BIRU BROMOTIMOL: STRUKTUR, SIFAT, PENYEDIAAN, PENGGUNAAN - KIMIA - 2025

The bromothymol biru adalah pewarna sensitif pH persekitaran mereka dan telah digunakan sebagai satu petunjuk dalam banyak tindak balas makmal. Petunjuk adalah pewarna organik yang warnanya bergantung pada kepekatan ion H ₃ O ⁺ atau pH medium. Dengan warnanya, penunjuk dapat menunjukkan keasidan atau keaslian larutan.

Biru bromotimol mempunyai skala petunjuk aktif antara pH 6.0 dan 7.6. Pada pH medium yang lebih rendah daripada 6.5 menunjukkan pewarnaan kuning. Apabila pH medium berbeza antara 6.5 dan 7.6, ia memperoleh warna hijau. Pada pH lebih besar daripada 7.6 warnanya berwarna biru.

Sumber: GregorTrefalt, melalui Wikimedia Commons

Ciri ini menjadikan penunjuk ini sangat berguna, kerana dapat digunakan dalam skala pH yang hampir dengan netral; tepat di mana proses fisiologi berlaku.

Pengionan biru bromotimol dalam larutan berair dapat dijelaskan seperti berikut:

HIn (warna kuning) + H ₂ O <=> In ^- (warna biru) + H ₃ O ⁺

Apabila penunjuk diprotonasikan (HIn) ia memperoleh warna kuning; sementara jika penunjuk deprotonated (In ^- ) bertukar menjadi biru.

Struktur kimia

Sumber: Benjah-bmm27 dari Wikipedia

Gambar atas mewakili struktur biru bromothymol dengan model bar dan sfera pada pH lebih rendah daripada 7.1. Batang coklat sesuai dengan atom bromin, dua jumlahnya.

Setiap satu daripada tiga cincin aromatik menyusun, bersama dengan kumpulan metil, CH ₃ , dan tertbutyl, kumpulan timol; dan setelah menghubungkan Br, dari situlah timbul alasan mengapa ia disebut 'bromothymol'.

Bahagian bawah menunjukkan kumpulan sulfonat, R-SO ₃ ^- , dengan sfera merah dan satu kuning. Kumpulan ini dapat dihubungkan melalui atom O ke karbon pusat yang bergabung dengan tiga cincin aromatik.

PH berubah

Walaupun struktur molekul ini tidak berubah secara radikal dengan pH berasid atau asas, keadaan elektroniknya diubah, dicerminkan oleh perubahan warna larutan.

Di bawah pH 7, penunjuk berwarna kuning dan menggunakan struktur gambar; tetapi jika pH menjadi asas, kumpulan -OH deprotonat dan ikatan berganda C = O dapat terbentuk.

Akibatnya, sistem molekul terkonjugasi (semua ikatan berganda resonannya) berubah cukup sehingga elektron tidak lagi menyerap foton yang sama, dan larutan berubah dari kuning ke kebiruan.

Sekiranya, sebaliknya, pH jauh di bawah 7, warna penunjuk berubah dari kuning ke merah. Di sini perubahan dalam sistem konjugasi disebabkan oleh protonasi kumpulan -OH -OH ₂ ⁺ .

Dalam persekitaran berasid dan asas, molekul kehilangan kestabilan, menyerap foton tenaga yang lebih rendah untuk membolehkan peralihan elektronik yang bertanggungjawab terhadap warna yang dilihat oleh penonton.

Dan bagaimana dengan warna hijau pada gambar utama? Ketika pH menghampiri 7.1, sebilangan kecil molekul kehilangan proton, mengeluarkan warna biru yang, apabila dicampur dengan kuning, memberikan warna hijau.

Hartanah

Nama kimia

Bromothymol biru atau 3,3'-dibromothymolsulfonaphthalein.

Formula molekul

C ₂₇ H ₂₈ Br ₂ O ₅ S.

Berat molekul

624,384 g / mol.

Penampilan fizikal

Serbuk padat dengan warna mulai dari merah jambu hingga ungu.

Ciri kimia

Ia bertindak sebagai asid lemah dalam larutan. Ketika diprotonasikan dalam medium asam, ia memperoleh warna kuning, pada pH netral, ia berwarna hijau, dan ketika deprotonasi pada pH alkali berwarna biru.

Pemalar pemisahan ionik (Ka)

7.9 x 10 ^-8 .

Julat petunjuk aktif

pH 6.0 hingga 7.6. Ini disebabkan oleh kehadiran atom bromin yang bertindak untuk mengekstrak elektron, dan dua kumpulan penderma elektron sederhana (pengganti alkil).

Ketumpatan

1.25 g / cm ³ .

Takat lebur

202 ° C (396 ° F).

Takat didih

184.9 ° C.

Keterlarutan

Tidak larut dalam air dan minyak. Ia juga larut dalam pelarut nonpolar seperti benzena, toluena, dan xilena, dan praktis tidak larut dalam petroleum eter. Ia larut dalam larutan alkali berair dan alkohol.

Kestabilan

Ia stabil pada suhu bilik dan tidak sesuai dengan agen pengoksidaan yang kuat.

Penyerapan cahaya

Bentuk protonasi mempunyai penyerapan maksimum pada panjang gelombang (λ) 427 nm, sehingga memancarkan cahaya kuning dalam larutan berasid dan bentuk deprotonasi mempunyai penyerapan maksimum pada panjang gelombang (λ) 602 nm, memancarkan cahaya biru. pada pH alkali.

Kegunaan dan aplikasi

Dalam kajian metabolik

Bromothymol blue digunakan dalam banyak proses di mana karbon dioksida (CO ₂ ) dihasilkan, dengan penghasilan asid karbonik (H ₂ CO ₃ ), yang mengasamkan persekitaran; dibuktikan dengan perubahan warna biru bromothymol.

Sekiranya seseorang melakukan senaman fizikal dan disambungkan ke tiub yang, seterusnya, disambungkan ke bekas dengan larutan biru bromotimol, fenomena berikut akan diperhatikan: akibat daripada peningkatan aktiviti fizikal dan metabolisme, akan berlaku peningkatan pengeluaran CO ₂ .

CO _{2 akan} bertindak balas dengan air, menghasilkan asid karbonik, H ₂ CO ₃ , yang kemudiannya memisahkan, melepaskan ion H ⁺ dan mengasidkan medium. Ini mengakibatkan biru bromotimol memperoleh warna kuning, menonjolkan keasidan medium.

Dalam bidang obstetrik

Biru bromotimol digunakan dalam obstetrik untuk menunjukkan pecahnya membran awal. Cecair amniotik biasanya mempunyai pH lebih besar dari 7,7, jadi bromothymol biru akan menjadi biru ketika bersentuhan dengan cairan yang bocor dari amnium.

PH vagina biasanya berasid, jadi biru bromotimol mempunyai warna kuning. Perubahan warnanya menjadi biru menyoroti kehadiran cecair ketuban di kawasan faraj.

Kegunaan lain

Bromothymol blue juga mempunyai aplikasi dalam peralatan dan fungsi berikut:

- Sensor optik

-Sistem pengesanan pembakaran gas

-Dalam pembuatan cat, mainan, produk pembersih, deterjen, dan tekstil

- Sensor kesegaran makanan

-Sebagai pengenal beras segar dan basi

-Dalam pengesanan mikroorganisma.

Ia juga digunakan dalam analisis pertumbuhan bakteria, ubat psikoaktif, dan bahan pergigian.

Penyediaan

100 mg bromothymol blue dilarutkan dalam 100 mL alkohol cair, dan ditapis jika perlu. Ini juga disediakan seperti berikut: 50 mg biru bromotimol dilarutkan dalam campuran 4 mL natrium hidroksida 0.02 N dan 20 mL alkohol, sehingga 100 mL dengan air.

Rujukan

1. Wikipedia. (2018). Biru bromotimol. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org
2. Foist L. (2018). Bromothymol blue: definisi, kegunaan & formula. Kaji. Dipulihkan dari: study.com
3. Syarikat Sains. (2018). Petunjuk pH Bromothymol Blue, 1 oz. Dipulihkan dari: sciencecompany.com
4. Penentuan spektrofotometri pK penunjuk biru bromothymol. Dipulihkan dari: fch.upol.cz
5. PubChem. (2018). Bromothymol Biru. Dipulihkan dari: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
6. Persatuan Kimia Diraja. (2015). Biru bromotimol. ChemSpider. Dipulihkan dari: chemspider.com
7. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kimia. (Edisi ke-8.) Pembelajaran CENGAGE.