الثيمول الأزرق: الخصائص والتحضير والتطبيقات - مادة الاحياء - 2025

و الأزرق الثيمول هو جوهر الطبيعة العضوية المعترف بها لفائدتها كمؤشر درجة الحموضة في المختبرات الكيميائية. يُعرف أيضًا باسم ثيمول سلفونافثالين وصيغته الكيميائية C ₂₇ H ₃₀ O ₅ S.

يحتوي على فترتي دوران ، أحدهما يقع في المنطقة الحمضية والآخر يقع في المنطقة القلوية. عند درجة الحموضة أقل من 2.8 ، يكون لون المؤشر أحمر. بعد ذلك مباشرة ، تقع فترة الانعطاف الأولى بين 1.2 و 2.8 حيث يتحول لونها إلى الأصفر البني.

ألوان مؤشر أزرق الثيمول عند درجة حموضة مختلفة. المصدر: LHcheM تحرير الصورة.

يظل هذا اللون مستقرًا حتى الوصول إلى الرقم الهيدروجيني 8 ، حيث يقع الفاصل الزمني الثاني ، بين 8.0 إلى 9.6 ، يتحول إلى اللون الأزرق البنفسجي. يتم استخدامه حاليًا في تطبيقات مثيرة جدًا للاهتمام ، مثل إنشاء مستشعر كيميائي (البصريات) مشبع بأزرق الثيمول الذي يعمل بفضل حساسية هذه المادة للتغيرات في درجة الحموضة.

يجب التعامل مع الأزرق الثيمول بأدوات السلامة الحيوية ، لأنه مادة مهيجة للجلد والأغشية المخاطية. في حالة الاتصال المباشر أو الرش أو الابتلاع أو الاستنشاق العرضي ، يجب تطبيق إجراءات الإسعافات الأولية والبحث عن طبيب.

فيما يتعلق بالمخاطر والسمية ، يتم تصنيف هذه المادة كمركب بدرجة خطر 1 للمعلمات الثلاثة (الصحة ، القابلية للاشتعال والتفاعل). يشير الرقم 1 إلى أن المخاطر الحالية للجوانب الثلاثة المذكورة أعلاه طفيفة. ومع ذلك ، فهي تعتبر مادة أكالة.

مميزات

أبرز الخصائص هي أن الثيمول الأزرق مركب له مظهر بلوري ولونه بني مائل للأخضر.

لا يمكن استخدام الماء لتحضير محلول مائي لمؤشر الأس الهيدروجيني هذا ، لأنه غير قابل للذوبان في هذا المذيب. في هذه الحالة ، يمكن استخدام الكحول الإيثيلي أو المحاليل القلوية المخففة.

الأزرق الثيمول له رائحة مميزة. كتلته الجزيئية 466.60 جم ​​/ مول ، ولها نقطة انصهار تتراوح بين 221-224 درجة مئوية ، بينما تبلغ كثافتها 1.19 كجم / لتر.

تجهيز

بعد التحضير ، يجب تخزينه في درجة حرارة تتراوح بين 15 و 20 درجة مئوية. فيما يلي العديد من وصفات التحضير.

محلول مؤشر الرقم الهيدروجيني الأزرق الثيمول

قم بوزن 0.1 جرام من الثيمول الأزرق وتذوب في 2.15 مل من محلول هيدروكسيد الصوديوم 0.1 مولار و 20 مل من الإيثانول (95٪). يضاف الماء بعد ذلك لإكمال 100 مل.

محلول إيثانولي لمؤشر الأس الهيدروجيني الأزرق الثيمول

تزن 0.1 جم من أزرق الثيمول في 100 مل من الإيثانول (95٪) ، ثم تُرشح إذا لزم الأمر.

محلول مؤشر الثيمول الأزرق مع الفينول فثالين

تحضير خليط من 2.2 مل من 0.1 مولار هيدروكسيد الصوديوم و 50 مل من الإيثانول (95٪) ويذوب هناك 0.1 جم من أزرق الثيمول الذي تم وزنه مسبقًا. قم بتكوين الحجم بالماء حتى 100 مل.

بعد ذلك ، خذ 3 أحجام من هذا المحلول واخلطه مع مجلدين من محلول الفينول فثالين.

مقياس يامادا

في بعض المعايرات ، يمكن استخدام مزيج من بعض المؤشرات الحمضية القاعدية ، وهو ما يسمى "مؤشر Yamada" تكريما لمنشئه. يمكن إعداد هذا المؤشر على النحو التالي.

- تزن 0.05 جرام من الثيمول الأزرق و 0.125 جرام من الميثيل الأحمر و 0.6 جرام من البروموثيمول الأزرق و 1.0 جرام من الفينول فثالين.

- تذوب في لتر واحد من الإيثانول. سيظهر المحلول لونًا أحمر قويًا ، يجب معادلته ببضع قطرات من محلول هيدروكسيد الصوديوم 0.05 مول / لتر حتى يتحول إلى اللون الأخضر.

- ضعي حوالي 500 مل من الماء وأضيفي الصبغة. ثم خفف في 2 لتر من الماء المقطر. يوفر هذا المزيج التقلبات اللونية التالية:

- الرقم الهيدروجيني الأحمر ≥ 0 - ≤ 3

- الأصفر: pH> 3 pH 6

- درجة الحموضة الخضراء = 7

- أزرق ≥ درجة الحموضة 8 - <11

- أرجواني: الرقم الهيدروجيني ≥ 11 - ≤ 14

تسمم

ينتج اللون الأزرق الثيمول تهيجًا طفيفًا للجلد والغشاء المخاطي للعين في حالة حدوث اتصال مباشر. كما أنه ضار إذا تم تناوله أو استنشاقه. في حالة ملامسة الجلد والأغشية المخاطية ، يوصى بغسل المنطقة المصابة بكمية كبيرة من الماء. يمكن وضع كريم مطري على الجلد لتخفيف التهيج.

في حالة الابتلاع والاستنشاق ، يجب طلب المساعدة الطبية الفورية من خلال الذهاب إلى أقرب مركز صحي.

بهذا المعنى ، تصنف NFPA (الرابطة الوطنية للحماية من الحرائق) هذه المادة مع مخاطر صحية وقابلية للاشتعال وتفاعلية تبلغ 1. وهذا يعني مخاطر منخفضة ، لجميع الجوانب الثلاثة.

التطبيقات

أزرق الثيمول له استخدامات مختلفة ، ولكن استخدامه الرئيسي هو كمؤشر درجة الحموضة في التفاعلات الحمضية القاعدية.

في وقت المعايرة باستخدام أزرق الثيمول ، إذا تم تحضيره بالكحول ، يجب أن يوضع في الاعتبار أن قطرة من المحلول الكحولي تميل إلى الانتشار والانتشار بسهولة أكبر من المؤشرات المائية. لذلك ، هناك خطر أن يتلامس المؤشر مع الوسائط المختلفة قبل الأوان.

معايرة حامض الستريك

يمكن معايرة حامض الستريك باستخدام قلوي 1N ؛ وكمؤشر الأس الهيدروجيني ، يوصى باستخدام الثيمول الأزرق.

يستخدم الثيمول الأزرق لصنع Optode (مستشعر كيميائي)

تم مؤخرًا إنشاء Optode (مستشعر كيميائي ضوئي) بناءً على مؤشر الأس الهيدروجيني الأزرق الثيمول. تم اختيار مؤشر الأس الهيدروجيني هذا لأنه يحتوي على مجالين للتغيير ، أحدهما عند درجة الحموضة الحمضية والآخر عند درجة الحموضة القلوية.

واقترح منهجية من أجل الكشف عن CO ₂ في نظام تحليل حقن التدفق (FIA) والكشف الطيفي.

للقيام بذلك ، ثبت الباحثون كيميائيًا مؤشر الأس الهيدروجيني الأزرق الثيمول على مجموعة من الألياف الضوئية الزجاجية المتشعبة من خلال عملية تسمى silanization في الوسائط العضوية. وفي وقت لاحق، تم إنشاؤها شروط CO _{2 إلى} أن تتشكل باستخدام مخزنة كربونات الهيدروجين بالإضافة إلى حمض الفوسفوريك.

وCO ₂ ينشر شكلت عبر غشاء تترافلوروإيثيلين، التي توجه إلى الخلية الكشف، حيث يقع optode، والذي يتضمن في هذه الحالة عبارة عن مادة التي تعتبر حساسة للتغيرات في درجة الحموضة.

يلتقط Optode المادة المراد قياسها ، ويكون قادرًا على تحديد التفاعلات الناتجة هناك بطريقة لونية.

الطريقة الموصوفة الحصول على نتائج مرضية، مشابهة جدا لتلك التي حصلت عليها تكمين عندما CO ₂ تم تحديده في عينات المياه المعدنية.

كان للوضع البصري المصنوع من الألياف البصرية البورسليكات والثيمول وقت استجابة قصير وعمر خدمة طويل.

تطبيقات أخرى

درس غابرييل وآخرون اعتماد الامتصاص المولي لأزرق الثيمول مع درجة الحرارة والملوحة وتطبيقه في القياس الطيفي الضوئي لدرجة الحموضة في مياه مصبات الأنهار.

أظهر التحقيق أن هناك اعتمادًا خطيًا على الامتصاصية المولية فيما يتعلق بدرجة الحرارة بين 5 درجات مئوية و 30 درجة مئوية ، ومع الملوحة فقط لـ ₅₉₆ درجة مئوية (I ^2-).

المراجع

1. Sotomayor M ، Raimundo J ، IRohwedder J ، Oliveira G. (2010). نظام Optode للأس الهيدروجيني يعتمد على أزرق الثيمول: تطبيق لتقدير ثاني أكسيد الكربون باستخدام نظام تحليل حقن التدفق. الكيمياء الانتقائية ، 35 (2) ، 33-43. dx.doi.org
2. Gabriel M و Forja JM و Rubio J و Gómez-Parra A. اعتماد الامتصاصية المولية لأزرق الثيمول على درجة الحرارة والملوحة: التطبيق على القياس الطيفي لدرجة الحموضة في مياه مصبات الأنهار. علم. 2005 ؛ 31 (1 ب)
3. إرشادات دوائية. متاح على: pharmaguideline.com
4. المساهمين في ويكيبيديا. "الثيمول الأزرق". ويكيبيديا، الموسوعة الحرة. ويكيبيديا ، الموسوعة الحرة ، 28 مارس 2018. الويب. 23 مايو. 2019.
5. سانشيز سي ، فرانسيسكو ج ، سيستيروس ، كارلوس ، وكاتيم ، عيسى أ. (2006). استخدام مسبار الأشعة تحت الحمراء في الموقع لرصد تفاعلات الأسترة. الهندسة والبحوث ، 26 (1) ، 5-14. تم الاسترجاع 24 مايو ، 2019 ، متاح على: scielo.org.