Бромотімол синій будова, властивості, препарат і застосування

The бромтимоловий Це барвник, чутливий до рН навколишнього середовища і використовувався як індикатор у багатьох лабораторних реакціях. Індикатором є органічний барвник, колір якого залежить від концентрації іона Н₃O⁺ або рН середовища. Завдяки кольору, який він відображає, індикатор може вказувати на кислотність або основність розчину.

Бромтимоловий синій має активну шкалу показників між рН 6,0 і 7,6. При рН середовища менше 6,5 він проявляє жовте забарвлення. Коли рН середовища змінюється між 6,5 і 7,6, він набуває зелену забарвлення. При рН більше 7,6 його колір є синім.

Ця функція робить цей індикатор дуже корисним, оскільки його можна використовувати на шкалі рН, близькій до нейтральності; саме там, де відбуваються фізіологічні процеси.

Іонізацію бромтимолового синього у водному розчині можна схематизувати наступним чином:

HIn (жовтий колір) + H₂O  <=>  В^- (синій колір) + H₃O⁺

Коли індикатор протонирован (HIn), він набуває жовте забарвлення; тоді як індикатор непротонирован (In^-) стає блакитним забарвленням.

Індекс

• 1 Хімічна структура
  • 1.1 Зміна рН
• 2 Властивості
  • 2.1 Хімічна назва
  • 2.2 Молекулярна формула
  • 2.3 Молекулярна маса
  • 2.4 Фізичний вигляд
  • 2.5 Хімічна характеристика
  • 2.6 Константа іонної дисоціації (Ka)
  • 2.7 Діапазон активних індикаторів
  • 2.8 Щільність
  • 2.9 Температура плавлення
  • 2.10 Точка кипіння
  • 2.11 Розчинність
  • 2.12 Стабільність
  • 2.13 Поглинання світла
• 3 Використання та застосування
  • 3.1 У метаболічних дослідженнях
  • 3.2 У акушерстві
  • 3.3 Інші види використання
• 4 Підготовка
• 5 Посилання

Хімічна структура

У верхньому зображенні структура бромтимолового синього представлена ​​моделлю з бруском і сферою при рН нижче 7,1. Коричневі смуги відповідають атомам брому, два в загальному.

Кожен з трьох ароматичних кілець робить разом з метильними групами СН₃, і третбутил, тимольную групу; і з Br пов'язаний, звідти йде причина, чому вона називається 'bromotimol' \ t.

Сульфоновая група, R-SO, показана в нижній частині₃^-, з червоною і жовтою сферами. Ця група може бути пов'язана через атом O з центральним вуглецем, який з'єднує три ароматичні кільця.

Зміна рН

Хоча ця молекулярна структура радикально не змінюється з кислим або основним рН, її електронні стани змінюються, що відображається змінами кольору розчинів..

Нижче рН 7 індикатор жовтий і приймає структуру зображення; але якщо рН стає основним, групи -OH депротонируют і подвійний зв'язок може бути утворений C = O.

В результаті, спряжена система молекули (що з усіх її резонансних подвійних зв'язків) змінюється настільки, що електрони більше не поглинають однакові фотони, а розчин переходить з жовтого в блакитний.

Якщо, з іншого боку, рН значно нижче 7, колір індикатора змінюється від жовтого до червоного. Тут зміна кон'югованої системи відбувається за рахунок протонування -OH до -OH груп₂⁺. -

В обох кислотних і основних середовищах молекула втрачає стабільність, поглинаючи фотони меншої енергії, щоб дозволити електронним переходам, відповідальним за кольори, сприймані глядачами..

А як щодо зеленого кольору основного зображення? При досягненні рН до 7,1 невелика частина молекул втрачає протони, виділяючи блакитний колір, який при змішуванні з жовтим дає зелений колір.

Властивості

Хімічна назва

Бромотимол синій або 3,3'-дибромотімолсульфонафтальін.

Молекулярна формула

C₂₇H₂₈Br₂O₅S.

Молекулярна маса

624,384 г / моль.

Зовнішній вигляд

Суцільний колір порошку, який коливається між рожевим і фіолетовим.

Хімічна характеристика

Він діє як слабка кислота в розчині. При протонировании в кислому середовищі він набуває жовтий колір, при нейтральному рН він зелений, а коли він депротонируется при лужному рН синій.

Константа іонної дисоціації (Ka)

7,9 х 10^-8.

Діапазон активної індикації

рН 6,0-7,6. Це пов'язано з присутністю атомів брому, які діють шляхом вилучення електронів, і двома помірними донорними групами електронів (алкільних заступників)..

Щільність

1,25 г / см³.

Точка плавлення

202 ° C (396 ° F).

Точка кипіння

184,9 ºC.

Розчинність

Вона є рідко розчинною у воді та нафті. Крім того, він погано розчинний у неполярних розчинниках, таких як бензол, толуол і ксилол, і практично нерозчинний у петролейном ефірі. Розчинний у водних розчинах лугів і в спирті.

Стабільність

Він стабільний при кімнатній температурі і несумісний з сильними окислювачами.

Поглинання світла

Протонована форма має максимальне поглинання на довжині хвилі (λ) 427 нм, таким чином, передача жовтого світла в кислотних розчинах і депротонированная форма має максимальне поглинання на довжині хвилі (λ) 602 нм, що передає синє світло при лужному рН.

Використання та застосування

У метаболічних дослідженнях

Бромотімол синій використовується в численних процесах, в яких виробляється діоксид вуглецю (СО)₂), з наступним утворенням вуглекислоти (Н₂CO₃), який підкислює середовище; Про це свідчить зміна кольору бромтимолового синього.

Якщо людина виконує фізичні вправи і підключається до трубки, яка, у свою чергу, знаходиться у зв'язку з контейнером з розчином бромтимолового синього, буде спостерігатися наступне явище: як наслідок збільшення фізичної активності і метаболізму, відбудеться збільшення виробництва СО₂.

CO₂ реагує з водою, виробляючи вугільну кислоту, Н₂CO₃, що пізніше дисоціює, вивільняючи іон H⁺ і підкислення середовища. Як наслідок, бромтимоловий синій набуває жовте забарвлення, що свідчить про кислотність середовища.

У акушерстві

Бромотимол синій використовується в акушерстві для виділення раннього розриву мембрани. Амніотична рідина зазвичай має рН вище 7,7, тому бромтоміловий синій колір стане синім, коли він вступає в контакт з рідиною, яка виходить з амніону..

Рівень піхви зазвичай є кислотою, тому бромтимоловий синій має жовте забарвлення. Зміна його забарвлення до блакитного показує наявність амніотичної рідини у вагінальній області.

Інші види використання

Бромтимоловий синій також має застосування в наступному обладнанні та функціях:

-Оптичні датчики

-Системи виявлення згоряння газу

-У виробництві фарб, іграшок, чистячих засобів, миючих засобів і текстилю

-Датчики свіжості їжі

-В якості ідентифікатора свіжого і черствого рису

-При виявленні мікроорганізмів.

Він також використовується в аналізі бактеріального росту, в психоактивних препаратах і в стоматологічних матеріалах.

Підготовка

100 мг бромтимолового синього розчиняють у 100 мл розведеного спирту і при необхідності фільтрують. Його також готують наступним чином: 50 мг бромтимолового синього розчиняють у суміші 4 мл 0,02 N гідроксиду натрію і 20 мл спирту, завершуючи 100 мл води.

Список літератури

1. Вікіпедія. (2018). Бромтимол синій. Отримано з: en.wikipedia.org
2. Фост Л. (2018). Бромотімол синій: визначення, використання & формула. Дослідження. Отримано з: study.com
3. Наукова компанія. (2018). Bromothymol Blue pH Indicator, 1 унція. Отримано з: sciencecompany.com
4. Спектрофотометричне визначення рК бромтимолового синього індикатора. Отримано з: fch.upol.cz
5. PubChem. (2018). Бромтимол блакитний. Отримано з: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
6. Королівське хімічне товариство. (2015). Бромтимол синій. ChemSpider Отримано з: chemspider.com
7. Уіттен, Девіс, Пек і Стенлі. (2008). Хімія (8-е изд.). CENGAGE Навчання.