Бромотимоловый синий структура, свойства, подготовка и применение

бромтимоловый синий Это краситель, чувствительный к рН окружающей среды, который используется в качестве индикатора во многих лабораторных реакциях. Индикатор представляет собой органический краситель, цвет которого зависит от концентрации иона Н₃О⁺ или рН среды. Благодаря отображаемому цвету индикатор может указывать кислотность или основность раствора..

Бромотимоловый синий имеет шкалу активного показания между рН 6,0 и 7,6. При рН среды менее 6,5 он проявляет желтую окраску. Когда pH среды изменяется от 6,5 до 7,6, она приобретает зеленую окраску. При рН выше 7,6 его цвет синий.

Эта особенность делает этот индикатор очень полезным, поскольку его можно использовать в шкале рН, близкой к нейтральной; именно там, где происходят физиологические процессы.

Ионизация бромтимолового синего в водном растворе может быть схематизирована следующим образом:

HIn (желтый цвет) + H₂О  <=>  в^- (синий цвет) + H₃О⁺

Когда индикатор протонирован (HIn), он приобретает желтую окраску; тогда как, если индикатор не протонирован (В^-) становится синей окраской.

индекс

• 1 Химическая структура
  • 1.1 Изменения рН
• 2 свойства
  • 2.1 Химическое название
  • 2.2 Молекулярная формула
  • 2.3 Молекулярный вес
  • 2.4 Внешний вид
  • 2.5 Химическая характеристика
  • 2.6 Ионная константа диссоциации (Ка)
  • 2.7 Диапазон активной индикации
  • 2.8 Плотность
  • 2.9 Точка плавления
  • 2.10 Точка кипения
  • 2.11 Растворимость
  • 2.12 Стабильность
  • 2.13 Поглощение света
• 3 Использование и применение
  • 3.1 В метаболических исследованиях
  • 3.2 В акушерстве
  • 3.3 Другое использование
• 4 Подготовка
• 5 ссылок

Химическая структура

На верхнем изображении структура бромтимолового синего представлена ​​моделью в виде столбика и сферы при pH ниже 7,1. Коричневые столбцы соответствуют атомам брома, всего два.

Каждое из трех ароматических колец образует вместе с метильными группами СН₃, и третбутил, тимольная группа; и имея Br, связанный, оттуда приходит причина, почему он называется «бромотимол».

Сульфонатная группа, R-SO, показана в нижней части₃^-, с красными и желтыми сферами. Эта группа может быть связана через атом О с центральным углеродом, который соединяет три ароматических кольца.

Изменения в pH

Хотя эта молекулярная структура радикально не изменяется при кислотном или щелочном рН, ее электронные состояния изменяются, что отражается в изменении цвета растворов..

Ниже pH 7 индикатор желтый и принимает структуру изображения; но если pH становится основным, группы -OH депротонируются и может образовываться двойная связь C = O.

В результате этого сопряженная система молекулы (системы всех ее резонансных двойных связей) изменяется настолько, что электроны больше не поглощают одни и те же фотоны, и раствор превращается из желтого в голубоватый..

Если, с другой стороны, pH значительно ниже 7, цвет индикатора меняется с желтого на красный. Здесь изменение в сопряженной системе обусловлено протонированием групп от -OH до -OH₂⁺. -

Как в кислых, так и в основных средах молекула теряет стабильность, поглощая фотоны с меньшей энергией, что позволяет электронным переходам отвечать за цвета, воспринимаемые зрителями..

А как насчет зеленого цвета основного изображения? При приближении к pH до 7.1 небольшая часть молекул теряет протоны, выделяя синий цвет, который при смешивании с желтым дает зеленый цвет.

свойства

Химическое название

Бромотимоловый синий или 3,3'-дибромотимолсульфонафталин.

Молекулярная формула

С₂₇H₂₈бром₂О₅S.

Молекулярный вес

624,384 г / моль.

Внешний вид

Однотонный порошок, который колеблется между розовым и фиолетовым.

Химическая характеристика

Он действует как слабая кислота в растворе. При протонировании в кислой среде он приобретает желтый цвет, при нейтральном pH он зеленый, а при депротонировании при щелочном pH синий.

Константа ионной диссоциации (Ка)

7,9 х 10^-8.

Диапазон активной индикации

рН 6,0-7,6. Это связано с присутствием атомов брома, которые действуют путем извлечения электронов, и двух умеренных электронодонорных групп (алкильных заместителей).

плотность

1,25 г / см³.

Точка плавления

202 ° C (396 ° F).

Точка кипения

184,9 ºC.

растворимость

Он мало растворим в воде и масле. Аналогично, он плохо растворим в неполярных растворителях, таких как бензол, толуол и ксилол, и практически нерастворим в петролейном эфире. Растворим в водных растворах щелочей и спирте..

стабильность

Он стабилен при комнатной температуре и несовместим с сильными окислителями.

Поглощение света

Протонированная форма имеет максимальное поглощение на длине волны (λ) 427 нм, таким образом пропуская желтый свет в растворах кислот, а депротонированная форма имеет максимальное поглощение на длине волны (λ) 602 нм, пропуская синий свет при щелочном pH.

Использование и приложения

В метаболических исследованиях

Бромотимоловый синий используется во многих процессах, в которых образуется углекислый газ (СО)₂), с последующим образованием углекислоты (H₂Колорадо₃), который подкисляет среду; о чем свидетельствует изменение цвета бромотимолового синего.

Если человек выполняет физические упражнения и подключен к трубке, которая, в свою очередь, связана с контейнером с раствором бромтимолового синего, будет наблюдаться следующее явление: вследствие увеличения физической активности и метаболизм, будет увеличение производства CO₂.

КО₂ будет реагировать с водой, образуя углекислоту, H₂Колорадо₃, который позже диссоциирует с выделением иона Н⁺ и подкисление среды. Это приводит к тому, что бромтимоловый синий приобретает желтую окраску, свидетельствуя о кислотности среды.

В акушерстве

Бромотимоловый синий используется в акушерстве, чтобы подчеркнуть ранний разрыв мембраны. Амниотическая жидкость обычно имеет рН выше 7,7, поэтому бромотимоловый синий станет синим, когда вступит в контакт с жидкостью, выходящей из амнио.

РН влагалища обычно кислый, поэтому бромотимоловый синий имеет желтую окраску. Изменение его окраски на синий указывает на присутствие околоплодных вод во влагалищной области.

Другое использование

Бромотимоловый синий также имеет применение в следующем оборудовании и функциях:

-Оптические датчики

-Системы обнаружения сгорания газа

-В производстве красок, игрушек, чистящих средств, моющих средств и текстиля

-Датчики свежести пищи

-Как идентификатор свежего и несвежего риса

-В обнаружении микроорганизмов.

Он также используется для анализа роста бактерий, психоактивных препаратов и стоматологических материалов..

подготовка

Растворите 100 мг бромтимолового синего в 100 мл разбавленного спирта и при необходимости отфильтруйте. Его также готовят следующим образом: 50 мг бромтимолового синего растворяют в смеси 4 мл 0,02 н. Гидроксида натрия и 20 мл спирта, добавляя 100 мл воды.

ссылки

1. Wikipedia. (2018). Бромотимол синий. Получено с: en.wikipedia.org
2. Фоист Л. (2018). Бромотимоловый синий: определение, использование и формула. Исследование. Получено с: study.com
3. Научная Компания. (2018). Bromothymol Blue pH-индикатор, 1 унция Получено с: sciencecompany.com
4. Спектрофотометрическое определение pK показателя бромтимолового синего. Получено от: fch.upol.cz
5. PubChem. (2018). Бромотимол синий. Получено из: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
6. Королевское химическое общество. (2015). Бромотимол синий. ChemSpider. Получено с: chemspider.com
7. Уиттен, Дэвис, Пек и Стэнли. (2008). Химия. (8-е изд.). CENGAGE Learning.