БРОМТИМОЛОВЫЙ СИНИЙ: СОСТАВ, СВОЙСТВА, ПРИГОТОВЛЕНИЕ, ПРИМЕНЕНИЕ - ХИМИЯ - 2025

Бромтимоловая синий является рН чувствительного красителем в их среде и используются в качестве качестве индикатора во многих лабораторных реакциях. Индикатор - это органический краситель, цвет которого зависит от концентрации иона H ₃ O ⁺ или pH среды. По цвету индикатор может указывать на кислотность или основность раствора.

Бромтимоловый синий имеет активную шкалу индикации между pH 6,0 и 7,6. При pH среды ниже 6,5 он показывает желтую окраску. Когда pH среды изменяется от 6,5 до 7,6, она приобретает зеленый цвет. При pH выше 7,6 цвет становится синим.

Источник: Грегор Трефальт, через Wikimedia Commons.

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

Ионизацию бромтимолового синего в водном растворе можно описать следующим образом:

HIn (желтый цвет) + H ₂ O <=> In ^- (синий цвет) + H ₃ O ⁺

Когда индикатор протонирован (HIn), он приобретает желтый цвет; а если депротонированный индикатор (В ^- ) станет синим.

Химическая структура

Источник: Benjah-bmm27 из Википедии

На верхнем изображении представлена ​​структура бромтимолового синего в виде столбиков и сфер при pH ниже 7,1. Коричневые полосы соответствуют атомам брома, всего два.

Каждое из трех ароматических колец вместе с метильными группами, СН ₃ и трет-бутилом составляет тимоловую группу; и связав Br, возникает причина, по которой его называют «бромтимолом».

В нижней части показана сульфонатная группа R-SO ₃ ^- с красными сферами и желтой сферой. Эта группа может быть связана через атом O с центральным атомом углерода, который присоединяется к трем ароматическим кольцам.

Изменения PH

Хотя эта молекулярная структура не меняется радикально с кислым или основным pH, ее электронные состояния изменяются, что отражается в изменении цвета растворов.

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

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

С другой стороны, если pH значительно ниже 7, цвет индикатора изменится с желтого на красный. Здесь изменение сопряженной системы происходит за счет протонирования групп -ОН -ОН ₂ ⁺ .

Как в кислой, так и в щелочной среде молекула теряет стабильность, поглощая фотоны с более низкой энергией, чтобы позволить электронные переходы, ответственные за цвета, воспринимаемые зрителями.

А как насчет зеленого цвета основного изображения? Когда pH приближается к 7,1, небольшая часть молекул теряет протоны, приобретая синий цвет, который при смешивании с желтым дает зеленый цвет.

свойства

Химическое название

Бромтимоловый синий или 3,3'-дибромтимолсульфонафталин.

Молекулярная формула

C ₂₇ H ₂₈ Br ₂ O ₅ S.

Молекулярный вес

624,384 г / моль.

Внешность

Твердый порошок от розового до фиолетового цвета.

Химическая характеристика

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

Константа ионной диссоциации (Ка)

7,9 х ^10-8 .

Активный диапазон индикации

pH от 6,0 до 7,6. Это связано с наличием атомов брома, которые извлекают электроны, и двух умеренных электронодонорных групп (алкильных заместителей).

плотность

1,25 г / см ³ .

Температура плавления

202 ° С (396 ° F).

Точка кипения

184,9 ° С.

Растворимость

Он плохо растворяется в воде и масле. Он также плохо растворяется в неполярных растворителях, таких как бензол, толуол и ксилол, и практически не растворяется в петролейном эфире. Растворим в водных растворах щелочей и в 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, пропускает желтый свет в кислых растворах, а депротонированная форма имеет максимальное поглощение на длине волны (λ) 602 нм, передавая синий свет. при щелочном pH.

Использование и приложения

В метаболических исследованиях

Бромтимоловый синий используется во многих процессах, в которых образуется двуокись углерода (CO ₂ ) с последующим образованием угольной кислоты (H ₂ CO ₃ ), которая подкисляет окружающую среду; Об этом свидетельствует изменение окраски бромтимолового синего.

Если человек занимается физическими упражнениями и подключен к трубке, которая, в свою очередь, подключена к емкости с раствором бромтимолового синего, будет наблюдаться следующее явление: как следствие повышенной физической активности и метаболизм, будет увеличиваться производство CO ₂ .

CO _{2 будет} реагировать с водой с образованием угольной кислоты H ₂ CO ₃ , которая позже диссоциирует, высвобождая ион H ⁺ и подкисляя среду. В результате бромтимоловый синий приобретает желтый цвет, подчеркивая кислотность среды.

В акушерстве

Бромтимоловый синий используется в акушерстве для выявления раннего разрыва плодных оболочек. Амниотическая жидкость обычно имеет pH больше 7,7, поэтому бромтимоловый синий станет синим при контакте с жидкостью, вытекающей из амниума.

Уровень pH влагалища обычно кислый, поэтому бромтимоловый синий имеет желтый оттенок. Изменение его цвета на синий подчеркивает наличие околоплодных вод в области влагалища.

Другое использование

Бромтимоловый синий также применяется в следующем оборудовании и выполняет следующие функции:

-Оптические датчики

-Системы обнаружения горения газа

-При производстве красок, игрушек, чистящих средств, моющих средств и текстиля.

-Датчики свежести еды

-Как идентификатор свежего и несвежего риса

-При обнаружении микроорганизмов.

Он также используется в анализе роста бактерий, психоактивных препаратах и ​​стоматологических материалах.

подготовка

100 мг бромтимолового синего растворяют в 100 мл разбавленного спирта и при необходимости фильтруют. Его также готовят следующим образом: 50 мг бромтимолового синего растворяют в смеси 4 мл 0,02 н. Гидроксида натрия и 20 мл спирта, доводя до 100 мл водой.

Ссылки

1. Wikipedia. (2018). Бромтимоловый синий. Получено с: en.wikipedia.org
2. Фойст Л. (2018). Бромтимоловый синий: определение, использование и формула. Учиться. Получено с: study.com
3. Научная компания. (2018). Индикатор pH бромтимоловый синий, 1 унция. Получено с: sciencecompany.com
4. Спектрофотометрическое определение pK индикатора бромтимолового синего. Получено с: fch.upol.cz
5. PubChem. (2018). Бромтимоловый синий. Получено с: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
6. Королевское химическое общество. (2015). Бромтимоловый синий. ChemSpider. Получено с: chemspider.com
7. Уиттен, Дэвис, Пек и Стэнли. (2008). Химия. (8-е изд.). CENGAGE Обучение.