stringtranslate.com

Бромтимоловый синий

Бромтимоловый синий (также известный как бромтимолсульфонфталеин и BTB ) является индикатором pH . Он в основном используется в приложениях, требующих измерения веществ с относительно нейтральным pH (около 7). Обычно его используют для измерения присутствия углекислоты в жидкости. Обычно он продается в твердой форме в виде натриевой соли кислотного индикатора.

Структура и свойства

Бромтимоловый синий действует в растворе как слабая кислота. Таким образом, он может находиться в протонированной или депротонированной форме и иметь желтый или синий цвет соответственно. Сам по себе он ярко-аквамариновый, а в нейтральном растворе зеленовато-голубой. Депротонирование нейтральной формы приводит к образованию сильно сопряженной структуры, что объясняет разницу в цвете. За зеленоватый цвет нейтрального раствора отвечает промежуточный продукт механизма депротонирования. [2]

Протонированная форма бромтимолового синего имеет пик поглощения при 427 нм, пропуская желтый свет в кислых растворах, а депротонированная форма имеет пик поглощения при 602 нм, пропуская синий свет в более основных растворах. [3] Высококислотный бромтимоловый синий имеет пурпурный цвет.

Общий углеродный скелет бромтимолового синего является общим для многих индикаторов, включая хлорфеноловый красный , тимоловый синий и бромкрезоловый зеленый . [2]

Наличие одной умеренной электроноакцепторной группы ( атома брома ) и двух умеренных донорных групп (алкильных заместителей) обуславливает диапазон активного показания бромтимолового синего от pH от 6,0 до 7,6. Хотя сопряжение отвечает за длину и характер диапазона изменения цвета, эти группы заместителей в конечном итоге отвечают за активный диапазон индикатора. [2]

Желтая кислая форма (слева) и синяя основная форма (справа) бромтимолового синего. [4]

Бромтимоловый синий трудно растворим в масле, но растворим в воде, эфире и водных растворах щелочей. Он менее растворим в неполярных растворителях ( бензол , толуол , ксилол ) и практически нерастворим в петролейном эфире . [5]

Синтез и подготовка

Бромтимоловый синий синтезируется добавлением элементарного брома к тимоловому синему в растворе ледяной уксусной кислоты . [6]

Чтобы приготовить раствор для использования в качестве индикатора pH, растворите 0,10 г в 8,0 см 3 N/50 (он же 0,02 нормального) NaOH и разбавьте водой до 250 см 3 . Чтобы приготовить раствор для использования в качестве индикатора при измерении объема, растворите 0,1 г в 100 см 3 50%-ного (по объему) этанола . [5]

Использование

Различные цвета бромтимолового синего при выраженных условиях pH.

Бромтимоловый синий можно использовать для наблюдения за фотосинтетической деятельностью или в качестве индикатора дыхания (желтеет при добавлении CO 2 ). [7] [8] Обычная демонстрация свойств индикатора pH BTB включает выдох через трубку в нейтральный раствор BTB. По мере того как CO 2 поглощается из дыхания в раствор, образуя угольную кислоту, раствор меняет цвет с зеленого на желтый. Таким образом, BTB обычно используется на уроках естественных наук , чтобы продемонстрировать, что чем больше задействуются мышцы, тем больше выделяется CO 2 .

Бромтимоловый синий использовался в сочетании с феноловым красным для мониторинга активности фермента грибковой аспарагиназы : феноловый красный становится розовым, а бромтимоловый синий становится синим, что указывает на увеличение pH и, следовательно, активности фермента. [9] Однако недавнее исследование показывает, что метиловый красный более полезен при определении активности из-за ярко-желтого кольца, образующегося в зоне активности фермента. [10]

Его также можно использовать в лаборатории в качестве красителя для биологических предметных стекол . В этот момент бромтимол уже синий, и на водную горку наносится несколько капель БТБ. Образец смешивают с синим раствором BTB и фиксируют на предметном стекле покровным стеклом . Иногда его используют для определения клеточных стенок или ядер под микроскопом.

Бромотимол применяется в акушерстве для выявления преждевременного излития околоплодных вод. [11] Околоплодные воды обычно имеют pH > 7,2, поэтому бромтимол становится синим при контакте с жидкостью, вытекающей из амниона. Поскольку pH влагалища обычно кислый, синий цвет указывает на наличие околоплодных вод. Тест может быть ложноположительным при наличии других щелочных веществ, таких как кровь или сперма , или при наличии бактериального вагиноза .

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Архивная копия». Архивировано из оригинала 26 ноября 2015 г. Проверено 11 декабря 2015 г.{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка )
  2. ^ abc Де Мейер, Тьерри (март 2014 г.). «Эффекты заместителей на спектры поглощения индикаторов pH: экспериментальное и расчетное исследование сульфонфталиновых красителей». Красители и пигменты . 102 : 241–250. дои : 10.1016/j.dyepig.2013.10.048. hdl : 1854/LU-4353650 . Архивировано из оригинала 29 июля 2020 г. Проверено 16 марта 2020 г.
  3. ^ Наххал; и другие. (18 июля 2012 г.). «Тонкопленочные оптические датчики pH BTB, использующие золь-гель метод в присутствии поверхностно-активных веществ» (PDF) . Международные нанописьма . 2 (16): 3. Бибкод : 2012INL.....2...16E. дои : 10.1186/2228-5326-2-16 . Архивировано (PDF) из оригинала 29 ноября 2014 г. Проверено 18 ноября 2014 г.
  4. ^ Клотц, Элсбет; Дойл, Роберт; Гросс, Эрин; Мэттсон, Брюс (2011). «Константа равновесия бромтимолового синего: лабораторный эксперимент по общей химии с использованием спектроскопии». Дж. Хим. Образование . 88 (5): 637–639. Бибкод : 2011JChEd..88..637K. дои : 10.1021/ed1007102 . Проверено 7 февраля 2023 г.
  5. ^ Аб О'Нил, Мариадель Дж (2006). Индекс Мерк . Исследовательская лаборатория Мерк. п. 1445. ИСБН 978-0-911910-00-1.
  6. ^ «Бромтимоловый синий» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 27 ноября 2020 г. Проверено 4 апреля 2020 г.
  7. ^ Сабнис Р.В. (2007). Справочник по индикаторам кислотно-щелочного состояния . ЦРК Пресс . ISBN 978-0-8493-8218-5.
  8. ^ Сабнис Р.В. (2010). Справочник по биологическим красителям и красителям: синтез и промышленное применение (1-е изд.). Уайли. ISBN 978-0-470-40753-0.
  9. ^ «Выделение и скрининг L-аспарагиназы, свободной от глутаминазы и уреазы, из грибов». www.researchgate.net . 22 августа 2016 г.
  10. ^ Дале, Мохан (июль 2014 г.). «Сравнительный быстрый и чувствительный метод скрининга грибов, продуцирующих l-аспарагиназу». Журнал микробиологических методов . 102 : 66–68. дои : 10.1016/j.mimet.2014.04.010. ПМИД  24794733.
  11. ^ Кинг, Артур Г. (1 декабря 1935). «Определение разрыва плодных оболочек». Американский журнал акушерства и гинекологии . 30 (6): 860–862. дои : 10.1016/S0002-9378(35)90429-X. ISSN  0002-9378.

Внешние ссылки