BROMTIMOLA ZILS: STRUKTŪRA, ĪPAŠĪBAS, SAGATAVOŠANA, LIETOJUMI - ĶĪMIJA - 2025

Bromtimolzilais ir pH jutīga krāsu uz savu vidi, un ir ticis izmantots kā par indikatoru daudzās laboratorijas reakcijām. Indikators ir organiska krāsa, kuras krāsa ir atkarīga no H ₃ O ⁺ jonu koncentrācijas vai barotnes pH. Pēc krāsas indikators var norādīt šķīduma skābumu vai bāziskumu.

Bromtimola zilajam aktīvo indikāciju skala ir no 6,0 līdz 7,6. Ja barotnes pH ir zemāks par 6,5, tā parāda dzeltenu krāsu. Kad barotnes pH svārstās no 6,5 līdz 7,6, tā iegūst zaļu krāsu. Ja pH ir lielāks par 7,6, tā krāsa ir zila.

Avots: GregorTrefalt, izmantojot Wikimedia Commons

Šī īpašība padara šo indikatoru ļoti noderīgu, jo to var izmantot pH skalā, kas ir tuvu neitralitātei; tieši tur, kur notiek fizioloģiski procesi.

Bromtimola zilā jonizācija ūdens šķīdumā var tikt aprakstīta šādi:

HIn (dzeltenā krāsa) + H ₂ O <=> In ^- (zilā krāsa) + H ₃ O ⁺

Kad indikators tiek protonēts (HIn), tas iegūst dzeltenu krāsu; savukārt, ja atdalītais indikators (In ^- ) kļūst zils.

Ķīmiskā struktūra

Avots: Benjah-bmm27 no Wikipedia

Augšējais attēls attēlo bromtimola zilo struktūru ar joslu un sfēru modeli, kura pH ir zemāks par 7,1. Brūnās joslas atbilst broma atomiem, kopā diviem.

Katrs no trim aromātiskiem gredzeniem, veido kopā ar metilgrupām, CH ₃ , un terc-butilgrupa, tad timolu grupa; un, sasaistot Br, no tā rodas iemesls, kāpēc to sauc par “bromtimolu”.

Apakšējie daļa parāda sulfonāta grupa, R-SO ₃ ^- , ar sarkanā jomās un dzeltenu vienu. Šo grupu caur O atomu var saistīt ar centrālo oglekli, kas savieno trīs aromātiskos gredzenus.

PH izmaiņas

Kaut arī šī molekulārā struktūra radikāli nemainās ar skābu vai bāzisku pH, tā elektroniskie stāvokļi tiek mainīti, ko atspoguļo šķīdumu krāsas izmaiņas.

Zem pH 7 indikators ir dzeltens un ieveido attēla struktūru; bet, ja pH kļūst bāzes, -OH grupas deprotonējas un var veidoties C = O dubultā saite.

Rezultātā konjugētā molekulas sistēma (visu tās rezonējošo divkāršo saišu sistēma) mainās pietiekami, ka elektroni vairs neuzsūc tos pašus fotonus, un šķīdums kļūst no dzeltenas līdz zilganai.

No otras puses, ja pH ir krietni zem 7, indikatora krāsa mainās no dzeltenas uz sarkanu. Šeit konjugētās sistēmas izmaiņas ir saistītas ar grupu -OH -OH ₂ ⁺ protonēšanu .

Gan skābā, gan bāzes vidē molekula zaudē stabilitāti, absorbējot zemākas enerģijas fotonus, ļaujot veikt elektroniskas pārejas, kas atbild par skatītāju uztvertajām krāsām.

Un kā ir ar galvenā attēla zaļo krāsu? Tuvojoties pH 7,1, neliela daļa molekulu zaudē protonus, iegūstot zilu krāsu, kas, sajaucoties ar dzeltenu, piešķir zaļu krāsu.

Īpašības

Ķīmiskais nosaukums

Bromtimola zilais vai 3,3'-dibromtiimolsulfonaftaleīns.

Molekulārā formula

C ₂₇ H ₂₈ Br ₂ O ₅ S.

Molekulārais svars

624,384 g / mol.

Ārējais izskats

Ciets pulveris, kura krāsa ir no rozā līdz purpursarkanai.

Ķīmiskais raksturojums

Šķīdumā tas darbojas kā vāja skābe. Protonējot skābā vidē, tas iegūst dzeltenu krāsu, neitrālā pH līmenī tas ir zaļš, un, kad tas ir deprotonēts sārmainā pH, tas ir zils.

Jonu disociācijas konstante (Ka)

7,9 x 10 ^-8 .

Aktīvās indikācijas diapazons

pH no 6,0 līdz 7,6. Tas ir saistīts ar broma atomu klātbūtni, kas darbojas, lai iegūtu elektronus, un divām mērenām elektronu donoru grupām (alkil aizvietotāji).

Blīvums

1,25 g / cm ³ .

Kušanas punkts

202 ° C (396 ° F).

Vārīšanās punkts

184,9 ° C.

Šķīdība

Tas slikti šķīst ūdenī un eļļā. Tas arī slikti šķīst nepolāros šķīdinātājos, piemēram, benzolā, toluolā un ksilolā, un praktiski nešķīst petrolēterī. Tas šķīst sārmu ūdens šķīdumos un spirtā.

Stabilitāte

Tas ir stabils istabas temperatūrā un nav saderīgs ar spēcīgiem oksidētājiem.

Gaismas absorbcija

Protonētās formas maksimālā absorbcija pie viļņa garuma (λ) ir 427 nm, tādējādi dzelteno gaismu pārraida skābos šķīdumos, un protonētās formas maksimālā absorbcija ir pie viļņa garuma (λ) 602 nm, pārraidot zilu gaismu. pie sārmaina pH.

Lietojumi un lietojumprogrammas

Metabolisma pētījumos

Bromtimola zilo izmanto daudzos procesos, kuros veidojas oglekļa dioksīds (CO ₂ ), no tā izriet ogļskābe (H ₂ CO ₃ ), kas paskābina vidi; ko apliecina izmaiņas bromtimola zilā krāsā.

Ja cilvēks veic fiziskus vingrinājumus un ir savienots ar caurulīti, kas, savukārt, ir savienota ar trauku ar bromtimola zilo šķīdumu, tiks novērota šāda parādība: paaugstinātas fiziskās aktivitātes un vielmaiņā, palielināsies CO ₂ ražošana .

CO ₂ reaģēs ar ūdeni, veidojot ogļskābi, H ₂ CO ₃ , kas vēlāk disociējas, atbrīvojot H ⁺ jonu un paskābinot barotni. Tā rezultātā bromtimola zils iegūst dzeltenu krāsu, izceļot barotnes skābumu.

Dzemdniecībā

Bromtimola zilo lieto dzemdniecībā, lai parādītu membrānu agrīnu plīsumu. Amnija šķidruma pH parasti ir lielāks par 7,7, tāpēc bromtimola zils kļūs zils, nonākot saskarē ar šķidrumu, kas izplūst no amnija.

Maksts pH parasti ir skābs, tāpēc bromtimola zilajam ir dzeltens nokrāsa. Tās krāsas maiņa uz zilu izceļ amnija šķidruma klātbūtni maksts reģionā.

Citi lietojumi

Bromtimola zils ir pielietojams arī šādās iekārtās un funkcijās:

-Optiskie sensori

-Gāzes sadegšanas atklāšanas sistēmas

- Krāsu, rotaļlietu, tīrīšanas līdzekļu, mazgāšanas līdzekļu un tekstilizstrādājumu ražošanā

-Pārtikas svaiguma sensori

- kā svaigu un novecojušu rīsu identifikators

-Mikroorganismu noteikšanā.

To izmanto arī baktēriju augšanas analīzē, psihoaktīvās narkotikās un zobārstniecības materiālos.

Sagatavošana

100 mg bromtimola zilā šķīdina 100 ml atšķaidīta spirta un vajadzības gadījumā filtrē. To arī sagatavo šādi: 50 mg bromtimola zilā šķīdina 4 ml 0,02 N nātrija hidroksīda un 20 ml spirta maisījumā, uzpildot līdz 100 ml ar ūdeni.

Atsauces

1. Wikipedia. (2018). Bromtimols zils. Atgūts no: en.wikipedia.org
2. Foist L. (2018). Bromtimola zils: definīcija, lietojumi un formula. Pētījums. Atgūts no: study.com
3. Zinātnes uzņēmums. (2018). Bromtimola zilais pH indikators, 1 oz. Atgūts no: sciencecompany.com
4. Bromtimola zilā indikatora pK spektrofotometriskā noteikšana. Atgūts no: fch.upol.cz
5. PubChem. (2018). Bromtimola zils. Atgūts no: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
6. Karaliskā ķīmijas biedrība. (2015). Bromtimols zils. ChemSpider. Atgūts no: chemspider.com
7. Vaitens, Deiviss, Peks un Stenlijs. (2008). Ķīmija. (8. izd.). CENGAGE mācīšanās.