Struktura, lastnosti, pripravek in uporaba bromotimola modre barve



The bromotimol modro Je barvilo, ki je občutljivo na pH njegovega okolja in je bilo uporabljeno kot indikator v mnogih laboratorijskih reakcijah. Indikator je organska barva, katere barva je odvisna od koncentracije iona H3O+ ali pH medija. Zaradi barve, ki jo prikazuje, lahko indikator navede kislost ali bazičnost raztopine.

Bromotimol modra ima aktivno indikacijsko lestvico med pH 6,0 in 7,6. Pri pH medija, ki je manjši od 6,5, se pokaže rumena obarvanost. Ko se pH medija spreminja med 6,5 in 7,6, pridobi zeleno obarvanje. Pri pH večjem od 7,6 je njegova barva modra.

Zaradi te lastnosti je ta indikator zelo koristen, saj se lahko uporablja na lestvici pH blizu nevtralnosti; kjer se pojavljajo fiziološki procesi.

Ionizacija bromotimol modre v vodni raztopini se lahko shematizira na naslednji način:

HIn (rumena barva) + H2O  <=>  V- (modra barva) + H3O+

Ko je indikator protoniran (HIn), dobi rumeno obarvanost; če je indikator neprotoniran (In-) postane modra obarvanost.

Indeks

  • 1 Kemijska struktura
    • 1.1 Spremembe pH
  • 2 Lastnosti
    • 2.1 Kemijsko ime
    • 2.2 Molekularna formula
    • 2.3 Molekularna teža
    • 2.4 Fizični izgled
    • 2.5 Kemične lastnosti
    • 2.6 Konstanta ionske disociacije (Ka)
    • 2.7 Območje aktivne indikacije
    • 2.8 Gostota
    • 2.9 Tališče
    • 2.10 Vrelišče
    • 2.11 Topnost
    • 2.12 Stabilnost
    • 2.13 Absorpcija svetlobe
  • 3 Uporaba in aplikacije
    • 3.1 V študijah presnove
    • 3.2 V porodništvu
    • 3.3 Druge uporabe
  • 4 Priprava
  • 5 Reference

Kemijska struktura

Na zgornji sliki je struktura bromotimol modre barve predstavljena z modelom palice in krogle pri pH nižjem od 7,1. Rjave palice ustrezajo atomom broma, skupaj dve.

Vsak od treh aromatskih obročev skupaj z metilnimi skupinami naredi CH3, in tertbutil, timolna skupina; in da je Br povezan, od tod izhaja razlog, zakaj se imenuje „bromotimol“..

Sulfonatna skupina, R-SO, je prikazana v spodnjem delu3-, z rdečo in rumeno kroglo. To skupino lahko povežemo z atomom O na osrednji ogljik, ki združuje tri aromatske obroče.

Spremembe pH

Čeprav se ta molekularna struktura ne spreminja radikalno s kislim ali bazičnim pH, se njena elektronska stanja spreminjajo, kar se odraža v spremembah barve raztopin..

Pod pH 7 je indikator rumene barve in sprejme strukturo slike; če pa pH postane bazičen, so skupine -OH deprotonirane in se lahko tvori dvojna vez C = O.

Posledično se konjugirani sistem molekule (to je od vseh njegovih resonančnih dvojnih vezi) spremeni dovolj, tako da elektroni ne absorbirajo več enakih fotonov in se raztopina spremeni iz rumene v modrikasto.

Če je na drugi strani pH precej pod 7, se barva indikatorja spremeni iz rumene v rdečo. Tu je sprememba v sistemu konjugata posledica protonacije skupin -OH do -OH2+. -

V kislih in bazičnih medijih molekula izgubi stabilnost in absorbira fotone nižje energije, da omogoči elektronskim prehodom, ki so odgovorni za barve, ki jih gledalci gledajo..

Kaj pa zelena barva glavne slike? Ko se približuje pH na 7,1, manjši delež molekul izgubi protone, oddaja modro barvo, ki pri mešanju z rumeno barvo daje zeleno barvo..

Lastnosti

Kemijsko ime

Bromotimol modri ali 3,3'-dibromotimolsulfonaphalein.

Molekularna formula

C27H28Br2O5S.

Molekularna teža

624,384 g / mol.

Fizični izgled

Enobarvni prah, ki niha med rožnato in vijolično barvo.

Kemične lastnosti

Deluje kot šibka kislina v raztopini. Ko je protoniran v kislem mediju pridobi rumeno barvo, je pri nevtralnem pH zelen, ko pa je deprotoniran pri alkalnem pH, je modra.

Konstanta ionske disociacije (Ka)

7,9 x 10-8.

Območje aktivne indikacije

pH 6,0 do 7,6. To je posledica prisotnosti atomov broma, ki delujejo z ekstrakcijo elektronov, in dveh zmernih elektronskih donatorskih skupin (alkilnih substituentov)..

Gostota

1,25 g / cm3.

Tališče

202 ° C (396 ° F).

Vrelišče

184,9 ° C.

Topnost

Redko je topen v vodi in olju. Prav tako je slabo topen v nepolarnih topilih, kot sta benzen, toluen in ksilen, in praktično netopen v petrol etru. Topen je v vodnih raztopinah alkalij in alkohola.

Stabilnost

Stabilen je pri sobni temperaturi in ni združljiv z močnimi oksidacijskimi sredstvi.

Absorpcija svetlobe

Protonirana oblika ima maksimalno absorpcijo pri valovni dolžini (λ) 427 nm, tako da oddaja rumeno svetlobo v kislih raztopinah in ima deprotonirano obliko maksimalno absorpcijo pri valovni dolžini (λ) 602 nm, ki oddaja modro svetlobo. pri alkalnem pH.

Uporabe in aplikacije

V študijah presnove

Bromotimol modro se uporablja v številnih procesih, v katerih nastaja ogljikov dioksid (CO)2), s posledično proizvodnjo ogljikove kisline (H2CO3), ki nakopiči medij; dokazuje sprememba barve bromotimol modre.

Če oseba izvaja telesno vadbo in je povezana s cevjo, ki je v povezavi s posodo z raztopino bromotimol modre barve, se bo pojavil naslednji pojav: kot posledica povečane telesne dejavnosti in presnove, se bo povečala proizvodnja CO2.

CO2 reagira z vodo, pri čemer nastane karbonska kislina, H2CO3, ki kasneje disociira sproščanje iona H+ in nakisanje medija. Posledica tega je, da bromotimol modra barva pridobi rumeno barvo, kar dokazuje kislost medija.

V porodništvu

Bromotimol modro se uporablja v porodništvu, da se poudari zgodnja ruptura membrane. Amniotska tekočina ima običajno pH višji od 7,7, tako da bo bromotimol modro obarvalo modro, ko pride v stik s tekočino, ki uide iz amniove..

Vaginalni pH je običajno kislina, zato ima bromotimol modra rumeno obarvanost. Sprememba njegove obarvanosti na modro kaže prisotnost plodovnice v vaginalni regiji.

Druge uporabe

Bromotimol modro se uporablja tudi v naslednji opremi in funkcijah:

-Optični senzorji

-Sistemi za odkrivanje izgorevanja plina

-Pri proizvodnji barv, igrač, čistil, čistil in tekstilij

-Senzorji za svežino hrane

-Kot identifikator svežega in zastarelega riža

-Pri odkrivanju mikroorganizmov.

Uporablja se tudi pri analizi rasti bakterij, psihoaktivnih zdravil in zobozdravstvenih materialov.

Priprava

100 mg bromotimol modrega raztopite v 100 ml razredčenega alkohola in ga po potrebi filtrirajte. Pripravi se tudi, kot sledi: 50 mg bromotimol modre raztopimo v zmesi 4 ml 0,02 N natrijevega hidroksida in 20 ml alkohola, tako da 100 ml z vodo dopolnimo..

Reference

  1. Wikipedija. (2018). Bromotimol modro. Vzpostavljeno iz: en.wikipedia.org
  2. Foist L. (2018). Bromothymol blue: definicija, uporaba in formula. Študija. Vzpostavljeno iz: study.com
  3. Znanstvena družba. (2018). Bromothymol Blue pH indikator, 1 oz. Vzpostavljeno iz: sciencecompany.com
  4. Spektrofotometrična določitev pK indikatorja bromotimol modrega. Vzpostavljeno iz: fch.upol.cz
  5. PubChem. (2018). Bromothymol Blue. Vzpostavljeno iz: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  6. Royal Society of Chemistry. (2015). Bromotimol modro. ChemSpider Vzpostavljeno iz: chemspider.com
  7. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemija (8. izd.). CENGAGE Učenje.