Struktur biru, sifat, penyediaan dan kegunaan Bromothymol



The bromothymol biru Ia pewarna sensitif terhadap pH persekitarannya dan telah digunakan sebagai penunjuk dalam banyak tindak balas makmal. Penunjuk adalah pewarna organik yang warna bergantung kepada kepekatan ion H3O+ atau pH medium. Oleh kerana warna yang dipamerkan, penunjuk boleh menunjukkan keasaman atau asas penyelesaian.

Bromothymol biru mempunyai skala penunjuk aktif antara pH 6.0 dan 7.6. Pada pH medium kurang daripada 6.5, ia menunjukkan warna kuning. Apabila pH medium berbeza antara 6.5 dan 7.6, ia memperoleh pewarna hijau. Pada pH lebih besar daripada 7.6 warnanya berwarna biru.

Ciri ini menjadikan penunjuk ini sangat berguna, kerana ia boleh digunakan pada skala pH yang hampir dengan neutral; tepat di mana proses fisiologi berlaku.

Pengionan biru bromotimol dalam larutan akueus boleh dijangkakan dengan cara berikut:

HIn (warna kuning) + H2O  <=>  In- (warna biru) + H3O+

Apabila penunjuk diprotonasikan (HIn) ia memperoleh warna kuning; sedangkan jika penunjuk itu tidak terlindung (In-) menjadi warna biru.

Indeks

  • 1 Struktur kimia
    • 1.1 Perubahan dalam pH
  • 2 Hartanah
    • 2.1 Nama kimia
    • 2.2 Rumus molekul
    • 2.3 Berat molekul
    • 2.4 Penampilan fizikal
    • 2.5 Ciri kimia
    • 2.6 pemalar pemisahan Ionik (Ka)
    • 2.7 Rentang petunjuk aktif
    • 2.8 Ketumpatan
    • 2.9 Takat lebur
    • 2.10 Titik didih
    • 2.11 Keterlarutan
    • 2.12 Kestabilan
    • 2.13 Penyerapan cahaya
  • 3 Kegunaan dan aplikasi
    • 3.1 Dalam kajian metabolik
    • 3.2 Dalam obstetrik
    • 3.3 Kegunaan lain
  • 4 Penyediaan
  • 5 Rujukan

Struktur kimia

Dalam imej atas, struktur bromothymol biru diwakili dengan bar dan model sfera pada pH yang lebih rendah daripada 7.1. Bar coklat sesuai dengan atom bromin, dua dalam jumlah.

Setiap satu daripada tiga cincin aromatik membuat, bersama-sama dengan kumpulan metil, CH3, dan tertbutil, kumpulan thymol; dan mempunyai sambungan Br, dari sana datang alasan mengapa ia dipanggil 'bromotimol'.

Kumpulan sulfonat, R-SO, ditunjukkan di bahagian bawah3-, dengan bola merah dan kuning. Kumpulan ini boleh dihubungkan melalui atom O ke karbon tengah yang bergabung dengan tiga cincin aromatik.

Perubahan dalam pH

Walaupun struktur molekul ini tidak berubah secara radikal dengan pH berasid atau asas, keadaan elektroniknya diubah, yang dicerminkan oleh perubahan dalam warna penyelesaian.

Di bawah pH 7, penunjuk itu kuning dan mengamalkan struktur imej; tetapi jika pH menjadi asas, kumpulan -OH adalah deprotonated dan ikatan berganda boleh dibentuk C = O.

Hasilnya, sistem conjugated molekul (iaitu ikatan kembar salunan) perubahan yang cukup untuk elektron tidak lagi menyerap foton sama, dan penyelesaian bertukar dari kuning kepada biru.

Jika, sebaliknya, pH berada di bawah 7, warna penunjuk berubah dari kuning ke merah. Di sini perubahan dalam sistem konjugasi adalah disebabkan oleh protonasi kumpulan -OH ke -OH2+. -

Dalam kedua-dua media berasid dan asas, molekul itu kehilangan kestabilan, menyerap foton tenaga yang lebih rendah untuk membolehkan peralihan elektronik bertanggungjawab terhadap warna yang dilihat oleh penonton..

Dan bagaimana dengan warna hijau imej utama? Apabila mendekati pH hingga 7.1, sebahagian kecil molekul kehilangan proton, memberikan warna biru yang, apabila dicampur dengan kuning, memberikan warna hijau.

Hartanah

Nama kimia

Bromothymol biru atau 3,3'-dibromothimolsulfonaphthalein.

Formula molekul

C27H28Br2O5S.

Berat molekul

624.384 g / mol.

Penampilan fizikal

Serbuk warna pepejal yang berayun antara merah jambu dan ungu.

Ciri kimia

Ia bertindak sebagai asid lemah dalam larutan. Apabila berproton dalam medium berasid bertukar kuning pada pH neutral ia adalah hijau, dan apabila deprotonated dalam alkali pH adalah biru.

Pemisahan pemisahan ionik (ka)

7.9 x 10-8.

Pelbagai petunjuk aktif

pH 6.0 hingga 7.6. Ini disebabkan oleh kehadiran atom bromin yang bertindak dengan mengeluarkan elektron, dan dua kumpulan penderma elektron sederhana (substituen alkil).

Ketumpatan

1.25 g / cm3.

Titik lebur

202 ° C (396 ° F).

Titik didih

184.9 ºC.

Kelarutan

Ia adalah larut dalam air dan minyak. Begitu juga, ia tidak larut dalam pelarut bukan kutub seperti benzena, toluena dan xylene, dan tidak boleh larut dalam eter petroleum. Ia larut dalam larutan alkali dan dalam alkohol.

Kestabilan

Ia stabil pada suhu bilik dan tidak serasi dengan agen pengoksidaan yang kuat.

Penyerapan cahaya

Bentuk berproton mempunyai penyerapan maksimum pada panjang gelombang (λ) 427 nm, penghantaran cahaya kuning dalam penyelesaian berasid dan borang di deprotonated mempunyai penyerapan maksimum pada panjang gelombang (λ) 602 nm, menghantar cahaya biru pada pH alkali.

Kegunaan dan aplikasi

Dalam kajian metabolik

Bromothymol biru digunakan dalam pelbagai proses di mana karbon dioksida (CO) dihasilkan2), dengan penjanaan asid karbonik yang terhasil (H2CO3), yang menghasut medium; terbukti dengan perubahan dalam warna bromothymol biru.

Jika seseorang itu melakukan senaman dan disambungkan kepada tiub, seterusnya, adalah dihubungkan dengan bekas dengan larutan bromothymol biru, fenomena berikut dipatuhi: akibat daripada peningkatan aktiviti fizikal dan metabolisme, akan ada peningkatan pengeluaran CO2.

CO2 akan bertindak balas dengan air, menghasilkan asid karbonik, H2CO3, yang kemudian dipisahkan melepaskan ion H+ dan mengasapi medium. Ini telah mengakibatkan bromotimol biru memperoleh warna kuning, membuktikan keasidan medium.

Dalam obstetrik

Bromothymol biru digunakan dalam obstetrik untuk menyerlahkan pecah membran awal. Air ketuban biasanya mempunyai pH yang lebih tinggi 7.7, jadi biru bromothymol itu berwarna biru ketika dihubungi dengan cecair melarikan diri dari amnio.

PH vagina biasanya asid, jadi bromotimol biru mempunyai warna kuning. Perubahan warna ke biru menunjukkan kehadiran cairan amniotik di rantau vagina.

Kegunaan lain

Bromothymol biru juga mempunyai aplikasi dalam peralatan dan fungsi berikut:

-Sensor optik

-Sistem pengesanan pembakaran gas

-Dalam pembuatan cat, mainan, produk pembersihan, deterjen, dan tekstil

-Sensor kesegaran makanan

-Sebagai pengenal padi segar dan basi

-Dalam mengesan mikroorganisma.

Ia juga digunakan dalam analisis pertumbuhan bakteria, dalam ubat psikoaktif, dan bahan pergigian.

Persediaan

Larutkan 100 mg bromotimol biru dalam 100 mL alkohol yang dicairkan, dan penapis jika perlu. juga disediakan seperti berikut: 50 mg bromothymol biru dibubarkan dalam campuran 4 mL 0.02 N natrium hidroksida dan 20 mL alkohol, melengkapkan 100 mL dengan air.

Rujukan

  1. Wikipedia. (2018). Bromothymol biru. Diperolehi daripada: en.wikipedia.org
  2. Foist L. (2018). Bromothymol biru: definisi, kegunaan & formula. Kajian. Diperolehi daripada: study.com
  3. Syarikat Sains. (2018). Petunjuk pH Bromothymol Blue, 1 oz. Diperolehi daripada: sciencecompany.com
  4. Penentuan spektrofotometrik pK penunjuk biru bromothymol. Diperolehi daripada: fch.upol.cz
  5. PubChem. (2018). Bromothymol Blue. Diperolehi daripada: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  6. Royal Society of Chemistry. (2015). Bromothymol biru. ChemSpider Diperolehi daripada: chemspider.com
  7. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kimia (Ed ed.). Pembelajaran CENGAGE.