BROMOTHYMOL BLÅ: STRUKTUR, EGENSKABER, KLARGØRING, ANVENDELSER - KEMI - 2025

Den bromthymolblaat er et pH-følsomt farvestof med deres miljø og er blevet anvendt som en indikator i mange laboratoriereaktioner. En indikator er et organisk farvestof, hvis farve afhænger af koncentrationen af H ₃ O ⁺ ion eller pH af mediet. Ved dens farve kan indikatoren indikere opløsningens surhed eller basalitet.

Bromothymolblå har en aktiv indikationsskala mellem pH 6,0 og 7,6. Ved en pH-værdi på mediet, der er lavere end 6,5, viser det en gul farve. Når mediets pH varierer mellem 6,5 og 7,6, får det en grøn farve. Ved pH over 7,6 er dens farve blå.

Kilde: GregorTrefalt, via Wikimedia Commons

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

Ioniseringen af ​​bromothymolblå i vandig opløsning kan skitseres som følger:

HIn (gul farve) + H ₂ O <=> In ^- (blå farve) + H ₃ O ⁺

Når indikatoren er protoneret (HIn), får den en gul farve; mens den afbeskyttede indikator (In ^-) bliver blå.

Kemisk struktur

Kilde: Benjah-bmm27 fra Wikipedia

Det øverste billede repræsenterer strukturen af ​​bromothymolblå med en stang- og kuglemodel ved en pH-værdi lavere end 7,1. De brune søjler svarer til bromatomerne, i alt to.

Hver af de tre aromatiske ringe komponerer sammen med methylgrupper, CH ₃, og tertbutyl, thymol gruppe; og efter at have knyttet en Br, opstår derfra grunden til, at det kaldes 'bromothymol'.

Den nedre del viser sulfonatgruppen, R-SO ₃ ^-, med røde kugler og en gul. Denne gruppe kan forbindes gennem et O-atom til det centrale kulstof, der forbinder de tre aromatiske ringe.

PH ændringer

Selvom denne molekylstruktur ikke ændres radikalt med sur eller basisk pH, ændres dens elektroniske tilstande, hvilket afspejles af ændringer i opløsningenes farve.

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

Som et resultat ændres molekylets konjugerede system (det med alle dets resonante dobbeltbindinger) nok til, at elektronerne ikke længere absorberer de samme fotoner, og opløsningen bliver fra gul til blålig.

Hvis pH-værdien på den anden side ligger godt under 7, skifter indikatorens farve fra gul til rød. Her skyldes ændringen i det konjugerede system protonering af grupperne -OH -OH ₂ ⁺.

I både sure og basiske miljøer mister molekylet stabilitet og absorberer fotoner med lavere energi for at tillade de elektroniske overgange, der er ansvarlige for de farver, som tilskuerne opfatter.

Og hvad med den grønne farve på hovedbilledet? Når pH nærmer sig 7.1, mister en lille del af molekyler protoner, hvilket afgiver en blå farve, der, når den blandes med gul, giver farven grøn.

Ejendomme

Kemisk navn

Bromothymolblåt eller 3,3'-dibromothymolsulfonaphthalein.

Molekylformel

C ₂₇ H ₂₈ Br ₂ O ₅ S.

Molekylær vægt

624.384 g / mol.

Fysisk fremtoning

Fast pulver med en farve, der spænder fra pink til lilla.

Kemisk egenskab

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

Ionisk dissociationskonstant (Ka)

7,9 x ^10-8.

Aktivt indikationsområde

pH 6,0 til 7,6. Dette skyldes tilstedeværelsen af ​​bromatomer, der virker til at udtrække elektroner, og to moderate elektron-donorgrupper (alkylsubstituenter).

Massefylde

1,25 g / cm ³.

Smeltepunkt

202 ° C (396 ° F).

Kogepunkt

184,9 ° C

Opløselighed

Det er dårligt opløseligt i vand og olie. Det er også dårligt opløseligt i ikke-polære opløsningsmidler, såsom benzen, toluen og xylen, og praktisk taget uopløselig i petroleumsether. Det er opløseligt i vandige alkaliopløsninger og i alkohol.

Stabilitet

Det er stabilt ved stuetemperatur og uforeneligt med stærke oxidationsmidler.

Lysabsorption

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

Anvendelser og applikationer

I metaboliske undersøgelser

Bromothymolblå bruges i adskillige processer, hvorved carbondioxid (CO ₂) produceres, med den deraf følgende generation af kulsyre (H ₂ CO ₃), der syrner miljøet; beviset ved en ændring i farvning af bromothymolblå.

Hvis en person udøver fysisk træning og er tilsluttet et rør, der igen er forbundet til en beholder med en bromothymolblå opløsning, vil følgende fænomen blive observeret: som en konsekvens af øget fysisk aktivitet og metabolisme, vil der være en stigning i produktionen af ​​CO ₂.

CO _{2 vil} reagere med vandet, der producerer kulsyre, H ₂ CO ₃, som senere dissocierer, frigiver H ⁺ ionen og syrning af mediet. Dette resulterer i, at bromothymolblå får en gul farve, hvilket fremhæver mediets surhed.

I fødselshjælp

Bromothymolblå bruges i fødselshjælpning til at vise tidlig brud på membraner. Fostervand har normalt en pH-værdi på mere end 7,7, så bromothymolblå bliver blå, når den kommer i kontakt med væsken, der lækker fra amniumet.

Vaginal pH er normalt sur, så bromothymolblå har en gul farvetone. Ændringen af ​​dens farve til blå fremhæver tilstedeværelsen af ​​fostervand i det vaginale område.

Andre anvendelser

Bromothymol blå har også anvendelse i følgende udstyr og funktioner:

-Optiske sensorer

-Gas forbrændingsdetekteringssystemer

-Produktion af maling, legetøj, rengøringsprodukter, vaskemidler og tekstiler

-Fødevaresensorer

-Som identifikator for frisk og uaktuel ris

-I detektering af mikroorganismer.

Det bruges også i bakterievækstanalyse, psykoaktive stoffer og tandmaterialer.

Forberedelse

100 mg bromothymolblå opløses i 100 ml fortyndet alkohol og filtreres om nødvendigt. Det fremstilles også som følger: 50 mg bromothymolblå opløses i en blanding af 4 ml 0,02 N natriumhydroxid og 20 ml alkohol, der udgør op til 100 ml med vand.

Referencer

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