Pagkatunaw ng methylene blue at paghahanda ng solusyon: gabay sa laboratoryo

Dalawang teknisyan ang gumawa ng tig-isang 1 porsiyentong solusyon ng methylene blue mula sa pulbos. Ang isa ay tumimbang ng 1.00 gramo at dinagdagan ang laman ng prasko hanggang 100 mL. Ang isa naman ay tumimbang ng 1.00 gramo, idinagdag ito sa 100 mL ng tubig, at itinuring na tapos na. Isang ikatlong teknisyan ang tumimbang ng 1.00 gramo mula sa ibang lot at nakakuha ng konsentrasyong may nasusukat na pagkakaiba. Magkakapareho ang etiketa ng tatlong bote. Wala sa mga ito ang eksaktong naglalaman ng nakasaad sa etiketa, at ang mga pagkakaiba ay nagmumula sa tatlong konseptong madaling mapaghalo: gaano karami ang kayang tunawin ng pantunaw, ano talaga ang tinimbang na pulbos, at ano ang tinutukoy ng porsiyento.

Para lamang sa pagbabalangkas ng mga solusyon sa laboratoryo ang gabay na ito: mga pangkulay, indicator, stock solution para sa pagsusuri, at mga pinalabnaw na solusyon para sa paggamit. Hindi ito resipe para sa gamot na iniinom o itinuturok, at hindi dapat ituring na mga dosis ang mga konsentrasyong narito.

Ano ang itinatakda ng pagkatunaw, at ano ang hindi nito itinatakda

Mataas ang kakayahang matunaw ng methylene blue sa tubig para sa isang pangkulay. Ayon sa tala ng PubChem para sa compound na methylene blue, humigit-kumulang 43.6 gramo bawat litro ang natutunaw sa 25 C, na katumbas ng 4.36 gramo bawat 100 mL, o 4.36 porsiyentong w/v. Isang hiwalay na pag-aaral ng pag-abot sa ekwilibriyo sa parehong temperatura ang nakasukat ng 43.21 g/L at nagpatunay sa naunang halaga sa loob ng saklaw ng kamalian sa eksperimento.

Ang bilang na iyon ay pinakamataas na hangganan, hindi ang layunin. Ang 1 porsiyentong stock solution ay 10 g/L, mas mababa sa isang-kapat ng hangganan. Ang 0.1 porsiyentong stock solution ay 1 g/L, humigit-kumulang isang-kapatnapu nito. Kung may mga solidong hindi pa rin natutunaw sa isang 1 porsiyentong paghahanda matapos ang wastong paghahalo sa temperatura ng silid, halos hindi kailanman ang hangganan ng pagkatunaw ang problema. Karaniwan itong dulot ng hindi lubusang pagkabasa, malamig na tubig, mga namuong pulbos na nangangailangan ng mas mahabang panahon, o maling pagkakakilanlan sa sangkap na tinutunaw. Nalulutas ng maligamgam na tubig at paghalo ang karamihan sa mga ito. Kung pinainit ang solusyon, hayaang bumalik ang prasko sa temperatura ng pagkakalibrate nito bago dagdagan hanggang sa huling dami.

Mas mababa ang pagkatunaw sa ibang pantunaw at hindi gaanong magkakatugma ang mga sanggunian, na bahagyang dulot ng pagkakaiba sa anyo ng hydrate ng sinuring materyal. Tubig pa rin ang pamantayang pantunaw para sa karaniwang mga stock solution sa laboratoryo. Natutunaw ang pangkulay sa ethanol ngunit mas kaunti ang kaya nitong tunawin kaysa sa tubig; natutunaw din ito sa chloroform, bahagya lamang sa pyridine, at halos hindi sa diethyl ether. Sa mga serye ng pagsukat, malayong mas mababa ang acetone at ethyl acetate kaysa sa tubig. Para sa gawaing gumagamit ng pantunaw na hindi tubig, ituring ang anumang bilang sa manwal bilang panimulang pagtatantiya, hindi bilang hangganan sa pagbabalangkas, at tiyakin ito gamit ang mismong lot. Simple ang praktikal na punto: kung ang layunin ay isang tiyak na konsentrasyon sa tubig na 1 porsiyento o mas mababa, malaki ang pagitan nito sa hangganan ng kayang tunawin ng tubig.

Hindi iisa ang anyo ng pulbos

Ang pulbos ng methylene blue na ibinebenta para sa paggamit sa laboratoryo ay isang chloride salt na may tubig sa kristalinong balangkas nito, at nag-iiba ang dami ng tubig na iyon. Ang ion na walang tubig ay may molecular weight na 319.85 g/mol. Ang karaniwang binabanggit na trihydrate ay 373.90 g/mol at ang pentahydrate ay 409.93 g/mol, mga halagang nakatala sa datos ng monograpiya ng USP na ibinuod kasama ng tala ng PubChem.

Madalas na may etiketang trihydrate, CAS 7220-79-3, ang mga komersiyal na bote, ngunit natuklasan sa mga pag-aaral ng solidong materyal na ang aktuwal na materyal ay maaaring pentahydrate, bahagyang hydrate na may humigit-kumulang 2.2 molekula ng tubig, dihydrate, o monohydrate, at sa ilang pagsusuri ay walang natatanging kristalinong phase ng trihydrate. Sumisipsip din ng halumigmig ang pangkulay, kaya nagbabago ang nilalamang tubig ng nabuksang bote. Halos hindi ito mahalaga para sa kwalitatibong pagkukulay. Napakahalaga naman nito para sa kwantitatibong pagsusuri, kaya itinuturing ng gabay sa pagbasa ng assay at nilalamang tubig sa sertipiko ng pagsusuri na mas mapagkakatiwalaan ang dokumento ng lot kaysa sa salitang trihydrate sa etiketa sa harap.

May dalawang paraan ng pagwawasto na bunga nito, at isa lamang ang dapat gamitin sa bawat pagkakataon. Kung nakasaad sa sertipiko ang assay at nilalamang tubig o pagkawala ng timbang sa pagpapatuyo, gamitin nang direkta ang mga bilang na iyon. Kung walang datos mula sa sertipiko at kailangang ipahayag ang konsentrasyon batay sa katumbas na anyong walang tubig, gamitin ang teoretikal na salik para sa hydrate: 373.90 na hinati sa 319.85, o 1.169, para sa ipinapalagay na trihydrate, at 409.93 na hinati sa 319.85, o 1.282, para sa ipinapalagay na pentahydrate. Huwag ilapat ang dalawang pagwawasto nang sabay. Madodoble ang pagbibilang sa tubig kung gagawin iyon.

Ano ang ibig sabihin ng porsiyento

Ang porsiyentong w/v ay nangangahulugang gramo ng tinukoy na sangkap na tinutunaw bawat 100 mL ng huling solusyon, hindi bawat 100 mL ng panimulang tubig. Kaya ang 1 porsiyentong w/v ay 1.000 g bawat 100 mL ng huling solusyon, katumbas ng 10 mg/mL o 10 g/L. Ang 0.1 porsiyentong solusyon ay 0.100 g bawat 100 mL ng huling solusyon, katumbas ng 1 mg/mL. Ang karaniwang pagkalito ng 1 porsiyento sa 1 mg/mL ay pagkakamaling sampung ulit ang laki, at mahalagang suriin ang bawat etiketa para rito.

Ang ikalawang bahagi ng kahulugan ay ang pagtukoy sa sangkap na tinutunaw. Magkaiba ang isang 1 porsiyentong solusyon ng pulbos na trihydrate batay sa aktuwal na timbang at isang 1 porsiyentong solusyong ipinahayag bilang katumbas na anyong walang tubig. Sa bawat halimbawang nasa ibaba, nakasaad kapwa ang huling dami at ang batayan, isang kaugaliang nakaiiwas sa problema ng tatlong teknisyan sa itaas.

Mga halimbawang paghahanda na may nakasaad na mga palagay tungkol sa hydrate

Ipinapalagay sa lahat ng halimbawa na purong pulbos ng tinukoy na hydrate ang gamit at tubig ang pantunaw sa temperatura ng silid. Baguhin ang mga dami sa parehong proporsiyon para sa ibang huling dami.

Halimbawa A: 100.0 mL na may 1 porsiyentong w/v, batay sa aktuwal na timbang ng trihydrate. Tumimbang ng 1.000 g ng methylene blue trihydrate. Magdagdag ng humigit-kumulang 70 mL ng dinalisay na tubig, haluin o paikutin hanggang lubusang matunaw, ilipat ang lahat sa isang 100.0 mL na volumetric flask kasama ang mga pinangbanlaw, at saka magdagdag ng tubig hanggang sa marka. Ang trihydrate mismo ang sangkap na tinutunaw, kaya walang kailangang pagwawasto sa molecular weight. Resulta: 1.000 g bawat 100.0 mL ng huling solusyon, o 10 mg/mL batay sa aktuwal na timbang ng pulbos.

Halimbawa B: 100.0 mL na may 1 mg/mL, batay sa katumbas na anyong walang tubig, mula sa ipinapalagay na trihydrate. Ang layunin ay 100.0 mg ng methylene blue na walang tubig sa 100.0 mL ng huling solusyon. Imultiply sa 1.169 upang iwasto para sa tatlong molekula ng tubig: 100.0 mg na minultiply sa 1.169 ay katumbas ng 116.9 mg. Tumimbang ng 116.9 mg ng ipinapalagay na trihydrate, tunawin sa humigit-kumulang 70 mL ng tubig, at dagdagan hanggang sa huling dami na 100.0 mL sa isang volumetric flask. Para sa ipinapalagay na pentahydrate, 1.282 ang salik, kaya kailangan ng 128.2 mg para sa parehong layunin. Itala sa etiketa kung aling salik ang ginamit.

Halimbawa C: pagpapalabnaw ng methylene blue mula sa 1 porsiyentong stock solution tungo sa 0.1 porsiyento. Gamitin ang C1V1 na katumbas ng C2V2. Upang gumawa ng 100.0 mL na may 0.1 porsiyento mula sa 1.0 porsiyentong stock solution, ang kinakailangang dami ng stock solution ay 0.1 na minultiply sa 100.0 at hinati sa 1.0, na katumbas ng 10.0 mL. Gumamit ng pipeta upang maglipat ng 10.0 mL ng 1 porsiyentong stock solution sa isang 100.0 mL na prasko at magdagdag ng tubig hanggang sa marka. Para sa mga tagasuring mas gustong gumamit ng mga yunit ng masa: ang 1 porsiyento ay 10 mg/mL, kaya may 100 mg sa 10.0 mL, at ang 100 mg sa 100.0 mL ng huling solusyon ay 1 mg/mL, na katumbas ng 0.1 porsiyento.

Halimbawa D: 1.000 L na may 10 mg/L na solusyon para sa paggamit mula sa isang 1 mg/mL na stock solution. Ang 1 mg/mL na stock solution ay 1000 mg/L. Ang kinakailangang dami ay 10 na minultiply sa 1.000 at hinati sa 1000, na katumbas ng 0.0100 L, o 10.0 mL. Gumamit ng pipeta upang kumuha ng 10.0 mL ng stock solution at palabnawin gamit ang tubig hanggang sa huling dami na 1.000 L. Mula sa isang 1 porsiyentong stock solution na may 10,000 mg/L, 1.00 mL lamang na dinagdagan hanggang 1.000 L ang kailangan para sa parehong layunin. Mas tumpak ang sunod-sunod na pagpapalabnaw sa dalawang hakbang kaysa sa iisang paglilipat ng daming nasa microlitre kapag ang proporsiyon ay lumampas sa humigit-kumulang isa sa isang daan.

Kumpleto ang bawat pagtukoy na ito dahil lamang naglalaman ito ng tatlong impormasyon: ang tinimbang na masa kasama ang palagay tungkol sa hydrate nito, ang huling dami ng solusyon, at ang batayan ng nakasaad na konsentrasyon. Hindi eksaktong mauulit ang isang paghahandang nakatala sa kuwaderno kung wala ang alinman sa tatlo.

Pamamaraang nakaiiwas sa mga karaniwang pagkakamali

Tunawin muna ang pulbos sa dami ng tubig na mas kaunti kaysa sa huling dami, saka dagdagan hanggang sa huling dami. Ang direktang pagdaragdag ng pulbos sa buong huling dami ng tubig ay lumilikha ng solusyong may kabuuang dami na lampas sa nilalayong marka, kaya lumalabas na mas mababa ang konsentrasyon. Banlawan ang beaker at ilipat ang pinangbanlaw sa prasko upang walang maiwang kulay; madaling makita ang maliliit na pagkawala dahil sa matinding kulay, na isang bentahe kung hinihikayat nito ang paglilipat nang walang naiiwang materyal.

Haluin hanggang walang matirang partikula bago dagdagan hanggang sa huling dami, at siyasatin sa tapat ng ilaw. Salain lamang kung hinihingi ng pamamaraan. Kumakapit ang methylene blue sa ibabaw ng ilang materyal ng membrane, kaya maaaring bumaba dahil sa pagsasala ang konsentrasyon ng isang stock solution na katatapos lamang isapamantayan. Dokumentado ito sa mga pag-aaral ng adsorption sa membrane at mahalagang tandaan kapag bahagi ng pamamaraan ang pagsasala o pagtiyak sa konsentrasyon. Kung kailangang may sertipikadong konsentrasyon ang sinalang stock solution, tiyakin ang konsentrasyon pagkatapos ng pagsasala, hindi bago nito.

Itago ang mga inihandang solusyon sa mga boteng kulay amber o hindi tinatagos ng liwanag sa temperatura ng silid, at protektahan mula sa matinding liwanag. Lagyan ng etiketang nagsasaad ng sangkap na tinutunaw, batayan ng hydrate, konsentrasyon, pantunaw, petsa, at naghanda. Ang pagkupas dahil sa tuloy-tuloy na pagkakalantad sa liwanag ay isang kilalang paraan ng pagkasira, kaya hindi angkop na imbakan ang mga pasimano ng bintana at refrigerator na may nakasinding ilaw kahit mukhang matatag ang pangkulay. Ang inaasahang katatagan at mga pagitan ng muling pagsusuri ay saklaw ng gabay sa pag-iimbak at katatagan ng mga inihandang solusyon, ngunit bilang praktikal na tuntunin, dapat muling maghanda o muling tiyakin ang mga stock solution para sa pagsusuri sa halip na pagkatiwalaan ang mga ito nang walang takdang panahon.

Hawakan ang pulbos at mga puro na stock solution nang may suot na guwantes, proteksiyon sa mata, at laboratory coat, at may pantakip sa mesa ng laboratoryo. Gumamit din ng pangalawang lalagyang pansalo para sa mga bote. Mabilis na namamantsahan ng pangkulay ang balat, damit, mga mesa ng laboratoryo, at mga plastik. Inuuri rin ng mga safety data sheet ng tagapagtustos ang pulbos bilang nakapipinsala kung malulunok at nakakairita sa mata at balat, depende sa grado. Ang kumpletong pag-iingat ay saklaw ng mga ligtas na gawi sa paghawak at pag-iimbak, ngunit ang pagkontrol sa pagmamantsa ay isa ring panukat ng kalidad: ang ligaw na pangkulay sa mga kagamitang salamin at pipeta ay pinagmumulan ng kontaminasyon sa pagsusuri ng napakaliit na dami ng mga sangkap.

Paalala tungkol sa grado

Para sa mga paliguang pangkulay at demonstrasyon, gumagana ang anumang malinis na gradong panglaboratoryo na inihanda sa tamang konsentrasyon. Para sa kwantitatibo o paghahambing na gawain, mahalaga ang grado dahil magkakaiba ang mga dumi: natitirang Azure B at mga kaugnay na thiazine, mabibigat na metal, natitirang pantunaw, at dami ng mikrobyo. Kaya ang pagpili ng gradong may kumpletong sertipiko ng pagsusuri ay bahagi ng pagbabalangkas, hindi isang bagay na saka lamang iisipin. Iniuulat ng kumpletong dokumento ng lot ang pagkakakilanlan, assay kasama ang batayan nito, nilalamang tubig, at ang pangkat ng mga duming aktuwal na sinuri. Sa ganitong paraan, gumagamit ang pagwawasto para sa hydrate sa mga halimbawa sa itaas ng mga nasukat na halaga sa halip na ng palagay na trihydrate ito. Kapag magkaiba ang konsentrasyong nakukuha mula sa dalawang lot na may parehong tinimbang na masa, karaniwang ipinapaliwanag ng sertipiko kung bakit.