Búlúù mẹ́tílínì nínú pípa aṣọ àti ìwé ní àwọ̀: Basic Blue 9 ní ilé ìkun àwọ̀

Búlúù mẹ́tílínì lo ọdún mẹ́ẹ̀ẹ́dógún gẹ́gẹ́ bí àwọ̀ tí a ń tà kí ẹnikẹ́ni tó fún aláìsàn ní i. Heinrich Caro ṣe é nípasẹ̀ ìṣàkópọ̀ kẹ́míkà ní BASF ní 1876 gẹ́gẹ́ bí ohun èlò àwọ̀ fún aṣọ, ìtàn BASF fúnra rẹ̀ àti American Chemical Society sì ṣàpèjúwe rẹ̀ gẹ́gẹ́ bí àwọ̀ tí a ṣe fún òwú. Iṣẹ́ Koch lórí lílo àwọ̀ fún àyẹ̀wò ìṣègùn wá ní nǹkan bí 1880, àwọn ìtọ́jú ibà ti 1891 sì wá lẹ́yìn náà. Gbogbo ohun mìíràn tí àpapọ̀ kẹ́míkà náà wá di—àwọ̀ fún àyẹ̀wò, atọ́ka, oògùn—bẹ̀rẹ̀ láti àkọsílẹ̀ kan nínú àkójọ àwọ̀.

Àkọsílẹ̀ yẹn ṣì ni ọ̀nà tó tọ́ láti fi lóye ohun èlò náà ní àyíká ilé iṣẹ́. Ní èdè ilé ìkun àwọ̀, kì í ṣe methylthioninium chloride. Basic Blue 9 ni.

Àpapọ̀ kẹ́míkà kan, ètò ìnọ́ńbà méjì

Colour Index ń fi ọ̀nà méjì dá àwọ̀ kọ̀ọ̀kan tí a ń tà mọ̀. Orúkọ Gbogbogbò ṣàpèjúwe bí a ṣe ń lò ó àti ohun tí a ń lò ó fún; Nọ́ńbà Ìṣètò Kẹ́míkà ṣàpèjúwe ìṣètò kẹ́míkà rẹ̀. Búlúù mẹ́tílínì ní Orúkọ Gbogbogbò C.I. Basic Blue 9 àti Nọ́ńbà Ìṣètò Kẹ́míkà C.I. 52015, èyí tó fi í sínú ẹ̀ka thiazine tí àwọn nọ́ńbà rẹ̀ jẹ́ 52000 sí 52999, gẹ́gẹ́ bí àlàyé Colour Index kan tó ṣẹ̀ṣẹ̀ jáde ṣe fìdí rẹ̀ múlẹ̀ pẹ̀lú búlúù mẹ́tílínì gẹ́gẹ́ bí àpẹẹrẹ tí ó ṣàlàyé.

Kẹ́míkà tó wà lẹ́yìn àwọn nọ́ńbà náà ni kátiọ́nì phenothiazine tó so pọ̀ mọ́ chloride: fọ́ọ̀múlà rẹ̀ láìsí omi jẹ́ C16H18ClN3S ní nǹkan bí 319.9 g/mol pẹ̀lú CAS 61-73-4, tí trihydrate tí a sábà ń tà sì jẹ́ nǹkan bí 373.9 g/mol pẹ̀lú CAS 7220-79-3. Iyọ̀ tí a ń tà náà ń di àwọn kírísítálì aláwọ̀ ewé dúdú tó ní dídán bí idẹ, tí wọ́n sì ń tú sínú omi láti di ojútùú búlúù tó jinlẹ̀. Ojútùú trihydrate ti 1 percent sì ní pH 3 sí 4.5 gẹ́gẹ́ bí PubChem àti àtúnyẹ̀wò kan tó ṣẹ̀ṣẹ̀ jáde lórí àwọn ànímọ́ molékúlù ṣe sọ. Ẹnikẹ́ni tó ń rà á ní àgbá gbọ́dọ̀ ṣàyẹ̀wò nọ́ńbà CAS tó wà lórí àmì rẹ̀, nítorí kìlógírámù kan ti trihydrate ní apá molékúlù tó ń fúnni ní àwọ̀ tó fẹ́rẹ̀ẹ́ jẹ́ 15 percent kéré sí ti kìlógírámù kan ti iyọ̀ aláìlómi. Ó yẹ kí a mọ ohun tí a ń wọn gan-an kí a tó ṣe ìṣirò kankan fún pípa ní àwọ̀.

Èrò ìsopọ̀ náà: kátiọ́nì tó ń wá ániọ́nì

Àwọn àwọ̀ bésíìkì jẹ́ àwọ̀ kátiọ́nì. Nínú ojútùú, ẹ̀yà kẹ́míkà tó ní àwọ̀ gbé agbára iná rere, nítorí náà ó ń so mọ́ àwọn okun tó ní àwọn ibi ániọ́nì lọ́nà àdánidá jù lọ. Òtítọ́ kan ṣoṣo yẹn jẹ́ kí a lè sọ tẹ́lẹ̀ bí a ṣe máa lò ó ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ ọ̀nà.

Okun akírílíìkì ni ohun èlò àpẹẹrẹ tó wà nínú àwọn ìwé ẹ̀kọ́. Ó sábà ní àwọn ẹgbẹ́ carboxylate tàbí sulfonate, ìfàmọ́ra láàárín àwọn ibi wọ̀nyẹn àti kátiọ́nì àwọ̀ sì ń mú kí àwọ̀ lẹ̀ mọ́ okun dáadáa, gẹ́gẹ́ bí a ṣe ṣàlàyé nínú àwọn ìwádìí lórí pípa akírílíìkì ní àwọ̀ kátiọ́nì lọ́nà ìbílẹ̀ àti kẹ́míkà àwọn okun akírílíìkì. Okun irun àgùntàn àti síìkì náà ń gba àwọ̀ bésíìkì tààrà ní àwọn ibi tó ní agbára iná òdì, wọ́n sì ń fúnni ní àwọ̀ tó mọ́lẹ̀ gidigidi. Síbẹ̀, àwọn ìwé ìtọ́kasí aṣọ kìlọ̀ pé àwọn àwọ̀ bésíìkì àtijọ́ lórí àwọn okun wọ̀nyí kì í sábà fara da ìmọ́lẹ̀ dáadáa, kókó tí a ṣàkótán nínú ìwé ẹ̀kọ́ pípa aṣọ ní àwọ̀ tí gbogbo ènìyàn lè kà.

Òwú ni àyàfi pàtàkì. Cellulose tí a kò tíì ṣe ìtọ́jú rẹ̀ kò ní ìfaramọ́ púpọ̀ fún àwọn àwọ̀ bésíìkì ìbílẹ̀, èyí gan-an sì ni ìdí tí “àwọ̀ fún òwú” tí Caro ṣe fi nílò ìrànlọ́wọ́. Ní ìlànà ìgbà àtijọ́, a máa ń lo tannic acid gẹ́gẹ́ bí ohun amúàwọ̀lẹ̀ lórí òwú, tí a sì sábà ń fi tartar emetic (antimony potassium tartrate) mú un dúró, kí ó lè dá àpapọ̀ tannin àti àwọ̀ tí kò tú sínú omi sílẹ̀ lórí okun. Ìwé ìtọ́sọ́nà pípa òwú ní àwọ̀ láti àkókò náà ṣàlàyé àwọn iṣẹ́ mẹ́ta—fífi tannin sí i, mímú un dúró, lẹ́yìn náà pípa á ní àwọ̀—nínú Pípa Àwọn Aṣọ Òwú ní Àwọ̀. Náílọ́nù lásán náà nílò irú àlàyé bẹ́ẹ̀: àwọ̀ ásíìdì ni a sábà ń lò fún un, náílọ́nù tí a mọ̀ọ́mọ̀ yí padà pẹ̀lú àwọn ẹgbẹ́ sulfonate nìkan—tí a ń tà gẹ́gẹ́ bí náílọ́nù tí àwọ̀ kátiọ́nì lè wọ̀, tí a sì ṣàpèjúwe nínú iṣẹ́ bí US6312805B1—ló ń gba àwọ̀ bésíìkì dáadáa.

Nítorí náà, àkótán àwọn okun náà kúkúrú. Òwú pẹ̀lú ohun amúàwọ̀lẹ̀ tannin nítorí ìlànà ìtàn; irun àgùntàn àti síìkì tààrà, ṣùgbọ́n àwọ̀ wọn ń tètè rẹ̀; akírílíìkì gẹ́gẹ́ bí ohun èlò òde òní tó bá kẹ́míkà náà mu lọ́nà àdánidá; náílọ́nù lásán sì jẹ́ ohun tí a kò sábà lè lò fún un.

Ó mọ́lẹ̀, ṣùgbọ́n ó ń tètè rẹ̀

Ìṣòro rẹ̀ kì í ṣe fífi àwọ̀ sí ohun èlò rí. Mímú àwọ̀ náà dúró lórí rẹ̀ ni. Ìwádìí 2019 kan tó fi búlúù mẹ́tílínì trihydrate pa òwú, síìkì àti irun àgùntàn ní àwọ̀ tààrà wọn ìdúróṣinṣin àwọ̀ sí ìmọ́lẹ̀ ní ìpele 1, èyí tó kéré jù lọ lórí òṣùwọ̀n náà, lórí gbogbo okun mẹ́tẹ̀ẹ̀ta lábẹ́ ISO 105-B02. Ìdúró àwọ̀ dára sí i lẹ́yìn ìtọ́jú pẹ̀lú smectite nìkan, gẹ́gẹ́ bí a ṣe ròyìn nínú RSC Advances. Àwọn ìwé àtijọ́ sọ ohun kan náà ní èdè àkókò wọn: ọ̀pọ̀ àwọ̀ bésíìkì ń rẹ̀ nígbà tí ìmọ́lẹ̀ bá dé wọn, gẹ́gẹ́ bí àpilẹ̀kọ pípa ní àwọ̀ nínú Encyclopaedia Britannica ti 1911 ṣe kọ ọ́ sílẹ̀.

Kẹ́míkà inú ojútùú ìkun àwọ̀ tún mú ìkìlọ̀ kejì wá. A sábà ń lo àwọn àwọ̀ bésíìkì ní àyíká aláìdásí sí ásíìdì tàbí alikálì, tàbí àyíká tó ní ásíìdì díẹ̀. Alikálì tó lágbára sì burú fún búlúù mẹ́tílínì ní pàtó: nínú ojútùú alikálì 0.1 M, ìfèsì rẹ̀ pẹ̀lú omi ń yí i padà ní pàtàkì sí methylene violet ti Bernthsen, ohun èlò tó ní àwọ̀ líle tí ó sì ní ìfaramọ́ ọ̀rá, dípò kí ó dúró láìyípadà, gẹ́gẹ́ bí ìwádìí lórí ipa alikálì lórí búlúù mẹ́tílínì ṣe sọ. Nítorí náà, ohun ìfọ̀mọ́ alikálì tó ṣẹ́ kù nínú aṣọ, tàbí ìtọ́jú alikálì lẹ́yìn ìkun àwọ̀, lè yí irú àwọ̀ padà fún àwọn ìdí kẹ́míkà tí kò ní í ṣe pẹ̀lú mímú àwọ̀ lẹ̀ mọ́ okun. Ìyípo redox tó ń fa àwọn ìyípadà àwọ̀ jẹ́ kókó mìíràn, ṣùgbọ́n ìlànà tó wúlò rọrùn: má ṣe jẹ́ kí ojútùú ìkun àwọ̀ ní alikálì tó lágbára.

Ìwé, yínkì, àti àwọn ẹ̀dà ìwé káńbọ̀nù

Àkọsílẹ̀ wà pé pípa ìwé ní àwọ̀ jẹ́ ọ̀kan lára àwọn lílò rẹ̀ nínú iṣẹ́ òwò lọ́wọ́lọ́wọ́. Olùpèsè Basic Blue 9 kan ṣàkọsílẹ̀ ìwé lẹ́gbẹ̀ẹ́ síìkì, hemp, igi àti oparun gẹ́gẹ́ bí àwọn ohun tí a lè fi í pa ní àwọ̀, pẹ̀lú ṣíṣe yínkì àti àwọn ohun èlò àwọ̀ aláìtú tí a ń pè ní colour lake, nínú ìwé àlàyé lílo ọjà rẹ̀. Àwọn ẹ̀rí ìwé fún yínkì pọ̀ sí i: India ní ìlànà pàtó kan nígbà kan, IS 2230:1962 fún àwọ̀ búlúù mẹ́tílínì fún ilé iṣẹ́ yínkì. A ti yọ ìlànà náà kúrò báyìí, ṣùgbọ́n a kọ ọ́ sílẹ̀ nínú ìròyìn ọdọọdún BIS ti 1962 sí 1963, a sì ṣàkọsílẹ̀ pé a ti yọ ọ́ kúrò.

Àkọsílẹ̀ wà fún ìwé káńbọ̀nù náà. Ìwé ẹ̀tọ́ ìṣẹ̀dá US ti 1933 fún àwọn ohun tí a fi ń bo ìwé káńbọ̀nù ṣàpèjúwe yínkì epo àti ìda tó ní àwọn àwọ̀ aniline, títí kan búlúù mẹ́tílínì, nínú US1925235A. Ìwádìí 2024 kan nínú ìmọ̀ sáyẹ́ǹsì ohun ìní àṣà lórí àwọn ikọ̀wé búlúù ìdàkọ àtijọ́ sì rí búlúù mẹ́tílínì lára àwọn ohun èlò àwọ̀ tó wọ́pọ̀ jù lọ. Ó tún ṣe àkọsílẹ̀ ìhùwàsí gan-an tí ilé ìkun àwọ̀ yóò retí: àìfaradà ìmọ́lẹ̀ tó pọ̀ àti ṣíṣàn àwọ̀ nígbà tí omi bá kan án. A tẹ̀ ẹ́ jáde nínú npj Heritage Science. Kẹ́míkà ikọ̀wé tó ń dá ẹ̀dà tó mọ́lẹ̀ gidigidi sílẹ̀, ṣùgbọ́n tó ń rẹ̀ nínú ìmọ́lẹ̀ oòrùn, jẹ́ ohun kan náà pẹ̀lú ti òwú tí àwọ̀ rẹ̀ mọ́lẹ̀ gidigidi lẹ́yìn ìkun, ṣùgbọ́n tó ń rẹ̀ lẹ́gbẹ̀ẹ́ fèrèsé.

Ìpele mẹ́ta, àwọn ètò àlàyé ìlànà mẹ́ta

Èyí ni ìfiwéra tó ṣe pàtàkì jù lọ, nítorí orúkọ kan náà ń bo àwọn ohun èlò tí a ṣe ní ìbámu pẹ̀lú àwọn ìlànà tí kò lè rọ́pò ara wọn. Ìpele aṣọ, àwọ̀ fún àyẹ̀wò ohun alààyè, àti ìpele oògùn kì í ṣe àwọn ìgbésẹ̀ lórí àkàbà ìmọ́ kan ṣoṣo. Ìdáhùn sí àwọn ìbéèrè tó yàtọ̀ ni wọ́n.

Ìdàrúdàpọ̀ méjì nínú tábìlì náà yẹ fún ìtẹnumọ́. Àkọ́kọ́, àwọ̀ aṣọ “100 percent” kì í ṣe apá molékúlù tó ń fúnni ní àwọ̀ tí ó mọ́ 100 percent; ISO 105-Z10 ṣàlàyé agbára gẹ́gẹ́ bí ìfiwéra pẹ̀lú àwọ̀ ìtọ́kasí. Èkejì, àwọ̀ àyẹ̀wò tó ní ìjẹ́rìí tí ìwọ̀n àwọ̀ inú rẹ̀ jẹ́ 82 percent kì í ṣe ohun èlò oògùn tó kùnà; ó kọjá ìdánwò mìíràn. Ìròyìn ìdàgbàsókè ìlànà ìṣelọpọ kan fi àpẹẹrẹ ẹ̀ka oògùn hàn: ó mú àpapọ̀ àwọn irin wà ní ìsàlẹ̀ 20 ppm, Azure B ní ìsàlẹ̀ 2 percent, àti àwọn àìmọ́ mìíràn ní ìsàlẹ̀ 0.5 percent. Àwọn iye wọ̀nyí ṣàpèjúwe ìlànà náà nínú ìwádìí Proveblue tí a tẹ̀ jáde, kì í ṣe ìlànà gbogbogbò fún aṣọ. Ìdí tí Azure B fi ní àpẹẹrẹ ìtọ́kasí tirẹ̀ ni pé ó jẹ́ àìmọ́ pàtàkì tó ń wá láti yíyọ ẹgbẹ́ methyl kúrò, ó sì tún jẹ́ ohun tí ìyípadà kẹ́míkà nínú ara ń dá sílẹ̀ tó ní ìṣe ti ìmọ̀ oògùn fúnra rẹ̀; ìwádìí lórí Azure B tún sọ̀rọ̀ nípa èyí.

Fún ilé ìkun àwọ̀, àwọn àyẹ̀wò tó wúlò nígbà tí ọjà bá dé wá láti inú ọ̀wọ̀ òsì: ìfiwéra irú àwọ̀ pẹ̀lú àpẹẹrẹ àfọwọ́sí, agbára ní ìfiwéra, agbára láti tú àti ohun tí kò tú, ọ̀rinrin, àti ìbámu láàárín àwọn ìpele ìṣelọpọ. Kò sí ohun kan nínú àkójọ yẹn tó jẹ́ kí àgbá náà yẹ fún yàrá ìwádìí, ká má tilẹ̀ sọ fún jíjẹ tàbí mímu.

Bí a ṣe lè ka ìwé dátà Basic Blue 9

Ìwé dátà iṣẹ́ ẹ̀rọ aṣojú kan máa ń ṣàkọsílẹ̀ iye mẹ́rin, ọ̀kọ̀ọ̀kan sì ń dáhùn ìbéèrè tó yàtọ̀. Agbára, tí a fi hàn gẹ́gẹ́ bí ìdá ọgọ́rùn-ún ní ìfiwéra pẹ̀lú ìpele ìṣelọpọ ìtọ́kasí olùpèsè, ń sọ fún olùkun àwọ̀ iye àwọ̀ tí yóò wọn láti dé ìjinlẹ̀ àwọ̀ tí ó fẹ́; ìpele ìṣelọpọ tó ní agbára 105 percent nílò ìwọ̀n tó fẹ́rẹ̀ẹ́ jẹ́ 5 percent kéré sí ti àpẹẹrẹ àfọwọ́sí. Ìwọ̀n àwọ̀ gidi inú rẹ̀, nígbà tí a bá sọ ọ́, ni ìpín kẹ́míkà apá molékúlù tó ń fúnni ní àwọ̀ gan-an, ó sì máa ń kéré sí ohun tí iye agbára lè mú kí a rò, nítorí lulú tí a ń tà ní ọ̀rinrin àti àwọn ohun tí a fi ń dín ìpọ̀ rẹ̀ kù. Ohun tí kò tú sínú omi, tí a fi ààlà bí 1.5 percent sí, ń tọ́ka sí àwọn àmì kéékèèké àti dídi àlẹ̀mọ́ dípò irú àwọ̀. Ọ̀rinrin parí àlàyé náà, ó sì ní ìbáṣepọ̀ pẹ̀lú ọ̀ràn hydrate: trihydrate ní molékúlù omi mẹ́ta nínú ìṣètò kírísítálì rẹ̀, nítorí náà kìlógírámù kan rẹ̀ ní apá molékúlù tó ń fúnni ní àwọ̀ tó fẹ́rẹ̀ẹ́ jẹ́ ìdá mẹ́fà nínú méje ti kìlógírámù kan ti iyọ̀ aláìlómi. Ìlànà àdàlù tí a kọ fún hydrate kan, ṣùgbọ́n tí a wọn pẹ̀lú èkejì, yóò ti yà sí ìjinlẹ̀ àwọ̀ tí a fẹ́ ní ìpín yẹn kí aṣọ tó wọ ojútùú ìkun àwọ̀ rárá.

Àkíyèsí kan lórí omi ìdọ̀tí tí ń jáde

Búlúù mẹ́tílínì ní àwọ̀ tó lágbára gidigidi, ó sì rọrùn láti tọpinpin rẹ̀ nípasẹ̀ ìwọ̀n bí ó ṣe ń fa ìmọ́lẹ̀ wọlé ní àwọn gígùn ìgbì tó yàtọ̀. Àwọn ìwádìí lórí ìlẹ̀mọ́ ojú ohun èlò sábà ń tọpinpin ìfàmọ́ra ìmọ́lẹ̀ tí ojú lè rí rẹ̀ ní nǹkan bí 663 sí 665 nm, bí ó ṣe rí nínú ìwádìí ìlẹ̀mọ́ sí ohun èlò alààyè àti ìwádìí ìlẹ̀mọ́ sí hydrogel. Ìrọ̀rùn yẹn mú kí ó di àwọ̀ kátiọ́nì àpẹẹrẹ fún ìwádìí omi ìdọ̀tí: àtúnyẹ̀wò pàtàkì kan nínú Journal of Hazardous Materials ṣàyẹ̀wò yíyọ ọ́ kúrò nípasẹ̀ ìlẹ̀mọ́ sí àwọn ohun èlò olówó pọ́ọ̀kú, tó kan omi ìdọ̀tí láti iṣẹ́ aṣọ, ìwé àti ìtẹ̀wé.

Jíjẹ́ àpẹẹrẹ ní ìtumọ̀ méjì. Bí àwọn àpilẹ̀kọ lórí ìlẹ̀mọ́ ṣe pọ̀ tó kò fi hàn pé búlúù mẹ́tílínì fúnra rẹ̀ jẹ́ ọ̀kan lára àwọn ohun tó ń ba àyíká jẹ́ jù lọ nínú iṣẹ́ aṣọ òde òní; ó fi hàn pé àpapọ̀ kẹ́míkà náà jẹ́ ohun tó rọrùn láti lò gẹ́gẹ́ bí aṣojú àwọn àwọ̀ kátiọ́nì lápapọ̀. Ka àwọn ọ̀rọ̀ nípa omi ìdọ̀tí pẹ̀lú ìyàtọ̀ yẹn lọ́kàn.

Orúkọ náà ni ìkìlọ̀

Basic Blue 9, C.I. 52015, methylthioninium chloride: orúkọ mẹ́ta fún apá molékúlù kan tó ń fúnni ní àwọ̀, tí a ń tà lábẹ́ ó kéré tán àwọn ètò àlàyé ìlànà mẹ́ta. A kò béèrè pé kí ohun èlò aṣọ tí Caro ṣe fún òwú yẹ fún gbígbé mì rí, kò sì sí ìwé ìjẹ́rìí tí a kọ fún irú àwọ̀ àti agbára rẹ̀ tó lè mú un yẹ bẹ́ẹ̀. Nígbà tí orúkọ kan náà lórí àgbá bá farahàn lórí pátákó yàrá ìwádìí, àlàyé ìlànà náà, kì í ṣe àwọ̀, ló ń sọ ohun tí o dì mú fún ọ.