BROMOTHYMOL BLUE: โครงสร้างคุณสมบัติการเตรียมการใช้งาน - เคมี - 2026

สีฟ้า bromothymolเป็นค่า pH สีย้อมที่มีความสำคัญของสภาพแวดล้อมของพวกเขาและได้ถูกใช้เป็น ตัวบ่งชี้ในการเกิดปฏิกิริยาทางห้องปฏิบัติการจำนวนมาก ตัวบ่งชี้คือสีย้อมออร์แกนิกที่มีสีขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของไอออน H ₃ O ⁺หรือ pH ของตัวกลาง โดยสีของมันตัวบ่งชี้สามารถบ่งบอกถึงความเป็นกรดหรือความเป็นพื้นฐานของสารละลาย

Bromothymol blue มีระดับการบ่งชี้ที่ใช้งานอยู่ระหว่าง pH 6.0 ถึง 7.6 ที่ pH ของตัวกลางต่ำกว่า 6.5 จะแสดงสีเหลือง เมื่อ pH ของตัวกลางแตกต่างกันระหว่าง 6.5 ถึง 7.6 จะได้สีเขียว ที่ pH มากกว่า 7.6 สีจะเป็นสีน้ำเงิน

ที่มา: GregorTrefalt ผ่าน Wikimedia Commons

คุณลักษณะนี้ทำให้ตัวบ่งชี้นี้มีประโยชน์มากเนื่องจากสามารถใช้ในระดับ pH ใกล้เคียงกับความเป็นกลาง อย่างแม่นยำที่กระบวนการทางสรีรวิทยาเกิดขึ้น

การแตกตัวเป็นไอออนของ bromothymol blue ในสารละลายน้ำสามารถระบุได้ดังนี้:

HIn (สีเหลือง) + H ₂ O <=> ใน^- (สีฟ้า) + H ₃ O ⁺

เมื่อตัวบ่งชี้ถูกโปรตอน (HIn) จะได้รับสีเหลือง ในขณะที่ถ้าตัวบ่งชี้ที่ไม่ได้รับการหมุน(In ^- ) เปลี่ยนเป็นสีน้ำเงิน

โครงสร้างทางเคมี

ที่มา: Benjah-bmm27 จาก Wikipedia

ภาพด้านบนแสดงถึงโครงสร้างของโบรโมไทมอลบลูพร้อมแบบจำลองแท่งและทรงกลมที่ pH ต่ำกว่า 7.1 แถบสีน้ำตาลสอดคล้องกับอะตอมโบรมีนรวมสองอะตอม

วงแหวนอะโรมาติกแต่ละวงประกอบด้วยกลุ่มเมธิล CH ₃และ tertbutyl ซึ่งเป็นกลุ่มไทมอล และมีการเชื่อมโยง Br จึงเกิดสาเหตุที่เรียกว่า 'bromothymol'

ส่วนล่างแสดงกลุ่มซัลโฟเนต R-SO ₃ ^-มีทรงกลมสีแดงและสีเหลือง กลุ่มนี้สามารถเชื่อมโยงผ่านอะตอม O ไปยังคาร์บอนกลางที่เชื่อมวงแหวนอะโรมาติกทั้งสามวง

การเปลี่ยนแปลง PH

แม้ว่าโครงสร้างโมเลกุลนี้จะไม่เปลี่ยนแปลงอย่างรุนแรงด้วย pH ที่เป็นกรดหรือพื้นฐาน แต่สถานะทางอิเล็กทรอนิกส์จะถูกเปลี่ยนแปลงซึ่งสะท้อนให้เห็นจากการเปลี่ยนแปลงสีของสารละลาย

ต่ำกว่า pH 7 ตัวบ่งชี้จะเป็นสีเหลืองและใช้โครงสร้างของภาพ แต่ถ้า pH กลายเป็นพื้นฐานกลุ่ม -OH จะแยกตัวออกและพันธะคู่ C = O สามารถก่อตัวได้

เป็นผลให้ระบบคอนจูเกตของโมเลกุล (ของพันธะคู่เรโซแนนซ์ทั้งหมด) เปลี่ยนแปลงมากพอที่อิเล็กตรอนจะไม่ดูดซับโฟตอนเดิมอีกต่อไปและสารละลายจะเปลี่ยนจากสีเหลืองเป็นสีน้ำเงิน

ในทางกลับกันถ้า pH ต่ำกว่า 7 สีของตัวบ่งชี้จะเปลี่ยนจากสีเหลืองเป็นสีแดง นี่คือการเปลี่ยนแปลงในระบบการผันเป็นเพราะโปรตอนของกลุ่ม -OH -OH ₂ +

ทั้งในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดและพื้นฐานโมเลกุลจะสูญเสียความเสถียรดูดซับโฟตอนของพลังงานที่ต่ำกว่าเพื่อให้การเปลี่ยนอิเล็กทรอนิกส์ที่รับผิดชอบต่อสีที่ผู้ชมรับรู้

แล้วสีเขียวของภาพหลักล่ะ? เมื่อ pH เข้าใกล้ 7.1 โมเลกุลส่วนน้อยจะสูญเสียโปรตอนทำให้มีสีฟ้าซึ่งเมื่อผสมกับสีเหลืองจะให้สีเขียว

คุณสมบัติ

ชื่อสารเคมี

Bromothymol blue หรือ 3,3'-dibromothymolsulfonaphthalein

สูตรโมเลกุล

C ₂₇ H ₂₈ Br ₂ O ₅เอส

น้ำหนักโมเลกุล

624,384 ก. / โมล.

ลักษณะทางกายภาพ

แป้งแข็งมีสีตั้งแต่ชมพูไปจนถึงม่วง

ลักษณะทางเคมี

ทำหน้าที่เป็นกรดอ่อน ๆ ในสารละลาย เมื่อโปรตอนในตัวกลางที่เป็นกรดจะได้สีเหลืองที่ pH เป็นกลางจะเป็นสีเขียวและเมื่อได้รับการแปรสภาพที่ pH เป็นด่างจะเป็นสีน้ำเงิน

ค่าคงที่การแยกตัวของไอออนิก (Ka)

7.9 x 10 ^-8 .

ช่วงบ่งชี้ที่ใช้งานอยู่

pH 6.0 ถึง 7.6 เนื่องจากมีอะตอมโบรมีนที่ทำหน้าที่ดึงอิเล็กตรอนและกลุ่มผู้บริจาคอิเล็กตรอนระดับปานกลาง 2 กลุ่ม (สารทดแทนอัลคิล)

ความหนาแน่น

1.25 ก. / ซม. ³ .

จุดหลอมเหลว

202 ° C (396 ° F)

จุดเดือด

184.9 องศาเซลเซียส

การละลาย

ละลายได้ไม่ดีในน้ำและน้ำมัน นอกจากนี้ยังละลายได้ไม่ดีในตัวทำละลายที่ไม่มีขั้วเช่นเบนซีนโทลูอีนและไซลีนและแทบไม่ละลายในปิโตรเลียมอีเทอร์ ละลายได้ในสารละลายอัลคาไลในน้ำและแอลกอฮอล์

ความมั่นคง

มีความเสถียรที่อุณหภูมิห้องและเข้ากันไม่ได้กับตัวออกซิไดซ์ที่แรง

การดูดซับแสง

รูปแบบโปรตอนมีการดูดซับสูงสุดที่ความยาวคลื่น (λ) 427 นาโนเมตรจึงส่งแสงสีเหลืองในสารละลายกรดและรูปแบบที่ไม่ได้รับการโพรโทเนตมีการดูดซับสูงสุดที่ความยาวคลื่น (λ) 602 นาโนเมตรส่งแสงสีน้ำเงิน ที่ pH เป็นด่าง

การใช้งานและการใช้งาน

ในการศึกษาเกี่ยวกับการเผาผลาญ

Bromothymol blue ถูกนำไปใช้ในกระบวนการต่างๆที่เกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO ₂ ) โดยมีการสร้างกรดคาร์บอนิก (H ₂ CO ₃ ) ซึ่งเป็นกรดในสิ่งแวดล้อม เห็นได้จากการเปลี่ยนสีของ bromothymol blue

หากบุคคลกำลังออกกำลังกายและเชื่อมต่อกับท่อที่ต่อกับภาชนะที่มีสารละลายโบรโมไทมอลสีน้ำเงินจะสังเกตเห็นปรากฏการณ์ต่อไปนี้: อันเป็นผลมาจากการออกกำลังกายที่เพิ่มขึ้นและ การเผาผลาญอาหารจะมีการเพิ่มขึ้นในการผลิตของโคโลราโด2

CO _{2 จะ}ทำปฏิกิริยากับน้ำทำให้เกิดกรดคาร์บอนิก H ₂ CO ₃ซึ่งต่อมาจะแยกตัวออกปล่อยไอออน H ⁺และทำให้ตัวกลางเป็นกรด ส่งผลให้ bromothymol blue ได้มาซึ่งสีเหลืองโดยเน้นความเป็นกรดของตัวกลาง

ในสูติศาสตร์

Bromothymol blue ใช้ในสูติศาสตร์เพื่อแสดงการแตกของเยื่อในช่วงต้น โดยปกติน้ำคร่ำจะมีค่า pH มากกว่า 7.7 ดังนั้น bromothymol สีน้ำเงินจะเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงินเมื่อสัมผัสกับของเหลวที่รั่วจากแอมเนียม

ค่า pH ในช่องคลอดมักเป็นกรดดังนั้น bromothymol blue จึงมีสีเหลือง การเปลี่ยนสีเป็นสีน้ำเงินแสดงให้เห็นถึงการมีน้ำคร่ำในบริเวณช่องคลอด

การใช้งานอื่น ๆ

Bromothymol blue ยังมีการประยุกต์ใช้ในอุปกรณ์และฟังก์ชั่นต่อไปนี้:

- เซ็นเซอร์ออปติก

- ระบบตรวจจับการเผาไหม้ของแก๊ส

- ในการผลิตสีของเล่นผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดผงซักฟอกและสิ่งทอ

- เซ็นเซอร์ความสดของอาหาร

- เป็นตัวระบุข้าวสดและค้าง

- ในการตรวจหาจุลินทรีย์

นอกจากนี้ยังใช้ในการวิเคราะห์การเจริญเติบโตของแบคทีเรียยาออกฤทธิ์ต่อจิตประสาทและวัสดุทางทันตกรรม

การจัดเตรียม

bromothymol blue 100 มก. ละลายในแอลกอฮอล์เจือจาง 100 มล. และกรองถ้าจำเป็น นอกจากนี้ยังเตรียมดังต่อไปนี้: bromothymol blue 50 มก. ละลายในส่วนผสมของโซเดียมไฮดรอกไซด์ 0.02 N 4 มล. และแอลกอฮอล์ 20 มล.

อ้างอิง

1. วิกิพีเดีย (2018) Bromothymol สีน้ำเงิน สืบค้นจาก: en.wikipedia.org
2. Foist L. (2018). Bromothymol blue: ความหมายการใช้งานและสูตร ศึกษา. ดึงมาจาก: study.com
3. บริษัท วิทยาศาสตร์ (2018) Bromothymol Blue pH Indicator, 1 ออนซ์ สืบค้นจาก: sciencecompany.com
4. การกำหนดสเปกโตรโฟโตเมตริกของ pK ของตัวบ่งชี้ bromothymol blue ดึงมาจาก: fch.upol.cz
5. PubChem (2018) Bromothymol Blue. สืบค้นจาก: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
6. ราชสมาคมเคมี. (2015) Bromothymol สีน้ำเงิน เคมสไปเดอร์ สืบค้นจาก: chemspider.com
7. Whitten, Davis, Peck & Stanley (2008) เคมี. (ฉบับที่ 8) CENGAGE การเรียนรู้