БРОМОТИМОЛ БЛАКИТНИЙ: СТРУКТУРА, ВЛАСТИВОСТІ, ПРЕПАРАТ, ВИКОРИСТАННЯ - ХІМІЯ - 2025

Бромтимолового синій є рН чутливого барвником в їх середовищі і використовуються в якості як індикатора в багатьох лабораторних реакціях. Індикатором є органічний барвник, колір якого залежить від концентрації іона H ₃ O ⁺ або рН середовища. За своїм кольором показник може вказувати на кислотність або основність розчину.

Бромотимоловий синій колір має активну шкалу індикації між pH 6,0 та 7,6. При рН середовища нижче 6,5 він виявляє жовте забарвлення. Коли pH середовища коливається між 6,5 і 7,6, він набуває зеленого кольору. При pH більше 7,6 його колір синій.

Джерело: GregorTrefalt, через Wikimedia Commons

Ця характеристика робить цей показник дуже корисним, оскільки його можна використовувати в шкалі pH, близькій до нейтральності; саме там, де відбуваються фізіологічні процеси.

Іонізацію бромотимолового синього у водному розчині можна окреслити так:

HIn (жовтий колір) + H ₂ O <=> В ^- (синій колір) + H ₃ O ⁺

Коли протонірований індикатор (HIn), він набуває жовтий колір; в той час, якщо депротонований індикатор (In ^- ) стане синім.

Хімічна структура

Джерело: Бенджа-bmm27 з Вікіпедії

Верхнє зображення являє собою структуру бромотимолового синього кольору з моделлю бруска та сфери при рН нижче 7,1. Коричневі смужки відповідають атомам брому, всього два.

Кожне з трьох ароматичних кілець утворює разом з метильними групами СН ₃ та третбутилом групу тимолів; і зв'язавши Br, звідти виникає причина, чому його називають «бромотимолом».

У нижній частині зображена сульфонатна група, R-SO ₃ ^- , з червоними сферами та жовтою. Ця група може бути пов'язана через атом O з центральним вуглецем, який з'єднує три ароматичні кільця.

Зміни PH

Хоча ця молекулярна структура не змінюється докорінно 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 депротонуються і C = O може утворюватися подвійний зв’язок.

В результаті кон'югована система молекули (ця з усіх її резонансних подвійних зв’язків) змінюється досить, що електрони більше не поглинають однакові фотони, і розчин перетворюється з жовтого в синюватий.

Якщо, з іншого боку, рН значно нижче 7, колір індикатора змінюється від жовтого на червоний. Тут зміна кон'югованої системи обумовлена ​​протонацією груп -OH -OH ₂ ⁺ .

І в кислому, і в основному середовищі молекула втрачає стабільність, поглинаючи фотони нижчої енергії, щоб дозволити електронні переходи, що відповідають за кольори, сприйняті глядачами.

А як щодо зеленого кольору основного зображення? З наближенням рН 7,1 невелика частина молекул втрачає протони, виділяючи синій колір, який при змішуванні з жовтим надає зелений колір.

Властивості

Хімічна назва

Бромотимол блакитний або 3,3'-дибромотімолсульфонафталеїн.

Молекулярна формула

C ₂₇ H ₂₈ Br ₂ O ₅ S.

Молекулярна маса

624,384 г / моль.

Зовнішність

Твердий порошок з кольором від рожевого до фіолетового.

Хімічна характеристика

Він діє як слабка кислота в розчині. Коли він протонізується в кислому середовищі, він набуває жовтий колір, при нейтральному рН - зелений, а при депротонуванні при лужному рН - синій.

Константа іонної дисоціації (Ka)

7,9 х 10 ^-8 .

Діапазон активних індикацій

рН від 6,0 до 7,6. Це пов’язано з наявністю атомів брому, які діють на виділення електронів, та двох помірних груп донорів електронів (алкільних заступників).

Щільність

1,25 г / см ³ .

Точка плавлення

202 ° C (396 ° F).

Точка кипіння

184,9 ° C.

Розчинність

Він погано розчинний у воді та маслі. Він також погано розчинний у неполярних розчинниках, таких як бензол, толуол та ксилол, і практично нерозчинний у нафтовому ефірі. Він розчинний у водних розчинах лугу та в спирті.

Стабільність

Він стійкий при кімнатній температурі і несумісний з сильними окислювачами.

Поглинання світла

Протонована форма має своє максимальне поглинання при довжині хвилі (λ) 427 нм, таким чином, пропускає жовте світло в кислих розчинах, а депротонована форма має максимальне поглинання при довжині хвилі (λ) 602 нм, передаючи синє світло. при лужному pH.

Використання та застосування

При метаболічних дослідженнях

Бромотимол блакитний використовується в численних процесах, в яких утворюється вуглекислий газ (CO ₂ ) з подальшим генеруванням вуглекислоти (H ₂ CO ₃ ), яка підкислює навколишнє середовище; свідчить про зміну забарвлення бромотимолового синього.

Якщо людина займається фізичними вправами і підключений до трубки, яка, в свою чергу, з'єднана з контейнером з розчином бромотимолового синього, буде спостерігатися таке явище: як наслідок збільшення фізичних навантажень і метаболізму, відбудеться збільшення виробництва CO ₂ .

CO _{2 буде} реагувати з водою, утворюючи вуглекислоту H ₂ CO ₃ , яка пізніше дисоціює, вивільняючи іон Н ⁺ і підкисляючи середовище. Це призводить до того, що бромотимоловий синій набуває жовтий колір, підкреслюючи кислотність середовища.

У акушерстві

Бромотимоловий синій використовується в акушерстві для раннього розриву оболонок. Амніотична рідина зазвичай має рН, що перевищує 7,7, тому бромотимоловий синій стане синім при контакті з рідиною, що витікає з анію.

Вагінальний pH зазвичай кислий, тому бромотимол блакитний має жовтий відтінок. Зміна її кольору на синій підкреслює наявність навколоплідних вод у області піхви.

Інші види використання

Бромотимол синій також має застосування в наступному обладнанні та функціях:

-Оптичні датчики

-Системи виявлення горіння

-В виробництві фарб, іграшок, засобів для чищення, миючих засобів та текстилю

-Датчики свіжості їжі

-Як ідентифікатор свіжого та несвіжого рису

-При виявленні мікроорганізмів.

Він також використовується для аналізу росту бактерій, психоактивних препаратів та стоматологічних матеріалів.

Підготовка

100 мг бромотимолового синього розчиняють у 100 мл розведеного спирту, а при необхідності фільтрують. Його також готують так: 50 мг бромотимолового синього розчиняють у суміші 4 мл 0,02 N гідроксиду натрію та 20 мл спирту, утворюючи до 100 мл води.

Список літератури

1. Вікіпедія. (2018). Бромотимол блакитний. Відновлено з: en.wikipedia.org
2. Фост Л. (2018). Бромотимоловий синій: визначення, використання та формула. Вивчення. Відновлено з: study.com
3. Наукова компанія. (2018). Бромотимоловий синій показник pH, 1 унція. Відновлено з: sciencecompany.com
4. Спектрофотометричне визначення рК показника синього бромотимолу. Відновлено з: fch.upol.cz
5. PubChem. (2018). Бромотимол блакитний. Відновлено з: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
6. Королівське хімічне товариство. (2015). Бромотимол блакитний. ChemSpider. Відновлено з: chemspider.com
7. Віттен, Девіс, Пек і Стенлі. (2008). Хімія. (8-е видання). CENGAGE Навчання.