100 M-1 cm-1 పొందారు. ఈ తక్కువ ఫలితం ఊహించదగినదే; ఇది విరుద్ధమైనది కాదు. ఎందుకంటే ఆ అమరిక పరిధి ఎగువ సగంలో అప్పటికే గణనీయమైన డైమర్ ఉంటుంది. మూడవ విలువ, 664 nm వద్ద సుమారు 73,460 M-1 cm-1, pH 6.86 మరియు 293 K వద్ద గమనించిన వర్ణపటాన్ని మోనోమర్, డైమర్ భాగాలుగా విడదీసిన పరిశోధన నుంచి వచ్చింది. దీనిని మిథిలీన్ బ్లూ కాంతి భౌతికశాస్త్రంపై ఇటీవలి విమర్శనాత్మక సమీక్షలో సంగ్రహించారు. ఆ సంఖ్య గణితపరంగా వేరుచేసిన మోనోమర్ భాగానికి సంబంధించినది; మొత్తం రంగు పదార్థ సాంద్రతకు వ్యతిరేకంగా శోషణాంకాన్ని చూపే ప్రత్యక్ష వాలు కాదు.

ఆచరణలో ముఖ్యమైన విషయం: మీ నమూనాల పరిస్థితులకు సరిపోయే గుణకాన్ని ఎంచుకోండి లేదా మీరే అమరిక చేయండి. 30 micromolar ఫాస్ఫేట్ బఫర్ విశ్లేషణలో 82,000 విలువను ఉపయోగించి, సరళరేఖీయ సంబంధం ఇంకా వర్తిస్తుందని భావించవద్దు.

తక్కువ తరంగదైర్ఘ్యంలోని భుజం ఒక మిశ్రమం

సాంద్రత పెరిగేకొద్దీ, 664 nm శిఖరంతో పోలిస్తే సుమారు 600 నుంచి 615 nm వద్ద భుజం పెరుగుతుంది. ఆధునిక పరిశోధనలు సాధారణంగా H రకం డైమర్ సహకారాన్ని సుమారు 605 నుంచి 610 nm వద్ద గుర్తిస్తాయి. నీటిలో మిథిలీన్ బ్లూ సమగ్ర వర్ణపట విశ్లేషణ డైమర్ గరిష్ఠాన్ని 607 nm వద్ద, అధిక సమూహ గరిష్ఠాన్ని 600 nm వద్ద వేరుచేస్తుంది. మోనోమర్ అనునాద భాగాలు 664 మరియు 650 nm వద్ద ఉంటాయి. దాని పూర్తి పాఠం PMID 33251415 కోసం ఉచిత ప్రాప్యత రికార్డు ద్వారా అందుబాటులో ఉంది.

ఆ భుజాన్ని పూర్తిగా డైమర్ శోషణాంకంగా పేర్కొనకూడదు. అదే ప్రాంతంలో మోనోమర్ కంపన, ఎలక్ట్రానిక్ నిర్మాణం కూడా సహకరిస్తుంది. అందువల్ల కొలిచిన ఎత్తు వాటి కలయిక ఫలితం. ఒక సమగ్ర నమూనా సరిపోలికలో, మొత్తం 1.1 micromolar నుంచి 3.4 millimolar పరిధికి మోనోమర్, డైమర్ నమూనా సరిపోలలేదు. టెట్రామర్‌ను చేర్చినప్పుడు ఉత్తమ సరిపోలిక వచ్చింది. 34 micromolar కంటే తక్కువ సాంద్రతలోనే టెట్రామర్ సంకేతాన్ని గుర్తించగలిగారు. నమూనాలో సరిపోల్చిన భాగాల తీవ్రతలు ఎక్కువగా ఉన్నాయి: ప్రధాన మోనోమర్ భాగానికి 664 nm వద్ద సుమారు 107,800 M-1 cm-1, డైమర్‌కు 607 nm వద్ద సుమారు 101,400, టెట్రామర్‌కు 600 nm వద్ద సుమారు 138,500. ఇవి బఫర్ లేని డీయోనైజ్డ్ నీటిలో, సోడియం క్లోరైడ్ 0 నుంచి 0.15 M వరకు, ఉష్ణోగ్రతలు 282 నుంచి 333 K వరకు ఉన్న పరిస్థితులకు సంబంధించినవి. ఇవి నమూనా ద్వారా వేరుచేసిన భాగాలు. కాబట్టి ప్రయోగాధారిత బీర్ లాంబర్ట్ వాలుకు బదులుగా వీటిని ఉపయోగించకూడదు.

డైమరైజేషన్ బలాన్ని ప్రత్యక్షంగా పరిమాణీకరించారు. pH 6.86 మరియు 293 K వద్ద ఒక అధ్యయనం సుమారు 3,900 M-1 డైమరైజేషన్ స్థిరాంకాన్ని పొందింది. 5 micromolar పని ద్రావణం దాదాపు సరళరేఖీయంగా ఎందుకు ప్రవర్తిస్తుందో, 50 micromolar నిల్వ ద్రావణం ఎందుకు అలా ప్రవర్తించదో ఈ పరిమాణం వివరిస్తుంది. పద్ధతి అభివృద్ధి సమయంలో ఉపయోగకరమైన తనిఖీ, సుమారు 610 nm వద్ద శోషణాంకానికి, సుమారు 665 nm వద్ద శోషణాంకానికి మధ్య నిష్పత్తి. సాంద్రతతో పాటు ఆ నిష్పత్తి పెరిగితే, 664 nm వద్ద ఎప్సిలాన్ ఇక ఒకే మార్పులేని రసాయన రూపాన్ని వివరించదు.

ఒకదానికొకటి మారే రెండు రూపాల జత ప్రధానంగా ఉండే సాంద్రత పరిధిలో, వర్ణపటాలకు ఒక ఉమ్మడి ఐసోస్బెస్టిక్ బిందువు ఉండవచ్చు. జల ద్రావణాల శ్రేణుల్లో ప్రయోగపరంగా ఇది సుమారు 625 nm వద్ద కనిపిస్తుంది. స్పష్టమైన, స్థిరమైన బిందువు రెండు ప్రధాన రసాయన రూపాలు ఉన్నాయనే వివరణకు అనుగుణంగా ఉంటుంది. సాంద్రత పెరిగేకొద్దీ ఆ బిందువు కదిలినా లేదా అదృశ్యమైనా, దాన్ని అధిక సమూహాలు లేదా మారుతున్న సమతుల్యాలు ప్రవేశించాయనే హెచ్చరికగా పరిగణించండి; పరికర లోపంగా భావించవద్దు.

ద్రావకం, pH మరియు ఉష్ణోగ్రత వర్ణపటాన్ని మారుస్తాయి

నీరు అణువుల పరస్పర సంఘటనకు అనుకూలంగా ఉంటుంది. డైమిథైల్ సల్ఫాక్సైడ్‌ను చేర్చడం డైమరైజేషన్‌ను అణచివేస్తుంది, శోషణ మరియు ఫ్లోరోసెన్స్ గరిష్ఠాలను ఎక్కువ తరంగదైర్ఘ్యం వైపు మారుస్తుంది, ఫ్లోరోసెన్స్ క్వాంటం దిగుబడిని సుమారు నాలుగు రెట్లు పెంచుతుంది. ఈ ఫలితాలు నీరు మరియు DMSO మిశ్రమాల్లో మిథిలీన్ బ్లూపై ద్రావక అధ్యయనంలో నివేదించబడ్డాయి. అది PMID 30933781గా సూచీకరించబడింది. ఆ పరిశోధన జల వర్ణపటాలను మోనోమర్, డైమర్ సమతుల్యంగా పరిగణిస్తుంది. మోనోమర్ శోషణ సుమారు 650 నుంచి 670 nm వద్ద, డైమర్ శోషణ సుమారు 580 నుంచి 615 nm వద్ద ఉంటుంది. 293.15 K వద్ద వర్ణపటాల నుంచి డైమరైజేషన్ స్థిరాంకాలను లెక్కిస్తుంది.

ఆల్కహాల్‌లు స్థానం, కనిపించే తీవ్రత రెండింటినీ మారుస్తాయి. అయితే అవి సమూహాల ఏర్పాటును పూర్తిగా తొలగించవు. మిథిలీన్ బ్లూ ద్రావక అధ్యయనంలో నివేదించిన ఒక ప్రాథమిక పోలికలో, 31.3 micromolar మరియు గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద, ఎక్కువ తరంగదైర్ఘ్య గరిష్ఠం నీటిలో 665 nm వద్ద, మిథనాల్‌లో 655 nm వద్ద ఉంది. మొత్తం ద్రావణానికి కనిపించే విలువలు నీటిలో సుమారు 37,100, మిథనాల్‌లో 60,800 ఉన్నాయి. 298 K వద్ద నిర్జల ఎథనాల్‌లో చేసిన వేరొక ధృవీకరణలో, గరిష్ఠం 655 nm వద్ద, ఎప్సిలాన్ సుమారు 68,000గా లభించింది.

సాధారణ pH మార్పులు, అనేక విధానాలు ఊహించే దానికంటే తక్కువగా వర్ణపటాన్ని మారుస్తాయి. పైన పేర్కొన్న విమర్శనాత్మక సమీక్ష ప్రకారం, సుమారు pH 2 నుంచి pH 12 వరకు గరిష్ఠం 665 nm సమీపంలోనే ఉంది. pH 11 వరకు తీవ్రతలో స్వల్ప మార్పులు మాత్రమే ఉన్నాయి. బఫర్ రకం మరియు అయానిక్ బలం, పేర్కొన్న pH అంతగానే ఫలితాలను మార్చవచ్చు. కాబట్టి pH మీటర్ పఠనాన్ని మాత్రమే కాకుండా, వాస్తవంగా ఉపయోగించిన బఫర్ మరియు లవణాన్ని కూడా నమోదు చేయండి. బలమైన ఆమ్లం లేదా బలమైన క్షారం వేరే సందర్భం. ఎందుకంటే రంగు పదార్థం ప్రతివర్తనీయ సంఘటనకు బదులుగా రసాయన మార్పుకు లోనవచ్చు. ఉష్ణోగ్రత మరియు లవణం కూడా సమతుల్యాన్ని మారుస్తాయి. అందుకే 2020 నీటి అధ్యయనం రెండింటినీ ఉద్దేశపూర్వకంగా మార్చింది.

సంఖ్య చెల్లుబాటును నిలిపేలా కొలవడం

పరిమాణాత్మక పరిశోధన బీర్ లాంబర్ట్ సంబంధంపై ఆధారపడుతుంది: శోషణాంకం అంటే ఎప్సిలాన్, సాంద్రత మరియు కాంతి పథ పొడవుల గుణితఫలం. దానితో పాటు, మీ పరిస్థితుల్లో సరళరేఖీయ పరిధి వాస్తవంగా వర్తిస్తుందని నిరూపించాలి.

తక్కువ micromolar స్థాయిలో పని చేయడానికి 1 cm సెల్‌ను ఉపయోగించండి. ఎప్సిలాన్ సుమారు 82,000 ఉన్నప్పుడు, 5 micromolar వద్ద శోషణాంకం సుమారు 0.41, 10 micromolar వద్ద సుమారు 0.82 ఉంటుంది. సాధారణ నీటిలో మోనోమర్‌పై దృష్టి పెట్టిన కొలతకు, పదుల micromolar స్థాయిలో విస్తృతంగా అమరిక చేయడం కంటే సుమారు 5 నుంచి 7 micromolar సమీపంలో లేదా అంతకంటే తక్కువగా ఉండటం మరింత సురక్షితం. అధిక సాంద్రత గల నిల్వ ద్రావణాల కోసం, 1 కంటే చాలా ఎక్కువ శోషణాంకాన్ని అంగీకరించే బదులు కాంతి పథాన్ని తగ్గించండి.

బ్లాంక్ కోసం అదే మాధ్యమాన్ని ఉపయోగించండి: అదే నాణ్యత గల నీరు, అదే సహద్రావక నిష్పత్తి, అదే బఫర్ మరియు లవణాలు, కానీ రంగు పదార్థం లేకుండా. అమరిక ప్రమాణ ద్రావణాలను అదే మాధ్యమంలో, అదే ఉష్ణోగ్రత వద్ద తయారు చేయండి. అభివృద్ధి సమయంలో ఒకే తరంగదైర్ఘ్యాన్ని చదవడానికి బదులుగా పూర్తి దృశ్య పరిధిని, ఆదర్శంగా సుమారు 550 నుంచి 750 nm వరకు, స్కాన్ చేయండి. ఎత్తును మాత్రమే కాకుండా ఆకృతిని కూడా గమనించండి. వరుస పలుచనలతో సాధారణీకరించిన ఆకృతి మారితే, వ్యవస్థ రసాయనపరంగా సాంద్రతపై ఆధారపడుతోంది. అధిక R వర్గ విలువ ఒక్కటితో పోలిస్తే, స్థిరమైన గరిష్ఠం మరియు స్థిరమైన 610 నుంచి 665 nm నిష్పత్తి ఆమోదయోగ్యమైన పరిధికి బలమైన ఆధారాలు.

కారక పదార్థ రూపాన్ని నమోదు చేయండి. వాణిజ్య పదార్థం నిర్జల మిథైల్‌థయోనినియం క్లోరైడ్ లేదా ట్రైహైడ్రేట్ వంటి హైడ్రేట్ కావచ్చు. కాబట్టి నిల్వ ద్రావణ లెక్కల కోసం ఉపయోగించే మోలార్ ద్రవ్యరాశి వాస్తవ సీసాలోని పదార్థానికి సరిపోవాలి. ప్రయోగశాలల మధ్య పేర్కొన్న మోలార్ సాంద్రతల్లో విభేదాలకు ఈ ఒక్క దశే కొంతవరకు కారణాన్ని వివరిస్తుంది. ఫలితాలను పరిమాణాత్మక విశ్లేషణ లెక్కల్లో ఉపయోగించినప్పుడు, వర్ణపటాలతో సమ్మేళన స్థిరత్వాన్ని తనిఖీ చేసినప్పుడు, మలినాల ప్రొఫైల్‌లకు స్వచ్ఛత మరియు నిర్దేశాల సమీక్ష అవసరమైనప్పుడు కూడా ఇదే క్రమశిక్షణ వర్తిస్తుంది.

పరిస్థితులను పేర్కొన్న సారాంశం

ఈ పట్టికను ప్రయోగశాల రికార్డుకు ప్రారంభ నమూనాగా ఉపయోగించండి; ఒకదానికి బదులుగా మరొకటి ఉపయోగించగల స్థిరాంకాల మూలంగా పరిగణించవద్దు.

అందువల్ల మిథిలీన్ బ్లూ శోషణ తరంగదైర్ఘ్యానికి సమాధానం చిన్నదే అయినా, దానితో పాటు విస్తృత వివరణ అవసరం. మీరు కొలిచిన ద్రావణంలో, మీరు కొలిచిన సాంద్రత వద్ద, మీరు కొలిచిన శిఖరాన్ని నివేదించండి. ఈ అలవాటు, సుమారు 664 nm వద్ద ఉన్న ఒక పలుచని జల ద్రావణ విలువను తప్పుగా సార్వత్రిక స్థిరాంకంగా పరిగణించకుండా కాపాడుతుంది.