پودر متیل نارنجیک ماده آلی با فرمول شیمیایی C14H14N3SO3NA است. این یک پودر زرد تا نارنجی است. یک قسمت از این محصول را می توان در 500 قسمت آب حل کرد که به راحتی در آب گرم و الکل محلول و حل می شود و در اتر حل می شود. خود متیل نارنجی ضعیف قلیایی است و دامنه تغییر رنگ بین 4.4 pH 3.1 pH است. محدوده تغییر رنگ نارنجی متیل قرمز است که pH کمتر از یا برابر با 3.1 باشد ، نارنجی در pH است. اغلب به عنوان یک شاخص اسید پایه استفاده می شود. برای تیتراسیون بین اسید قوی ، پایه قوی و پایه ضعیف مناسب است. علاوه بر این ، متیل نارنجی نیز یک رنگ شیمیایی رایج است که به طور گسترده در رنگ آمیزی بیولوژیکی مورد استفاده قرار می گیرد.
|
فرمول شیمیایی |
C14H14N3NAO3S |
|
توده دقیق |
327 |
|
وزن مولکولی |
327 |
|
m/z |
327 (100.0%), 328 (15.1%), 329 (4.5%), 328 (1.1%), 329 (1.1%) |
|
تجزیه و تحلیل ابتدایی |
ج ، 51.37 ؛ ح ، 4.31 ؛ n ، 12.84 ؛ سدیم ، 7.02 ؛ o ، 14.66 ؛ S ، 9.79 |
|
|
|
متیل نارنجی (فرمول شیمیایی C14H14N3NAO3S) ، به عنوان یک رنگ کلاسیک آزو ، زمینه های کاربردی خود را از رنگ آمیزی نساجی به زمینه های بین رشته ای مانند شیمی تحلیلی ، نظارت بر محیط زیست و زیست پزشکی از زمان سنتز آن در قرن 19 گسترش داده است. این مقاله به طور سیستماتیک کاربردهای متنوع متیل نارنجی را از ابعاد اصول فنی ، سناریوهای کاربردی و مقررات امنیتی مرتب می کند و روندهای توسعه آینده آن را بررسی می کند.
نشانگر تیتراسیون اسید
مزیت اصلی Methy Orange به عنوان یک شاخص تیتراسیون اسید پایه در محدوده تغییر رنگ روشن آن (pH 3. {2 {2} 4) و ویژگی های جهش رنگ نهفته است. هنگامی که pH محلول زیر 3.1 باشد ، باند AZO ( - N {7} N - N) در ساختار مولکولی با یون های هیدروژن ترکیب می شود تا یک فرم پروتئین تشکیل شود ، که به نظر می رسد قرمز است. هنگامی که pH بالاتر از 4.4 باشد ، پیوند آزو از بین می رود و زرد می شود. در محدوده 3. {12}}} 4 ، مولکول در حالت میانی قرار دارد و نارنجی به نظر می رسد.
سناریوهای برنامه معمولی:
اسید قوی پایه ضعیف: به عنوان مثال ، استفاده از اسید هیدروکلریک برای تیتراسیون آب آمونیاک ، pH نقطه پایانی تیتراسیون در حدود 4.7 است و نقطه تغییر رنگپودر متیل نارنج(pH 4.4) با نقطه استوکیومتری بسیار سازگار است ، با خطای کمتر از 0. 1 ٪.
تیتراسیون بارش یون فلزی: هنگام تعیین میزان کل یون های کلسیم و منیزیم در آب ، از Methy Orange استفاده کنید تا نقطه انتهایی تنظیم pH را قبل از اضافه کردن نشانگر T Black T برای اطمینان از مناسب بودن شاخص نشان دهید.
کمک تیتراسیون ردوکس: در تیتراسیون غیرمستقیم یدومتری ، از نارنجی متی برای نشان دادن نقطه پایانی تیتراسیون محلول تیوسولفات سدیم اضافی استفاده می شود و نقطه پایانی واکنش با تغییر رنگ تعیین می شود.
الزامات پارامتر فنی:
غلظت شاخص: 0. 1 ٪ (w/v) محلول آبی ، تهیه شده با آب مقطر جوش برای از بین بردن شرکت حل شده.
شرایط تیتراسیون: درجه حرارت باید در درجه {0}}}} کنترل شود تا از نوسانات دما جلوگیری شود و باعث تغییر نقطه تغییر رنگ شود (برای هر 1 درجه افزایش ، pH نقطه تغییر رنگ در حدود 0.02 کاهش می یابد).
فاکتورهای تداخل: اکسیدان های قوی مانند اسید نیتریک می توانند به ساختار مولکولی نارنجی متی آسیب برساند ، بنابراین باید از استفاده مستقیم در سیستم های حاوی چنین موادی جلوگیری شود.
تجزیه و تحلیل کمی توسط اسپکتروفتومتری
اوج جذب مشخصه (λ max {{0} nm) از نارنجی متی در محدوده طیفی قابل مشاهده UV ({1}} nm) آن را به یک معرف ایده آل برای تجزیه و تحلیل کمی فوتومتریک تبدیل می کند. جذب مولر آن (ε) به 10 × 10 ⁴ L · mol ⁻ · cm ⁻ در 464 نانومتر می رسد ، و آن را برای تشخیص مواد ردیابی مناسب می کند.
موارد کاربردی معمولی:
تعیین یون کلرید: در محیط اسیدی ، گاز کلر اکسید می شود و متیل نارنجی را محو می کند. محتوای کلر با روش رنگ سنجی تعیین می شود و حد تشخیص می تواند به 0. 01 میلی گرم در لیتر برسد.
تشخیص یون برمین: با استفاده از اثر اکسیداسیون برمین بر روی نارنجی متیل ، همراه با فناوری تجزیه و تحلیل تزریق جریان ، برای دستیابی به تشخیص سریع یونهای برمید در آب دریا و فاضلاب صنعتی.
واکنش مجتمع یون فلزی: متیل نارنجی مجتمع های رنگی را با یونهای فلزی مانند مس ² و آهن ³ ⁺ تشکیل می دهد و تعیین میزان یونهای فلزی با تغییر در جذب تعیین می شود. به عنوان مثال ، حداکثر حداکثر مس ² ⁺ - مجتمع نارنجی متیل 505 نانومتر است.
نکات کلیدی اعتبار سنجی روش شناختی:
دامنه خطی: {{0}. 02-2. 0 mg/l (تعیین یون کلرید)
دقت: RSD کمتر از یا برابر با 2 ٪ (N {1}})
دقت: نرخ بازیابی سنبله 95 ٪ {1}}} ٪
توانایی تداخل: یونهای مشترک (مانند SO ₄² ، NO3 ⁻) در اندازه گیری دخالت نمی کنند وقتی غلظت کمتر یا برابر با 100 برابر باشد
در آزمایشگاه ، سنتزپودر متیل نارنجمعمولاً از اسید P-aminobenzenesulfonic به عنوان ماده اولیه استفاده می کند. ابتدا نمک سدیم در محیط قلیایی هیدروکسید سدیم تشکیل می شود ، و سپس واسطه واکنش با واکنش دیازوتیزاسیون تحت عمل نیتریت سدیم و اسید هیدروکلریک بدست می آید. این واسطه دیازونیوم با N ، N-dimethylaniline و اسید استیک یخبندان واکنش نشان می دهد و در نهایت محصول نارنجی متی به دست می آید.
مراحل سنتز پودر نارنجی متی به شرح زیر است:
مرحله 1. 1 {5}} ml از 5 ٪ محلول هیدروکسید سدیم و 2.1 گرم (حدود 0.01mol) کریستال اسید P-aminobenzenesulfonic را درون لیوان قرار دهید ، و سپس آنها را در یک حمام آب گرم کنید تا به طور کامل در محلول ، کریستال اسید P-aminobenzenesulfonic را حل کند.
مرحله 2. یک لیوان دیگر بگیرید ، {1}}}. 8g (در مورد {3}}}. 11mol) نیتریت سدیم و 6 میلی لیتر آب را اضافه کنید ، آنها را به طور مساوی مخلوط کنید و آنها را با حمام نمک یخ خنک کنید تا {6}}} 5 درجه درجه
مرحله 3. در زیر هم زدن ثابت ، به آرامی 3 میلی لیتر اسید هیدروکلریک غلیظ و 10 میلی لیتر آب را به محلول مخلوط فوق اضافه کنید ، دمای واکنش زیر 5 درجه را کنترل کنید و سپس از کاغذ تست یدید پتاسیم نشاسته استفاده کنید تا بعد از ریزش آن را بررسی کنید ، و سپس آن را به مدت 15 دقیقه در حمام نمک یخ قرار دهید تا از واکنش کامل اطمینان حاصل شود.
مرحله 4. یک لوله آزمایش و مخلوط 1.2G (حدود 1.3ml) ، {5 5}}. 01moln ، n {7}} متیلانیلین و 1 میلی لیتر اسید استیک یخبندان در آن. به آرامی این محلول را به محلول نمک دیازونیوم خنک شده فوق با هم زدن ثابت اضافه کنید. قطره مخلوط هنوز کند است
مرحله 5 پس از اضافه کردن تمام محلول های مخلوط ، به مدت ده دقیقه به هم بزنید و سپس به آرامی 25 میلی لیتر محلول هیدروکسید سدیم 5 ٪ اضافه کنید تا واکنش دهنده نارنجی شود. در این زمان ، محلول واکنش قلیایی است ، و سپس نارنجی نفت خام به عنوان ذرات ریز رسوب می کند
مرحله 6. واکنش دهنده را در یک حمام آب گرم 60 درجه به مدت پنج دقیقه گرم کنید ، آن را تا دمای اتاق خنک کنید و سپس آن را در یک حمام آب یخ خنک کنید تا کریستال های نارنجی متی کاملاً از هم جدا شوند
مرحله 7. فیلتر را با مکش ، کریستال ها را جمع کنید ، آنها را با مقدار کمی آب ، اتانول و اتر به نوبه خود پس از زهکشی بشویید و بارش را با یک پلاگین خلاء تا آنجا که ممکن است فشار دهید
مرحله 8. سپس ما متی نارنجی می گیریم. مقدار کمی از آب جوش حل شده در هیدروکسید سدیم می تواند برای تبلور مجدد استفاده شود و مقدار مناسبی از کربن فعال را می توان اضافه کرد. پس از خنک شدن و رسوب به طور کامل تبلور ، فیلتر می شود و رسوب با مقدار کمی اتانول و اتر به نوبه خود شسته می شود تا محصول را بدست آورد - کریستال نارنجی به شکل پوسته نارنجی.
تجزیه و تحلیل اصل آزمایش پودر نارنجی متی:
1. در آزمایش ، واسطه دیازوتیزاسیون به دست آمده پس از ماده اولیه دیازوتیزه می شود بسیار فعال است. به منظور جلوگیری از بروز واکنشهای جانبی و اطمینان از عملکرد ، تمام مراحل درگیر در تهیه مرحله واکنش باید در محیط حمام آب یخ انجام شود و معرفهای مورد استفاده نیز باید به آرامی اضافه و کاملاً هم زده شوند.
2. اگر واکنش دهنده حاوی n ، n -2 متیلانیلین استات باشد ، پس از افزودن هیدروکسید سدیم ، n ، n {2} methylaniline که حل کردن آن در آب دشوار است ، از هم جدا می شود که این امر بر خلوص محصول تأثیر می گذارد. علاوه بر این ، رنگ نارنجی مرطوب پس از قرار گرفتن در معرض نور در هوا به سرعت تاریک می شود ، به طوری که به طور کلی محصولات نفتی سیاه قرمز یا حتی قهوه ای قهوه ای می شود. بنابراین ، عملیات تبلور مجدد می تواند نقش خوبی در این آزمایش داشته باشد.
3. در صورت لزوم استفاده از تبلور مجدد ، عملیات تبلور مجدد باید به همان سرعت ممکن باشد ، در غیر این صورت ، زیرا محصول قلیایی است ، محصول به راحتی در دماهای بالا خراب می شود و رنگ تیره تر می شود. هدف شستشو با اتانول و اتر ، خشک کردن محصول در اسرع وقت برای جلوگیری از تاریک شدن دوباره رنگ است.
پودر متیل نارنجروش آماده سازی صنعتی:
1. با واکنش P-aminobenzenesulfonic اسید با N ، N-dimethylaniline پس از دیازوتیزاسیون به دست می آید. اسید P-aminosulfonic را در محلول کربنات سدیم 2.5 ٪ حل کنید ، نیتریت سدیم را اضافه کنید ، پس از انحلال کامل ، یخ خرد شده و اسید هیدروکلریک را برای واکنش دیازوتیزاسیون اضافه کنید و کریستال های نمکی دیازونیوم را رسوب کنید. مخلوط N ، N-dimethylaniline و اسید استیک یخبندان را در محلول نمک دیازونیوم اضافه کنید ، به مدت 10 دقیقه هم بزنید و سپس به آرامی 10 ٪ محلول هیدروکسید سدیم را اضافه کنید تا قلیایی باشد. تبلور خنک کننده ، فیلتر ، شستشو با آب نمک اشباع ، خشک کردن ، تبلور مجدد با آب برای به دست آوردن نارنجی متی.
2. در یک ظرف مینای دندان حاوی هیدروکسید سدیم 6l 2mol/L ، 2 کیلوگرم P-aminobenzenesulfonic اسید را اضافه کرده و آن را گرم کنید تا آن را به طور کامل حل کند (محلول قلیایی به کاغذ آزمایش است). سپس 800 گرم نیتریت سدیم اضافه کنید ، آن را هم بزنید و آن را حل کنید و آن را با یخ تا 5 درجه خنک کنید. محلول به دست آمده به آرامی به مخلوط اسید هیدروکلریک 5L 2MOL/L هیدروکلریک و یخ خرد شده 10 کیلوگرم در زیر همزن مداوم ، خنک شده و برای 15 دقیقه باقی مانده است. نقطه انتهایی واکنش دیازوتیزاسیون را با کاغذ تست یدید پتاسیم نشاسته تعیین کنید (کاغذ تست به رنگ آبی می چرخد). محلول آماده شده به محلول سرد 1200GN ، N-Dimethylamine و 10L 1mol/L اسید استیک یخبندان که از قبل تحت هم زدن تهیه شده است ، اضافه می شود. پس از مخلوط کردن به طور مساوی ، مجاز به ایستادن 10 دقیقه است. به آرامی محلول هیدروکسید سدیم را به آرامی اضافه کنید تا بدیهی است که قلیایی باشد و مقیاس زرد مانند کریستال های نارنجی متی رسوب می شود. بعد از اینکه محصول خام به طور کامل حل شد ، 2 کیلوگرم نمک شیمیایی خالص ، گرما و هم بزنید تا حل شود ، خنک شود و با آب تبلور شود ، با مکش فیلتر شود ، و سپس آن را با مقدار کمی از آب مقطر گرم حل کنید (1 گرم کریستال در هر 20 میلی لیتر آب گرم حل می شود) ، در حالی که گرم ، خنک و کریستالیزاسیون آن را صعود می کند ، در حالی که گرم ، خنک و کریستال می شود ، و آن را خشک کنید تا پودر نارنجی متی تمام شده را بدست آورید.
تگ های محبوب: متیل نارنجی پودر CAS {0}} ، تأمین کنندگان ، تولید کنندگان ، کارخانه ، عمده فروشی ، خرید ، قیمت ، فله ، برای فروش