Метилени кабуд ҳамчун индикатори анаэробӣ ва оксиген: тағйири ранг чиро исбот мекунад

Техник зарфи анаэробиро маҳкам мекунад, тасмаи индикатории метилени кабудро аз паси сарпӯш месанҷад ва он чизеро мебинад, ки дидан мехост. Тасма аз кабуд ба сафед табдил ёфтааст. Ӯ ин даври корро ҳамчун анаэробӣ сабт мекунад ва ба кори дигар мегузарад. Пас аз ду рӯз дар як табақча ҳеҷ чиз намерӯяд, вале пробиркаи маҳкамшудаи дорои муҳити моеъи ғизоӣ дар ҳамон зарф нишонаҳои таъсири оксигенро нишон медиҳад. Тасма ҳақиқатро мегуфт. Ӯ аз он саволи нодуруст пурсида буд.

Ин нофаҳмӣ аз омехтани мафҳумҳо сар мезанад. Индикатори анаэробии метилени кабуд ба мафҳуми оксиду барқароршавӣ тааллуқ дорад, на ба мафҳуми стерилӣ будан ва на ба санҷиши эътибори тамоми система. Вақте ин фарқ равшан мешавад, тасма ба асбоби дақиқу боэътимоде табдил меёбад, ки вазифаи маҳдуд дорад.

Мафҳум: ҷуфти баргардандаи оксиду барқароршавӣ

Метилени кабуди ҳалшуда дар ду ҳолат вуҷуд дорад. Шакли оксидшуда катиони кабуди шинос аст. Шакли барқароршуда, ки лейкометилени кабуд ном дорад, беранг аст. Дар наздикии pH-и нейтралӣ нимреаксияи содакардашуда чунин аст: як катиони кабуд бо як протон ва ду электрон як молекулаи беранги лейко ҳосил мекунад. Потенсиали формалӣ дар pH 7 нисбат ба электроди стандартии гидроген тақрибан плюс 11 милливольт аст. Ин онро дар фосилае қарор медиҳад, ки бисёр системаҳои барқароркунанда ба он расида метавонанд ва оксиген метавонад равандро баргардонад.

Барқароршавӣ потенсиали пасти маҳаллии оксиду барқароршавиро талаб мекунад. Танҳо хориҷ кардани оксиген на ҳамеша барои ин кофӣ аст. Дар таҳқиқоти аввалини анаэробиоз маълум шуд, ки метилени кабуд дар оби одии беоксиген ранги худро нигоҳ медорад, агар моддаи барқароркунанда мавҷуд набошад. Ҳамчунин омехтаи муҳити моеъи декстрозадор бо тақрибан 0.01 фоиз рангкунанда дар 37 C ба осонӣ беранг мешуд, вале ҳамон омехта дар 4 C як рӯз кабуд мемонд. Ин дар таҷрибаҳо оид ба бофтаи тоза ва шароити парвариши анаэробӣ гузориш шудааст. Ҳарорат, pH, глюкоза, аскорбат, тиогликолат ва фаъолияти барқароркунандаи микроорганизмҳо ҳама муайян мекунанд, ки электронҳо дастрасанд ё не.

Барои аз нав оксидшавӣ танҳо оксиген лозим аст. Вақте ҳаво ба шакли лейко мерасад, он боз кабуд мешавад. Индикаторҳои муосири тарҳрезишуда маҳз ҳамин давраро истифода мебаранд: рангкунанда бо барқароркунанда ва матритсаи устуворкунанда якҷо мешавад, дар шароити оксигени кам беранг аст ва ҳангоми таъсири ҳаво боз кабуд мегардад. Ин дар индикатори гибридии оксиген дар асоси метилени кабуд, барқароркунанда, моддаи фаъоли сатҳӣ ва гил нишон дода шудааст. Дар он намунаи озмоишӣ 0.01 миллимоляр рангкунанда бо 2.0 миллимоляр аскорбат ё глюкоза дар pH 11 истифода шуд. Он дар наздикии 0.5 фоизи ҳаҷмии оксиген беранг мешуд ва дар камераи санҷишии худ миқдори оксигени камтар аз 0.1 фоизро аз бештар аз 0.5 фоиз фарқ мекард.

Пас принсипи кор содда аст. Кабуд будан маънои онро дорад, ки минтақаи индикатор оксидшуда аст. Беранг будан маънои онро дорад, ки минтақаи индикатор ба шароити барқароркунанда ва камоксиген расидааст. Ин тағйирот баргарданда, маҳаллӣ ва кимиёвӣ аст. Он худ аз худ дар бораи микроорганизмҳо чизе намегӯяд.

Тасмаи индикатории метилени кабуд дар зарфи анаэробӣ чӣ гуна кор мекунад

Тасмаи индикатории метилени кабуд барои зарфи анаэробӣ минтақаи хурди реаксия аст, ки дар атмосфераи зарф ҷойгир мешавад ва онро бе кушодани зарф дидан мумкин аст. Шаклҳои тиҷоратӣ гуногунанд: тасмаҳои коғазӣ, ҳабҳое, ки ҳангоми омодасозӣ ҳал ё тар карда мешаванд, ва коғазҳои гибридии навтар. Барои фаъол кардани минтақаи реаксияи баъзеи онҳо як қатра оби дистиллшуда лозим аст. Дигарҳо дастгоҳҳои шакли хушканд ва бояд хушк бимонанд. Дастурамали маҳсулоти мушаххасро бояд риоя кард, зеро намноккунӣ, ҷойгиркунӣ ва вақти хондани натиҷа қисми раванди кимиёвӣ мебошанд.

Дар амал натиҷаи пешбинишуда ду ҳолат дорад. Кабуд будан маънои онро дорад, ки дар назди тасма оксиген ё шароити нокифояи барқароркунанда боқӣ мондааст. Сафед ё беранг будан маънои онро дорад, ки дар назди тасма шароити анаэробии оксиду барқароршавӣ фароҳам шудааст. Ба баъзе коғазҳои тиҷоратӣ пигменти заминавии сурх илова мекунанд, аз ин рӯ ҳолати ниҳоии барқароршудаи онҳо на сафед, балки гулобӣ менамояд. Пеш аз баҳодиҳӣ бидонед, ки маҳсулоти шумо кадом ҳолати ниҳоиро пешбинӣ мекунад.

Вақт вобаста ба система фарқ мекунад. Дар як системаи навъи GasPak камрангшавӣ дар давоми тақрибан як соат оғоз ёфт ва дар чанд соат анҷом шуд, вале дар муқоисаи назоратшаванда дар ҳарорати хона барои метилени кабуд беш аз шаш соат лозим шуд. Дар он таҳқиқот потенсиали оксиду барқароршавии муҳит дар давоми 60 то 100 дақиқа ба тақрибан минус 100 милливольт расид — хеле пеш аз анҷоми тағйири ранги рангкунанда. То вақти пурра беранг шудани тасма он хеле поёнтар аз минус 200 милливольт буд. Индикатор аз тағйири атмосфера қафо мемонад. Тасмаи кабуд дар соати якум нокомиро исбот намекунад ва тасмаи сафед дар соати шашум ҳолати тасмаро дар ҳамон соати шашум тавсиф мекунад.

Бо ҳамин сабаб ҷойгиркунӣ низ муҳим аст. Тасмаро дар фазои газии болои муҳит, дар ҷое нигоҳ доред, ки аз паси сарпӯш намоён бошад ва аз сатҳи агар ва муҳитҳои парвариш дур бошад. Он муҳити бевоситаи атрофи худро нишон медиҳад. Агар онро ба девори хунук ҷафс кунед, зери табақчаҳо гузоред ё бигузоред, ки конденсат тар кунад, он ба ҷойи ҳолати зарф ҳолати ҳамин микромуҳитро нишон медиҳад.

Тасма чиро нишон медиҳад ва чиро нишон намедиҳад

Индикатори метилени кабудро дар зарфи анаэробӣ ҳамчун як ҳисгар дар як ҷой тасаввур кунед. Он шароити маҳаллии оксиду барқароршавӣ ва оксигенро дар минтақаи реаксияи худ нишон медиҳад. Агар омехташавӣ ва барқарор шудани мувозинат кофӣ бошанд, ин шароит метавонад ба таври умумӣ намояндаи фазои газии болои муҳит бошад. Ҳар чизе берун аз ин хулосабарорӣ аст ва хулосабарорӣ далели ҷудогона талаб мекунад.

Тасмаи беранг стерилӣ буданро тасдиқ намекунад. Стерилӣ будан маънои набудани организмҳои қобили ҳаётро дорад ва бо стерилизатсияи валидатсияшуда ва санҷишҳои назоратии тасдиқи эътибори парвариш исбот мешавад. Зарф метавонад пурра анаэробӣ бошаду ҳамоно олуда бошад ё пурра стерилӣ бошаду ҳамоно аэробӣ бимонад.

Он эътибори ҳар як қисми системаи парваришро тасдиқ намекунад. Оксигени ҳалшуда дар дохили пробиркаи маҳкамшуда, оксигени дар қабатҳои амиқи агар монда, градиентҳо дар зарфи пурбор ва ихроҷе, ки пас аз хондани натиҷа пайдо мешавад, ҳама аз назари як тасма берун мемонанд. Таҷрибаҳои фазоӣ минтақаҳои кабуд ва беранги ҳамсояро дар як зарф нишон доданд, ки дар онҳо воридшавии оксиген ва фаъолияти барқароркунанда ба таври гуногун мувозинат доштанд. Як нуқта ҳолати тамоми ҳаҷмро тасдиқ карда наметавонад.

Он анаэробиози бефосиларо исбот намекунад. Натиҷаи тасмае, ки танҳо як бор ҳангоми омодасозӣ хонда шудааст, дар бораи соати бистум чизе намегӯяд. Таҳқиқоти нави сифати шароити анаэробӣ ҳушдор медиҳанд, ки индикаторҳои кимиёвӣ атмосфераро дар лаҳзаи хондани натиҷа тавсиф мекунанд ва ҳатто ҳангоми боқӣ мондани миқдори ками оксиген метавонанд қаноатбахш намоянд. Сабтҳои пайваста ё сабтҳо дар нуқтаҳои санҷишӣ, на як нигоҳ ба ҳолати ниҳоӣ, натиҷаи тасмаро ба раванди инкубатсия мепайванданд.

Барои фаҳмидани кимиёи вобаста ба тағйири ранг, нигаред ба чӣ гуна метилени кабуд байни ҳолатҳои оксидшуда ва барқароршуда мегузарад. Барои фаҳмидани таъсири васеътари оксиген ба коркарди намунаҳо, ба назорати оксиген дар микроскопия ва корҳои парвариш нигаред.

Нақшае барои нигоҳ доштан дар назди зарф

Расми зер мақоларо ба як дастури кӯтоҳ барои мизи кории лаборатория ҷамъбаст мекунад. Дар он се ҳолати ҳамон тасма, ду самти реаксия ва ҳудуди байни далели индикатор ва тасдиқи эътибори система нишон дода шудаанд.

Носозиҳое, ки тасмаро кабуд нигоҳ медоранд ё итминони бардурӯғ медиҳанд

Аксари нокомӣҳо ба панҷ гурӯҳ дохил мешаванд. Ҳар яке аломати хоси худро дорад.

Зарф ё халтаи ихроҷдор пайваста оксигенро ба минтақаи реаксия мерасонад. Тасма кабуд мемонад ё пас аз камрангшавӣ боз кабуд мешавад. Пеш аз он ки сабабро дар кимиё ҷӯед, сарпӯш, ҳалқаи маҳкамкунанда, қапакҳо ва сатҳҳои маҳкамшавиро санҷед.

Генератори гази тамомшуда ё нодуруст фаъолшуда оксигенро умуман хориҷ намекунад. Дар системаҳои кӯҳнаи бо об фаъолшаванда, пайдо нашудани конденсат дар тақрибан 10 то 15 дақиқа ва гарм нашудани сарпӯш дар тақрибан 20 то 40 дақиқа нишонаҳои барвақтии огоҳкунанда барои ҳамон система буданд. Пакетчаи иқтидораш нокифоя дар зарфи аз ҳад зиёд пурбор низ ҳамин гуна ноком мешавад.

Заҳролуд шудани катализатор танҳо ба системаҳои кӯҳнаи гидроген ва палладий дахл дорад, ки дар онҳо палладий гидроген ва оксигенро ба об табдил медиҳад. Намӣ ва сулфиди гидроген онро вайрон мекунанд. Бисёр пакетчаҳои муосир умуман палладий истифода намебаранд, бинобар ин ин чораро дар ҷое, ки дахл надорад, татбиқ накунед.

Тасмаи вайроншуда ё нодуруст истифодашуда метавонад бе аломати равшан аз кор монад. Рангкунанда ва барқароркунанда ҳангоми нигоҳдорӣ қобилияти баргардандагии худро гум мекунанд. Ин яке аз сабабҳои таҳияи таркибҳои гибридӣ барои муқовимат ба камрангшавӣ аз рӯшноӣ ва аз даст рафтани хусусиятҳо ҳангоми нигоҳдорӣ буд. Захираи муҳлаташ гузашта, захираи дорои ранги ибтидоии ғайримуқаррарӣ ва тасмаҳоеро, ки бар хилофи талабот тар ё хушк мондаанд, рад кунед.

Градиент ё таъхир хонандаи натиҷаро гумроҳ мекунад, на худи раванди кимиёвиро. Фазои газии суст омехташудаи болои муҳит, пробиркаҳои маҳкамшудаи дорои оксигени ҳалшуда ва муҳитҳои нимсахт ҳар кадом шароити худро аз он чи тасма нишон медиҳад, дарозтар нигоҳ медоранд. Тасмаҳои резазурин аз гулобӣ ба беранг мегузаранд ва аксар вақт ҳамчун зудтар амалкунанда пешниҳод мешаванд, вале ҳадҳои онҳо ба таркиби худашон тааллуқ доранд ва ба метилени кабуд татбиқ намешаванд.

Санҷишҳои назоратӣ ва тартиби хондани натиҷа, ки арзандаи истифода аст

Ду санҷиши назоратии арзон аксари хондани нодурусти натиҷаҳоро ошкор мекунанд. Дар баробари даври кор тасмаи нави назоратиро дар ҳавои хона нигоҳ доред. Тасмаи дурусти метилени кабуд дар он ҷо кабуд мемонад. Баъзе индикаторҳои бастабандишуда дар аввал камранганд ва ҳангоми кушодан кабуд мешаванд, ки худ санҷиши кори онҳост. Ҳамчунин давра ба давра тасмаи навро дар системаи анаэробии қаблан валидатсияшуда ҷойгир кунед. Он бояд дар давоми вақти муайянкардаи маҳсулот ба ҳолати ниҳоии барқароршудаи тасдиқшуда расад. Агар яке аз ин санҷишҳои назоратӣ рафтори ғайримуқаррарӣ нишон диҳад, пеш аз бовар кардан ба натиҷаҳои зарф партияи маҳсулотро иваз кунед.

Тартиби хондани натиҷа аз механизм бармеояд. Тасмаро дар ҷое ҷойгир кунед, ки онро дар фазои газии болои муҳит бе кушодани зарф дидан мумкин бошад; дастурамали маҳсулотро оид ба тамос бо девор ва тар кардан риоя кунед. Ранги ибтидоӣ, вақти маҳкам кардани зарф ва рангро дар нуқтаи санҷишии муайянкардаи маҳсулот сабт кунед. Агар зарф имкон диҳад, дар нуқтаҳои муайяни санҷишӣ ҳангоми инкубатсия сабт кунед, ки индикатор дар ҳолати барқароршуда боқӣ мондааст. Ранги ниҳоиро бевосита пеш аз кушодан сабт кунед. Ҳамин ранги пеш аз кушодан ҳолати ниҳоии он даври кор аст. Пас аз кушодан боз кабуд шудани тасмаро интизор шавед ва нагузоред, ки он сабти гузаштаро тағйир диҳад.

Агар тасма пас аз вақти муайяншуда кабуд монад, анаэробиозро тасдиқнашуда ҳисоб кунед. Занҷирро бо тартиб санҷед: маҳкамии зарф, пакетча, катализатор агар мавҷуд бошад, намноккунӣ ва муҳлати истифодаи индикатор, сипас кори индикатор дар муқоиса бо тасмаи назоратӣ дар ҳаво. Танҳо пас аз тасдиқи атмосфера натиҷаи афзоиш ё набудани афзоишро тафсир кардан мумкин аст. Барои ин системаи парвариши анаэробӣ ва санҷишҳои назоратии организмҳоро, ки ба истифодаи мушаххас мувофиқанд, ба кор баред.

Дар доираи вазифаи худаш тасма сазовори сухани охирин аст. Кабуд ё беранг, он ба як савол дар бораи як ҷой дар як лаҳза ҷавоб медиҳад. Ҳамон саволро дар вақти муқарраршуда, бо санҷишҳои назоратӣ дар паҳлуяш, аз он бипурсед ва ҷавоби боэътимод медиҳад. Агар аз он дар бораи стерилӣ будан, ҳар як пробирка ё тамоми инкубатсия аз рӯйи як нигоҳ пурсед, ҳеҷ кимиёи индикаторӣ тафсирро дуруст карда наметавонад.