మిథైల్ రెడ్ మరియు మిథిలీన్ బ్లూ: టాషిరో సూచిక ఎలా పనిచేస్తుంది

టాషిరో మిశ్రమ సూచిక మిథైల్ రెడ్, మిథిలీన్ బ్లూలను కలిపి ఆమ్ల-క్షార టైట్రేషన్‌లో రంగు మార్పును గుర్తించడం సులభం చేస్తుంది. మిథైల్ రెడ్ pHపై ఆధారపడే స్పందనను అందిస్తుంది; మిథిలీన్ బ్లూ ఫలితంగా కనిపించే రంగుల మధ్య వ్యత్యాసాన్ని మారుస్తుంది. ఈ మిశ్రమంలో ఆకుపచ్చ నుంచి ఊదాకు మారడాన్ని, నీలి రంగు పదార్థం తనకు తెలిసిన క్షయకరణ ప్రక్రియ ద్వారా రంగులేని రూపానికి మారుతున్నట్లు అర్థం చేసుకోకూడదు.

సమ్మేళనం ముఖ్యం. సీసాపై ఉన్న పేరు సూచిక ఏ వర్గానికి చెందినదో తెలియజేస్తుంది. అయితే ప్రయోగశాలకు దాని కూర్పు, నమోదు చేసిన రంగు పరివర్తన, టైట్రెంట్‌ను జోడించడం ఎప్పుడు ఆపాలో నిర్వచించే పద్ధతి కూడా అవసరం.

ప్రతి రంగు పదార్థం అందించే పాత్ర

మిథైల్ రెడ్ ఒక ఆమ్ల-క్షార సూచిక. దాని ప్రోటాన్‌ను స్వీకరించిన, ప్రోటాన్‌ను కోల్పోయిన రూపాలు దృశ్య కాంతిని వేర్వేరుగా శోషిస్తాయి. అందువల్ల pH మారుతున్నప్పుడు వాటి నిష్పత్తుల్లో వచ్చే మార్పు రంగు మార్పును కలిగిస్తుంది. ఉదాహరణకు, తన మిథైల్ రెడ్ కారకానికి Sigma-Aldrich pH 4.2–6.2 పరిధిలో గులాబీ నుంచి పసుపుకు పరివర్తనను పేర్కొంటుంది.

నీలి భాగాన్ని జోడించడం వల్ల కంటికి కనిపించే రంగు మారుతుంది: ఎరుపు ఛాయ ఉన్న వైపు మరింత ఊదాగా కనిపిస్తుంది; పసుపు ఛాయ ఉన్న వైపు నీలంతో కలిసినప్పుడు ఆకుపచ్చగా కనిపిస్తుంది. దీన్ని తరచుగా సూచికను స్క్రీనింగ్ చేయడం అని వర్ణిస్తారు. ఇక్కడ ముఖ్యమైన తేడా ఆమ్లత్వానికి స్పందించే భాగానికి, ఆ స్పందన కనిపించే తీరును మార్చే భాగానికి మధ్య ఉంటుంది. రంగు పదార్థాలను కలపడం వల్ల మిథిలీన్ బ్లూ అన్ని సందర్భాల్లో పనిచేసే pH మీటర్‌గా మారదు.

ఒక రంగును అర్థం చేసుకునే ముందు ఈ మూడు పరిస్థితులను పోల్చండి:

చివరి వరుస వేరొక ప్రయోగాన్ని వివరిస్తుంది. Oxford నీలి సీసా ప్రదర్శనలో, క్షార మాధ్యమంలోని గ్లూకోజ్ మిథిలీన్ బ్లూను రంగులేని రూపానికి క్షయకరిస్తుంది; ప్రవేశపెట్టిన ఆక్సిజన్ నీలి రంగును తిరిగి తెస్తుంది. ఆ పరిస్థితులు రెడాక్స్ చక్రాన్ని వివరిస్తాయి కానీ టాషిరో సూచిక ఉద్దేశించిన ఆమ్ల-క్షార స్పందనను కాదు. ఈ విస్తృతమైన తేడా మిథిలీన్ బ్లూ రెడాక్స్ రసాయనశాస్త్రంలో వివరించబడింది.

నమోదు చేసిన సమ్మేళనం మరియు దాని రంగు మార్పు దిశ

అక్టోబర్ 2018 నాటి సంచిక 5 అయిన ఉత్పత్తి 282430 కోసం ITW Reagents సాంకేతిక పత్రం, 100 mg మిథైల్ రెడ్, 50 mg మిథిలీన్ బ్లూ, 10.4 mL నీరు, మొత్తం 100 mL అయ్యేందుకు సరిపడా నిర్జల ఇథనాల్‌ను పేర్కొంటుంది. ఈ ఉత్పత్తిని అమోనియా టైట్రేషన్‌ల కోసం ఉద్దేశించినదిగా గుర్తిస్తూ, pH 4.4 వద్ద ఎరుపు-ఊదా రంగును, pH 5.8 వద్ద ఆకుపచ్చ రంగును నమోదు చేస్తుంది.

దీని ఆధారంగా ఆ సమ్మేళనానికి ప్రత్యేకమైన కింది రేఖాచిత్రం వస్తుంది:

pH 4.4, ఎరుపు-ఊదా → పెరుగుతున్న pH → pH 5.8, ఆకుపచ్చ

pH 5.8, ఆకుపచ్చ → తగ్గుతున్న pH → pH 4.4, ఎరుపు-ఊదా

బాణం సూచిక పరివర్తన పరిధిలో మార్పు దిశను వివరిస్తుంది. ప్రతి విశ్లేషణలో ఆ పరిధి యొక్క ఏదో ఒక చివరనే ఆపే బిందువుగా నిర్ణయించదు. ఆ పత్రం ఖచ్చితమైన బూడిద రంగు అంత్యబిందువును నిర్దేశించదు. కాబట్టి ఈ నిర్దేశం నుంచి అన్ని సందర్భాలకు వర్తించే బూడిద రంగు బిందువు pHను తీసుకోలేము.

సాధారణ జల ద్రావణ పరిస్థితుల్లో pH 5.8 వద్ద ఆకుపచ్చగా ఉన్నప్పటికీ అది ఇంకా ఆమ్ల స్వభావంలోనే ఉంటుందని కూడా గమనించండి. రంగులను కేవలం “ఆమ్లం”, “క్షారం” అని పిలవడం ఈ విషయాన్ని మరుగుపరచవచ్చు: ఆకుపచ్చ వైపు పరివర్తనలో ఎక్కువ pH ఉన్న వైపు మాత్రమే; నమూనా pH 7 కంటే ఎక్కువగా ఉందనడానికి అది రుజువు కాదు.

అమోనియా టైట్రేషన్ నిజంగా ఏమి కొలుస్తుంది

బ్యూరెట్ రీడింగ్‌ను ఎప్పుడు తీసుకోవాలో సూచిక సంకేతం ఇస్తుంది. విశ్లేషించాల్సిన పదార్థం పరిమాణాన్ని వినియోగించిన టైట్రెంట్ కొలత, దాని ప్రమాణీకరించిన సాంద్రత, చర్య యొక్క స్టాయికియోమెట్రీ ఆధారంగా గణిస్తారు. మరింత గాఢమైన ఆకుపచ్చ రంగు కనిపించడం ఒక్కటే ఎక్కువ అమోనియా ఉందని పరిమాణాత్మకంగా తెలియజేయదు.

ఒక నిర్దిష్ట పద్ధతి ఉదాహరణగా, చారిత్రక EPA పద్ధతి 350.2ను NEMI పునర్ముద్రించిన పత్రం అమోనియాను స్వేదనం ద్వారా బోరిక్ ఆమ్లంలోకి సేకరించి, ప్రమాణీకరించిన సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లంతో టైట్రేషన్ చేసి దాని పరిమాణాన్ని నిర్ణయిస్తుంది. దాని మిశ్రమ సూచికలో 0.2% మిథైల్ రెడ్ స్టాక్ ద్రావణం రెండు పరిమాణ భాగాలకు 0.2% మిథిలీన్ బ్లూ స్టాక్ ద్రావణం ఒక పరిమాణ భాగాన్ని ఉపయోగిస్తారు; రెండూ 95% ఇథనాల్‌లో ఉంటాయి. తగిన పరిమాణాల్లో నీరు, బోరిక్ ఆమ్లం కలిగిన బ్లాంక్‌తో అంత్యబిందువును సరిపోల్చాలని ఈ పద్ధతి విశ్లేషకుడిని ఆదేశిస్తుంది.

ఈ తయారీ విధానంలోనూ, పైన పేర్కొన్న వాణిజ్య సమ్మేళనంలోనూ రంగు పదార్థాల ద్రవ్యరాశి నిష్పత్తి ఒకటే. అయితే సాంద్రతలు, ద్రావక కూర్పులు వేర్వేరు. కాబట్టి నిష్పత్తి ఒకటిగా ఉండటం మాత్రమే రెండు సీసాలను పరస్పరం ప్రత్యామ్నాయంగా ఉపయోగించవచ్చనడానికి సరిపడా ఆధారం కాదు. ఈ విధానం అమోనియా-నైట్రోజన్‌కు సంబంధించినది కూడా; మొత్తం కెజెల్డాల్ నైట్రోజన్‌ను తన పరిధి నుంచి స్పష్టంగా మినహాయిస్తుంది. ఒకే సూచికను ఉపయోగించినంత మాత్రాన రెండు నైట్రోజన్ నిర్ధారణలు ఒకే పరీక్షగా మారవు.

ఒక నిర్దేశిత విశ్లేషణ ప్రక్రియను అర్థం చేసుకోవడానికి ఆ పత్రాన్ని ఉపయోగించండి; దాని చారిత్రక సంచికే ప్రస్తుత నివేదన అవసరాలకు వర్తిస్తుందని ఊహించవద్దు. ప్రయోగశాల అనుసరించే పద్ధతిలో వర్తించే సంచికను, దాని నాణ్యత నియంత్రణలను గుర్తించాలి.

అంత్యబిందువు మరియు తుల్యబిందువు వేర్వేరు

IUPAC టైట్రేషన్‌ను, దాని అంత్యబిందువును నిర్వచించేటప్పుడు చర్య పూర్తయిందని గుర్తించడాన్ని ఆధారంగా తీసుకుంటుంది; తుల్యబిందువు ఖచ్చితమైన రసాయన తుల్యతకు అనుగుణంగా ఉంటుంది. పద్ధతి ఉద్దేశానికి సరిపడేంత దగ్గరగా ఆ బిందువుకు దృశ్య సంకేతం వచ్చినప్పుడు అది ఉపయోగకరంగా ఉంటుంది.

ఇద్దరు విశ్లేషకులు ఒకే విధమైన నమూనాలను టైట్రేట్ చేస్తున్నారని అనుకోండి. ఒకరు ద్రావణం నిర్దేశిత బ్లాంక్‌తో సరిపోలినప్పుడు ఆపుతారు. మరొకరు అత్యంత గాఢమైన ఊదా రంగు కనిపించే వరకు కొనసాగిస్తారు. రెండో విశ్లేషకుడు వేరే అంత్యబిందువును ఎంచుకున్నారు; అదనపు టైట్రెంట్‌ను వినియోగించవచ్చు. చివరి రంగు పేరు విషయంలో ఏకాభిప్రాయం ఉన్నంత మాత్రాన కొలిచిన పరిమాణం విషయంలోనూ ఏకాభిప్రాయం ఉంటుందని హామీ లేదు.

అందుకే శిక్షణ కోసం ఉపయోగించే ఆధార పత్రంలో పోలిక ప్రమాణం, పరిశీలించే పరిస్థితులు, రంగు ఎంతసేపు నిలిచి ఉండాలనే పద్ధతి నిర్దేశించిన ప్రమాణం స్పష్టంగా ఉండాలి. తెరపై ఉన్న చిత్రం మార్పు దిశను వివరించగలదు, కానీ ఆచరణలో నిర్ణయం తీసుకోవడానికి ప్రయోగశాల పోలిక ప్రమాణమే ఆధారం.

సూచికను మార్చే ముందు లేదా సమస్యను పరిష్కరించే ముందు ఆచరణాత్మక తనిఖీ

రంగు తప్పుగా కనిపించినప్పుడు లేదా ప్రత్యామ్నాయ సీసాను ప్రతిపాదించినప్పుడు ఈ తనిఖీ పట్టికను ఉపయోగించండి:

బ్లాంక్ ఆశించిన విధంగా పనిచేయకపోవడాన్ని లేదా వివరించలేని రంగు మార్పును, ఫలితాలను నివేదించే ముందు కారకాన్ని, పద్ధతిని పరిశీలించడానికి కారణంగా పరిగణించండి. నమూనా సుపరిచితంగా కనిపించే వరకు మరింత రంగు పదార్థాన్ని జోడించడం పరిశీలన పరిస్థితులను మార్చి, అసలు సమస్యను దాచవచ్చు.

వేరొక పరీక్షలో రంగు పదార్థానికి సరైన పాత్రను ఎంచుకోవడానికి, విశ్లేషణాత్మక పరీక్షల్లో మిథిలీన్ బ్లూతో ప్రారంభించండి. టాషిరో టైట్రేషన్‌లలో రంగు పదార్థాల సమ్మేళనం, దృశ్య అంత్యబిందువు, విశ్లేషణాత్మక గణనను కలిపి నమోదు చేయండి.