Bromothymol blå struktur, egenskaber, forberedelse og anvendelser



den bromothymol blue Det er et farvestof, der er følsomt for dets omgivelsers pH og er blevet anvendt som indikator i mange laboratoriereaktioner. En indikator er et organisk farvestof, hvis farve afhænger af koncentrationen af ​​ion H3O+ eller mediumets pH. På grund af den farve, der vises, kan indikatoren indikere opløsningens surhed eller basicitet.

Bromothymolblåt har en aktiv indikationsskala mellem pH 6,0 og 7,6. Ved en pH på mediet mindre end 6,5 viser det en gul farve. Når mediumets pH varierer mellem 6,5 og 7,6, opkøber den en grøn farve. Ved pH større end 7,6 er farven blå.

Denne funktion gør denne indikator meget nyttig, da den kan bruges på en pH-skala nær neutralitet; netop hvor fysiologiske processer forekommer.

Ioniseringen af ​​bromothymolblåt i vandig opløsning kan skematiseres på følgende måde:

HIN (gul farve) + H2O  <=>  i- (blå farve) + H3O+

Når indikatoren er protoneret (HIn), erhverver den en gul farve; mens indikatoren er uprotoneret (In-) bliver en blå farve.

indeks

  • 1 Kemisk struktur
    • 1.1 Ændringer i pH
  • 2 Egenskaber
    • 2.1 Kemisk navn
    • 2,2 Molekylformel
    • 2,3 Molekylvægt
    • 2.4 Fysisk udseende
    • 2.5 Kemisk karakteristik
    • 2.6 Jonisk dissociationskonstant (Ka)
    • 2.7 Aktivt indikationsområde
    • 2,8 tæthed
    • 2.9 Smeltepunkt
    • 2,10 kogepunkt
    • 2.11 Opløselighed
    • 2.12 Stabilitet
    • 2.13 Absorption af lys
  • 3 anvendelser og applikationer
    • 3.1 I metaboliske undersøgelser
    • 3.2 I obstetrik
    • 3.3 Andre anvendelser
  • 4 Fremstilling
  • 5 referencer

Kemisk struktur

I det øverste billede er bromothymolblåtens struktur repræsenteret med en bar- og kuglemodel ved en pH-værdi lavere end 7,1. De brune stænger svarer til bromatomerne, to i alt.

Hver af de tre aromatiske ringe gør sammen med methylgrupperne CH3, og tertbutyl, thymolgruppen; og at have en Br-link, derfra kommer grunden til, at den hedder 'bromotimol'.

Sulfonatgruppen, R-SO, er vist i den nedre del3-, med røde og gule sfærer. Denne gruppe kan forbindes via et O-atom til det centrale carbon, som forbinder de tre aromatiske ringe.

Ændringer i pH

Selvom denne molekylære struktur ikke ændres radikalt med sur eller basisk pH, ændres dets elektroniske tilstande, afspejlet af ændringer i opløsningernes farve.

Under pH 7 er indikatoren gul og vedtager billedets struktur; men hvis pH-værdien bliver basisk, de-OH-grupperne deprotoneres, og en dobbeltbinding kan dannes C = O.

Som et resultat heraf konjugeret system af molekylet (som sine resonante dobbeltbindinger) ændrer nok for elektroner ikke længere absorbere de samme fotoner, og opløsningen skifter fra gult til blåt.

Hvis derimod pH er godt under 7, ændres indikatorens farve fra gul til rød. Her skyldes ændringen i konjugatsystemet protonationen af ​​-OH til -OH-grupperne2+. -

Både sur og basisk, molekylet bliver ustabilt, absorberer lavere energi fotoner for at tillade de elektroniske overgange er ansvarlige for farverne opfattes af seerne.

Og hvad med den grønne farve af hovedbilledet? Når man nærmer pH-værdien til 7.1, mister en lille del af molekyler protoner og afgiver en blå farve, der, når den blandes med gul, giver den grønne farve.

egenskaber

Kemisk navn

Bromothymolblåt eller 3,3'-dibromothimolsulfonaphthalein.

Molekylformel

C27H28br2O5S.

Molekylvægt

624,384 g / mol.

Fysisk udseende

Solidfarvet pulver som svinger mellem lyserød og lilla.

Kemisk karakteristik

Det virker som en svag syre i opløsning. Når den protoneres i et surt medium, får den en gul farve, ved en neutral pH er den grøn, og når den deprotoneres ved en alkalisk pH, er den blå.

Jonisk dissociationskonstant (Ka)

7,9 x 10-8.

Aktivt indikationsområde

pH 6,0 til 7,6. Dette skyldes tilstedeværelsen af ​​bromatomer, der virker ved ekstraktion af elektroner, og to moderate elektrondonorgrupper (alkylsubstituenter).

tæthed

1,25 g / cm3.

Smeltepunkt

202 ° C (396 ° F).

Kogepunkt

184,9 ºC.

opløselighed

Det er ringe opløseligt i vand og olie. Ligeledes er det ringe opløseligt i ikke-polære opløsningsmidler, såsom benzen, toluen og xylen, og praktisk talt uopløseligt i petroleumsether. Det er opløseligt i vandige opløsninger af alkalier og i alkohol.

stabilitet

Det er stabilt ved stuetemperatur og uforeneligt med stærke oxidationsmidler.

Absorption af lys

Den protonerede form har sin maksimale absorption ved en bølgelængde (λ) på 427 nm og transmittere lys gul i sure opløsninger og den deprotonerede form har en maksimal absorption ved en bølgelængde (λ) på 602 nm, transmittere en blåt lys ved alkalisk pH.

Anvendelser og applikationer

I metaboliske undersøgelser

Bromothymolblåt anvendes i adskillige processer, hvor der produceres carbondioxid (CO)2), med den deraf følgende generation af kulsyre (H2CO3), som syrter mediet; vist ved en ændring i farven af ​​bromothymol blå.

Hvis en person udfører en øvelse og er forbundet med et rør, som igen er forbundet til en beholder med en opløsning af bromthymolblåt, er følgende fænomen observeret: som følge af øget fysisk aktivitet og metabolisme, vil der være en stigning i CO produktion2.

CO2 vil reagere med vand, der producerer kulsyre, H2CO3, der dissocierer senere frigivelse af ion H+ og forsurende mediet. Dette har som følge heraf, at bromothymolblåt erhverver en gul farve, hvilket beviser mediumets surhed.

I obstetrik

Bromothymol blue anvendes i obstetrik for at fremhæve tidlig membranbrud. Fostervand har normalt en højere pH 7,7, så den bromthymolblaat er farvet blå ved kontakt med væsken slipper ud amnio.

Den vaginale pH er sædvanligvis sur, så bromothymolblå har en gul farve. Ændringen af ​​dens farve til blå viser tilstedeværelsen af ​​fostervand i det vaginale område.

Andre anvendelser

Bromothymolblåen har også anvendelse i følgende udstyr og funktioner:

-Optiske sensorer

-Gasforbrændingsdetekteringssystemer

-Ved fremstilling af maling, legetøj, rengøringsmidler, vaskemidler og tekstiler

-Fødevaresikkerhedsfølere

-Som en identifikator af frisk og uaktuel ris

-Ved påvisning af mikroorganismer.

Det bruges også til analyse af bakteriel vækst, i psykoaktive stoffer og i dentalmaterialer.

forberedelse

Opløs 100 mg bromothymolblåt i 100 ml fortyndet alkohol, og filtrer om nødvendigt. fremstilles også som følger: 50 mg bromthymolblåt opløst i en blanding af 4 ml 0,02 N natriumhydroxid og 20 ml alkohol, færdiggøre 100 ml med vand.

referencer

  1. Wikipedia. (2018). Bromothymol blå. Hentet fra: en.wikipedia.org
  2. Foist L. (2018). Bromothymol blå: definition, anvendelser og formel. Undersøgelse. Hentet fra: study.com
  3. The Science Company. (2018). Bromothymol Blue pH Indikator, 1 oz. Hentet fra: sciencecompany.com
  4. Spektrofotometrisk bestemmelse af pK af bromothymolblå indikator. Hentet fra: fch.upol.cz
  5. Pubchem. (2018). Bromothymol Blue. Hentet fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  6. Royal Society of Chemistry. (2015). Bromothymol blå. ChemSpider. Hentet fra: chemspider.com
  7. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemi. (8. udgave). CENGAGE Learning.