ブロモチモールブルーは、それらの環境のpH感受性色素であるとして使用されてきた多くの実験室反応におけるインジケータ。インジケーターは、H 3 O +イオンの濃度または媒体のpHに依存する色を持つ有機染料です。その色によって、インジケータは溶液の酸性度または塩基性度を示すことができます。
ブロモチモールブルーは、pH 6.0と7.6の間でアクティブな表示スケールがあります。培地のpHが6.5より低い場合、黄色に着色します。培地のpHが6.5と7.6の間で変化すると、緑色になります。pHが7.6を超えると、その色は青色になります。
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中性に近いpHスケールで使用できるため、この特性はこのインジケーターを非常に有用にします。生理学的プロセスが発生する正確な場所。
水溶液中のブロモチモールブルーのイオン化は、次のように概説できます。
HIN（黄色）+ H 2 O <=>において- （青）+ H 3 O +
インジケーターがプロトン化（HIn）されると、黄色になります。脱プロトン化インジケータ（Inがあればしばらく-青色に変わります）。
化学構造
出典：WikipediaのBenjah-bmm27
上の画像は、7.1未満のpHで棒と球のモデルを使用したブロモチモールブルーの構造を表しています。茶色のバーは臭素原子に対応し、合計2つです。
3つの芳香環のそれぞれが、メチル基CH 3とチモール基であるtertブチルとともに構成されます。Brをリンクしているため、「ブロモチモール」と呼ばれる理由が生じます。
下部ショースルホネート基、R-SO 3 - 、赤い球および黄色一つと。このグループは、O原子を介して、3つの芳香族環を結合する中心炭素に結合できます。
PHの変更
この分子構造は酸性または塩基性のpHで急激に変化することはありませんが、その電子状態は変化し、溶液の色の変化によって反映されます。
pH 7未満では、インジケーターは黄色で、画像の構造を採用しています。しかし、pHが塩基性になると、-OH基が脱プロトン化し、C = O二重結合が形成されます。
結果として、分子の共役系（そのすべての共鳴二重結合の系）は、電子が同じ光子を吸収しなくなるほど変化し、溶液は黄色から青みがかった色に変わります。
一方、pHが7をかなり下回ると、インジケーターの色が黄色から赤に変わります。ここで共役系の変化は、グループ-OH -OH 2 +のプロトン化によるものです。
酸性環境と塩基性環境の両方で、分子は安定性を失い、より低いエネルギーの光子を吸収して、見物人が知覚する色の原因となる電子遷移を可能にします。
そして、メイン画像の緑色はどうですか？pHが7.1に近づくと、分子の一部がプロトンを失い、青色を発します。黄色と混合すると、緑色になります。
プロパティ
化学名
ブロモチモールブルーまたは3,3'-ジブロモチモールスルホナフタレイン。
分子式
C 27 H 28 Br 2 O 5 S
分子量
624,384 g / mol。
外見
ピンクから紫までの色の固体粉末。
化学的特性
溶液中では弱酸として作用します。酸性媒体でプロトン化すると黄色になり、中性pHでは緑色、アルカリ性pHで脱プロトン化すると青色になります。
イオン解離定数（Ka）
7.9 x 10 -8。
アクティブ表示範囲
pH 6.0〜7.6。これは、電子を引き出す働きをする臭素原子と2つの中程度の電子供与基（アルキル置換基）が存在するためです。
密度
1.25 g / cm 3。
融点
202°C（396°F）。
沸点
184.9°C
溶解度
水や油に溶けにくい。また、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの非極性溶媒には溶けにくく、石油エーテルにはほとんど溶けません。アルカリ水溶液およびアルコールに可溶です。
安定
それは室温で安定しており、強力な酸化剤とは適合しません。
光吸収
プロトン化形態は、427 nmの波長（λ）で最大吸収を持ち、酸性溶液で黄色光を透過し、脱プロトン化形態は、602 nmの波長（λ）で最大吸収を持ち、青色光を透過します。アルカリ性pHで。
用途と用途
代謝研究で
ブロモチモールブルーは、二酸化炭素（CO 2）が生成される多くのプロセスで使用され、その結果、炭酸（H 2 CO 3）が生成され、環境を酸性化します。ブロモチモールブルーの着色の変化によって証明されました。
人が運動をしていて、チューブがブロモチモールブルー溶液の入った容器に接続されている場合、次の現象が観察されます：身体活動の増加と代謝、CO 2の生産が増加します。
CO 2は水と反応して炭酸H 2 CO 3を生成し、これは後で解離してH +イオンを放出し、媒体を酸性化します。これにより、ブロモチモールブルーが黄色になり、培地の酸性度が強調されます。
産科で
ブロモチモールブルーは、産科で膜の早期破裂を示すために使用されます。羊水は通常7.7より大きいpHを持っているので、ブロモチモールブルーは、羊水から漏出する液体と接触すると青色になります。
膣のpHは通常酸性であるため、ブロモチモールブルーは黄色がかっています。その色の青への変化は、膣領域における羊水の存在を強調します。
その他の用途
ブロモチモールブルーは、次の機器や機能にも使用できます。
-光学センサー
-ガス燃焼検知システム
-塗料、玩具、洗浄剤、洗剤、織物の製造
-食品鮮度センサー
-新鮮で古い米の識別子として
-微生物の検出。
また、細菌の増殖分析、向精神薬、歯科材料にも使用されます。
準備
100 mgのブロモチモールブルーを100 mLの希釈アルコールに溶解し、必要に応じてろ過します。また、次のように調製されます。50mgのブロモチモールブルーは、4 mLの0.02 N水酸化ナトリウムと20 mLのアルコールの混合物に溶解され、水で100 mLになります。
参考文献
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- ウィッテン、デイビス、ペック、スタンレー。 （2008）。化学。 （第8版）。 CENGAGEラーニング。