מתיל אבקת כתום CAS 547-58-0

אבקת מתיל כתוםהוא חומר אורגני עם הנוסחה הכימית C14H14N3SO3NA. זו אבקה צהובה עד כתומה. ניתן להמיס חלק אחד של המוצר ב 500 חלקים של מים, מסיסים בקלות במים חמים ואלכוהול, וקשה להמסה באתר. כתום מתיל עצמו הוא אלקליין חלש, וטווח שינוי הצבע הוא בין pH 3.1 ~ 4.4. טווח שינוי הצבע של מתיל כתום הוא אדום כאשר pH פחות או שווה ל -3.1, כתום כאשר pH הוא 3. 1-4. 4, וצהוב כאשר pH גדול או שווה ל -4.4. לעתים קרובות הוא משמש כמחוון בסיס חומצה. זה מתאים לטיטרציה בין חומצה חזקה, בסיס חזק לבסיס חלש. בנוסף, מתיל כתום הוא גם צבע כימי שכיח הנמצא בשימוש נרחב בצביעה ביולוגית.

מתיל כתום (פורמולה כימית C14H14N3NAO3S), כצבע אזו קלאסי, הרחיב את שדות היישום שלה מצביעת טקסטיל לתחומים בין -תחומיים כמו כימיה אנליטית, פיקוח סביבתי וביו -רפואה מאז הסינתזה שלה במאה ה -19. מאמר זה ממיין באופן שיטתי את השימושים המגוונים של מתיל כתום מממדים של עקרונות טכניים, תרחישי יישומים ותקנות אבטחה, ובוחן את מגמות הפיתוח העתידיות שלו.

מחוון טיטרציה של בסיס חומצה

 

היתרון העיקרי של כתום מתוני כמחוון טיטרציה בסיס חומצה טמון בטווח שינוי הצבעים הצורני שלו (pH 3. 1-4. 4) ומאפייני מוטציה צבעוניים. כאשר ה- pH של הפיתרון הוא מתחת ל -3.1, הקשר האזו ( - n=n -) במבנה המולקולרי משתלב עם יוני מימן ליצירת צורה פרוטונטית, שנראית אדומה; כאשר ה- pH הוא מעל 4.4, הקשר האזוו מעביר את האגודה והופך צהוב; בטווח של 3. 1-4. 4, המולקולה נמצאת במצב ביניים ונראית כתומה.

 

תרחישי יישומים אופייניים:

חומצה חזקה טיטרטס בסיס חלש: לדוגמה, באמצעות חומצה הידרוכלורית לטיטציה של מי אמוניה, pH של נקודת הקצה של הטיטרציה הוא בערך 4.7, ונקודת שינוי הצבע שלאבקת מתיל כתום(pH 4.4) עולה בקנה אחד עם הנקודה הסטואיציומטרית, עם שגיאה של פחות מ- 0. 1%.
טיטרציה של משקעים של יון מתכת: בעת קביעת הכמות הכוללת של יוני סידן ומגנזיום במים, השתמשו בתפוז מתוני כדי לציין את נקודת הקצה של התאמת ה- pH לפני הוספת מחוון T שחור כרום כדי להבטיח את התאמת המחוון.
סיוע בטיטרציה של redox: בטיטרציה יודומטרית עקיפה, כתום מתתי משמש כדי לציין את נקודת הקצה של הטיטרציה של עודף תמיסת נתרן תיוסולפט, ונקודת הקצה התגובה נקבעת על ידי שינוי צבע.

 

דרישות פרמטר טכני:

ריכוז מחוון: 0. 1% (w\/v) תמיסה מימית, מוכנים עם מים מזוקקים רותחים להסרת CO led ₂ ₂ ₂.
תנאי טיטרציה: יש לשלוט על הטמפרטורה ב {{0}} כדי למנוע תנודות טמפרטורה הגורמות לשינוי צבע צבע (לכל עלייה של כל מעלות, ה- pH של נקודת שינוי הצבע יורד בערך 0.02).
גורמי הפרעה: חמצונים חזקים כמו חומצה חנקתית יכולים לפגוע במבנה המולקולרי של כתום מתוני, ולכן יש להימנע משימוש ישיר במערכות המכילות חומרים כאלה.

ניתוח כמותי על ידי ספקטרופוטומטריה

 

שיא הקליטה האופייני (λ מקסימום =464 ננומטר) של כתום מתוני בטווח הספקטרלי הגלוי לעין (350-550 ננומטר) הופך אותו למגיב אידיאלי לניתוח כמותי פוטומטרי. ספיגתו הטוחנית (ε) מגיעה ל 1.2 × 10 ⁴ l · mol ⁻ · ס"מ ⁻ ב 464 ננומטר, מה שהופך אותה מתאימה לגילוי חומרים עקבים.

מקרי יישום אופייניים:

קביעת יון כלוריד: במדיום חומצי, גז כלור מחמצן ומדהים מתיל כתום. תוכן הכלור נקבע בשיטה קולורימטרית, ומגבלת הגילוי יכולה להגיע ל 0. 01 מ"ג\/ל.

גילוי יון ברומין: שימוש בהשפעת החמצון של ברום על כתום מתיל, בשילוב עם טכנולוגיית ניתוח הזרקת זרימה, כדי להשיג גילוי מהיר של יוני ברומיד במי ים ושפכים תעשייתיים.

 

תגובת מורכבות יון מתכתית: מתיל כתום צורה קומפלקסים צבעוניים עם יוני מתכת כמו Cu ² ⁺ ו- Fe ³ ⁺, וכימות יוני המתכת נקבע על ידי שינויים בספיגה. לדוגמה, ה- λ המקסימום של Cu ² ⁺ - מתחם מתיל כתום הוא 505 ננומטר.
נקודות מפתח של אימות מתודולוגי:

טווח ליניארי: {{0}}. 02-2. 0 מ"ג\/ל (קביעת יון כלוריד)
דיוק: RSD פחות או שווה ל -2%(n =10)
דיוק: שיעור התאוששות ממוסמר של 95% -105%
יכולת הפרעה נגד: יונים נפוצים (כגון SO ₄² ⁻, NO3 ⁻) אינם מפריעים למדידה כאשר הריכוז פחות או שווה ל 100 פעמים

במעבדה, הסינתזה שלאבקת מתיל כתוםבדרך כלל משתמש בחומצה p-aminobenzenesulfonic כחומר הגלם. ראשית, מלח נתרן נוצר בסביבת האלקליין של נתרן הידרוקסיד, ואז מתקבל ביניים התגובה על ידי תגובת דיאוזוטיזציה בפעולה של נתרן ניטריט וחומצה הידרוכלורית. ביניים דיאזוניום זה מגיב עם N, N-dimethylaniline וחומצה אצטית קרחונית, ולבסוף מתקבל התפוז המוצר.

שלבי הסינתזה של אבקת כתום מתים הם כדלקמן:

שלב 1. שים 1 0 מ"ל של 5% תמיסת נתרן הידרוקסיד ו -2.1 גרם (בערך 0.01 מול) של גביש חומצה p-aminobenzenesulfonic לתוך הכוס, ואז לחמם אותם באמבט מים כדי להמיס לחלוטין את גביש החומצה p-aminobenzenesulfonic בתמיסה.

שלב 2. קח עוד כוס, הוסף 0. 8G (בערך 0. 11 mol) של נתרן ניטריט ו 6 מ"ל מים, מערבבים אותם באופן שווה, ומקררים אותם באמבט מלח קרח ל 0 ~ 5 מעלות

שלב 3. תחת ערבוב קבוע, הוסיפו לאט 3 מ"ל של חומצה הידרוכלורית מרוכזת ו -10 מ"ל מים לתמיסה המעורבת לעיל, לשלוט בטמפרטורת התגובה מתחת ל -5 מעלות, ואז השתמשו באשלגן עמילן אשלגן יודיד כדי לבדוק לאחר הירידה, ואז למקם אותו באמבט מלח קרח למשך 15 דקות כדי להבטיח תגובה מלאה

שלב 4. קח צינור מבחן וערבב 1.2 גרם (בערך 1.3 מ"ל), 0. 01moln, n -2 מתילנילין וחומצה אצטית קרחונית 1 מ"ל. הוסף לאט לאט תמיסה זו לתמיסת מלח הדיאזוניום המקורר לעיל עם ערבוב מתמיד. טפטוף התערובת עדיין איטי

שלב 5. לאחר הוספת כל הפתרונות המעורבים, המשיכו לערוך עשר דקות ואז הוסיפו לאט 25 מ"ל של 5% תמיסת נתרן הידרוקסיד עד שהגיבון הופך לכתום. בשלב זה, תמיסת התגובה היא אלקליין, ואז כתום גולמי גולמי ינעוץ כחלקיקים עדינים

שלב 6. מחממים את המגיב באמבט מים חמים של 60 מעלות למשך חמש דקות, מצננים אותו לטמפרטורת החדר ואז מצננים אותו באמבט מי קרח, כך שניתן יהיה להפריד בין גבישי כתום מתים לחלוטין

שלב 7. פילטר על ידי יניקה, אסוף את הגבישים, שוטף אותם בכמות קטנה של מים, אתנול ואתר בתורם לאחר שהתנקזו ולחץ על המשקעים עם תקע ואקום ככל האפשר

שלב 8. ואז אנו מקבלים כתום מתתי. ניתן להשתמש בכמות קטנה של מים רותחים המומסים בנתרן הידרוקסיד לצורך התגבשות, וניתן להוסיף כמות מתאימה של פחמן פעיל. לאחר הקירור של ההתגבשות ומפזרים לחלוטין, הוא מסונן, והמשקעים נשטפים בכמות קטנה של אתנול ואתר בתורם כדי להשיג את המוצר - גביש כתום בצורת פתית כתום.

ניתוח עקרוני של ניסוי אבקת כתום מתה:

1. בניסוי, הביניים הדיאזוטיזציה המתקבל לאחר חומר הגלם דיאזוטיזציה פעיל מאוד. על מנת למנוע את התרחשותן של תגובות לוואי ולהבטיח את התשואה, יש לבצע את כל הצעדים המעורבים בהכנת שלב התגובה בסביבת אמבט מי קרח, ויש להוסיף לאט לאט את הריאגנטים המשמשים לאט.

2. אם המגיב מכיל n, n -2 מתילנילין אצטט, לאחר הוספת נתרן הידרוקסיד, n, n -2 מתילנילין שקשה להתמוסס במים, אשר ישפיע על טוהר המוצר. בנוסף, צבע הכתום הרטוב הרטוב יחשוך במהירות לאחר שנחשף לאור באוויר, כך שהוא בדרך כלל יקבל מוצרים גולמיים שחורים או אפילו חומים. לפיכך, פעולת ההתגבשות יכולה למלא תפקיד גדול בניסוי זה.

3. אם יש צורך להשתמש בגיבוש מחדש, פעולת ההתגבשות צריכה להיות מהירה ככל האפשר, אחרת, מכיוון שהמוצר הוא אלקליין, קל להתדרדר את המוצר בטמפרטורות גבוהות והצבע הופך להיות כהה יותר. מטרת הכביסה עם אתנול ואתר היא לייבש את המוצר בהקדם האפשרי כדי למנוע את הצבע להתכה שוב.

אבקת מתיל כתוםשיטת הכנה תעשייתית:

1. זה מתקבל על ידי תגובה של חומצה p-aminobenzenesulfonic עם n, n-dimethylaniline לאחר דיאוזוטיזציה. ממיסים חומצה p-aminosulfonic בתמיסת נתרן קרבונט של 2.5%, מוסיפים נתרן ניטריט, לאחר פירוק מוחלט, מוסיפים קרח כתוש וחומצה הידרוכלורית לתגובת דיאוזוטיזציה, ומזרזים גבישי מלח דיאזוניום. מוסיפים את התערובת של N, N-dimethylaniline וחומצה אצטית קרחונית לתמיסת מלח הדיאזוניום, מערבבים למשך 10 דקות, ואז מוסיפים לאט 10% תמיסת נתרן הידרוקסיד עד שהוא אלקליין. התגבשות קירור, סינון, שטיפה במי מלח רווי, ייבוש, התגבשות מחדש עם מים להשגת כתום מתוני.

2. במיכל אמייל המכיל 6L 2MOL\/L נתרן הידרוקסיד, הוסף 2 ק"ג p-aminobenzenesulfonic חומצה וחמם אותו כדי להמיס אותה לחלוטין (התמיסה היא אלקלית לנייר בדיקת לקמוס). לאחר מכן מוסיפים 800 גרם נתרן ניטריט, מערבבים וממוססים אותו ומקררים אותו עם קרח ל -5 מעלות. התמיסה המתקבלת מתווספת אט אט לתערובת של חומצה הידרוכלורית 5L 2MOL\/L והקרח כתוש 10 ק"ג תחת ערבוב רציף, מקורר והשאיר למשך 15 דקות. קבע את נקודת הסיום של תגובת הדיאזוטיזציה עם נייר בדיקת אשלגן יוד (נייר הבדיקה הופך כחול). התמיסה המוכנה מתווספת לתמיסה הקרה של 1200 גרם, N-dimethylamine ו- 10L 1mol\/L חומצה אצטית קרחונית שהוכנו מראש תחת ערבוב. לאחר ערבוב באופן שווה, מותר לעמוד למשך 10 דקות. הוסף לאט לאט 20% תמיסת נתרן הידרוקסיד עד שהוא כמובן אלקליין, וקנה מידה צהוב כמו גבישים כתומים מתים. לאחר שהמוצר הגולמי מחומם להתמוסס לחלוטין, הוסף 2 ק"ג מלח טהור כימית, חום ומערבב עד שהוא מומס, מתקרר ומתגבש במים, מסנן על ידי יניקה ואז ממיס אותו בכמות קטנה של מים מזוקקים חמים (1 גרם גביש, נטש בכל 20 מ"ל של מים חמים). ולייבש אותו כדי להשיג את אבקת התפוז המוגמרת.

תגיות פופולריות: מתיל אבקת כתום CAS 547-58-0, ספקים, יצרנים, מפעל, סיטונאי, קנייה, מחיר, בתפזורת, למכירה