CZERWIEŃ METYLOWA: CHARAKTERYSTYKA, PRZYGOTOWANIE I ZASTOSOWANIA - BIOLOGIA - 2025

Czerwieni metylowej jest związek, który działa jako wskaźnik pH. Jego wzór chemiczny to C ₁₅ H ₁₅ N ₃ O _2, a nazwa naukowa to kwas dimetyloamino-4-fenyloazo-2-benzoesowy. Podstawowe zastosowanie tego wskaźnika pH ogranicza się do ujawnienia reakcji fermentacji bakteryjnej węglowodanów, szczególnie w teście czerwieni metylowej.

W tego typu teście czerwień metylowa wykrywa zmiany pH pożywki. Wskaźnik pH czerwieni metylowej jest sam w sobie kwaśny, a jego kolor jest czerwony. Ten wskaźnik pH pozostanie czerwony poniżej pH 4,2, podczas gdy powyżej 6,3 zmieni kolor na żółty, podczas gdy w pośrednim zakresie daje różne odcienie pomarańczu.

Reprezentatywny obraz wskaźnika czerwieni metylowej przy pH kwaśnym i zasadowym. Źródło: Pixabay.com/ ESMokrossA

W tym sensie, jeśli bakterie sfermentują węglowodany, utworzą mieszane kwasy, które zakwaszą pożywkę hodowlaną, czyniąc je widocznymi dzięki wskaźnikowi pH.

Czerwień metylowa ma również inne zastosowania, takie jak spektrofotometryczne oznaczanie bromu, które jest bardzo przydatne do kontrolowania stężenia tego halogenu. Należy zauważyć, że brom jest obecny w odpadach resztkowych wytwarzanych przez laboratoria wytwarzające substancje chemiczne do użytku farmaceutycznego.

Z drugiej strony ten wskaźnik pH nie jest toksyczny dla ludzi, w przeciwieństwie do innych wskaźników i barwników znajdujących się na rynku.

Trwają badania nad wskaźnikiem czerwieni metylowej jako potencjalnym bioremediatorem w usuwaniu chlorowanych węglowodorów w naturze. Ponadto wykorzystano go jako model do oceny działania nanocząstek krzemionki, które mogą służyć do degradacji pozostałości zawierających barwniki azowe.

cechy

Czerwień metylowa lub kwas dimetyloamino-4-fenyloazo-2-benzoesowy, zwany także kwasem 4-dimetyloaminoazobenzeno-2-karboksylowym, powstaje w wyniku sprzężenia kwasu antranilowego i N, N-dimetyloaniliny.

Ma masę cząsteczkową 269,116427 g / mol. Jego zakres skrętu wynosi 4,2-6,3. W tym zakresie jego odcień jest pomarańczowy. Absorpcja λmax wynosi 410 nm.

Jego główną cechą jest zdolność do zmiany swojej struktury, gdy przyjmuje protony lub oddaje protony. Ta zmiana strukturalna powoduje, że zmienia kolor. Jest to wspólna cecha z innymi wskaźnikami pH.

Jednak w przeciwieństwie do innych ma właściwość wykrywania kwasów przy znacznie niższym pH. Dlatego wykrywa silne kwasy.

Z drugiej strony, w przeciwieństwie do innych wskaźników pH i barwników, czerwień metylowa nie ma znanej toksyczności ani rakotwórczości. Dlatego jest klasyfikowany w grupie 3 przez Międzynarodową Agencję Badań nad Rakiem (IARC).

Przygotowanie

Czerwień metylową przygotowuje się w następujący sposób: odważa się 0,1 grama czerwieni metylowej i rozpuszcza w 1500 ml metanolu.

Czerwień metylową używaną jako wywoływacz w teście o tej samej nazwie (test czerwieni metylowej) przygotowuje się w następujący sposób:

W 300 ml alkoholu etylowego 95 ° odważa się 0,1 g czerwieni metylowej. Następnie do poprzedniego preparatu dodaje się 200 ml wody destylowanej.

Zaleca się, aby przygotowany roztwór przechowywać w lodówce, a jeśli to możliwe, w porcjach w temperaturze -20 ° C, tym lepiej. W tej formie jest stabilny nawet przez miesiąc.

Aplikacje

W teście czerwieni metylowej

Istnieje test laboratoryjny zwany czerwienią metylową. W rzeczywistości jest to zmodyfikowane medium Clarka i Lubsa, zwane Methyl Red / Voges-Proskauer (RM / VP). Ta płynna pożywka hodowlana zawiera elementy odżywcze (polipeptony), układ buforowy pH i ładunek glukozy.

Test czerwieni metylowej mierzy zdolność mikroorganizmów do wytwarzania kwasów poprzez mieszane kwasy. Reakcja jest ujawniana przez dodanie kilku kropli wskaźnika pH czerwieni metylowej.

Jeśli wskaźnik pozostaje czerwony podczas dodawania kropli i mieszania, wynik testu jest pozytywny. Oznacza to, że tworzenie kwasów nastąpiło poprzez mieszane kwasy. Jeśli, z drugiej strony, kolor wyblaknie i pozostanie ten sam kolor co podłoże, test jest negatywny, co wskazuje, że zostały wytworzone inne związki alkalizujące podłoże.

Wskaźnik kwasowo-zasadowy

Czerwień metylowa jest przydatna jako wskaźnik kwasowo-zasadowy w analizie chemicznej. Na przykład jest używany do oznaczania białek metodą mikro Kjeidahla. W tej technice, mieszany wskaźnik pH przygotowany z 0,1% czerwieni metylowej jest używany razem z 0,2% zieleni bromokrezolowej w 95% alkoholu. Tę mieszaninę stosuje się w etapie miareczkowania.

Spektrofotometryczne oznaczanie bromu

Czerwień metylowa jest wykorzystywana do spektrofotometrycznego oznaczania bromu, szczególnie w laboratoriach bioaktywności chemicznej, gdzie produkowane są substancje chemiczne do użytku farmaceutycznego, w których brom jest głównym pierwiastkiem chemicznym.

Przykładem jest synteza 2-bromo-5 (-2-bromo-2-nitrowinylo) -furanu. Podczas procesu syntezy powstają substancje toksyczne.

Firmy te muszą regulować ilość substancji toksycznych w wytwarzanych przez siebie odpadach, aby ich stężenie mieściło się w dopuszczalnych granicach. Gaytán et al. Opisują technikę wykrywania niskich stężeń bromu w odpadach resztkowych przy użyciu czerwieni metylowej.

Autorzy opisują, że technika dała doskonałe wyniki w warunkach pracy: pH = 2,5, czas 20 min oraz dodatek 3 ml Na ₂ S ₂ O ₃ .

Zastosowanie czerwieni metylowej w badaniach naukowych

Czerwień metylowa została wykorzystana w różnych badaniach w celu znalezienia możliwego rozwiązania odkażania źródeł wody, do których trafiają toksyczne odpady wytwarzane przez przemysł tekstylny, który wykorzystuje różne barwniki azowe.

W tym sensie Mahmoud w 2009 roku badał fotokatalityczną degradację czerwonego barwnika metylowego. Odkryli, że nanocząsteczki krzemionki (SiO2 NP) są aktywne w fotokatalitycznej degradacji tego barwnika.

Z drugiej strony, ten wskaźnik pH jest badany jako substancja potencjalnie użyteczna w niszczeniu chlorowanych węglowodorów przez czynniki elektrochemiczne. Jest to niezwykle ważne, ponieważ chlorowane węglowodory to toksyczne związki, które niszczą środowisko.

Bibliografia

1. Gaytán E, Hernández B, Rodríguez, Negrín Z, Milián D. Spektrofotometryczne oznaczanie bromu z czerwienią metylową. Cuban Journal of Chemistry, 2005; 17 (1): 54–60.
2. „Czerwień metylowa”. Wikipedia, wolna encyklopedia. 3 października 2018, 07:51 UTC. 17 maja 2019, 17:38. en.wikipedia.
3. Himedia Laboratories. Wskaźnik czerwieni metylowej. Dostępne pod adresem: himedialabs.com
4. Współtwórcy Wikipedii. „Czerwień metylowa”. Wikipedia, wolna encyklopedia. Wikipedia, The Free Encyclopedia, 2 lipca 2018 r. Sieć. 17 maja 2019.
5. Mahmoud MA, Poncheri A., Badr Y., Abd El Wahed MG Fotokatalityczna degradacja barwnika czerwieni metylowej. S. Afr. jot. sci. 2009; 105 (7-8): 299-303. Dostępne w: .scielo.
6. Sandoval D. Kinetyczne badanie bromowania czerwieni metylowej. 2004. Praca dyplomowa na stopień licencjata chemii. Narodowy Autonomiczny Uniwersytet Nikaragui. Dostępne pod adresem: riul.unanleon.edu