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Nero Eriocromo Tè un composto organico con la formula molecolare C20H12N3NaO7S, CAS 1787-61-7. È una polvere nera, solubile in acqua, dal rosso giuggiola al rosso remo; Leggermente solubile in alcool e magenta brunastro; Leggermente solubile in acetone. Blu scuro in acido solforico concentrato, marrone rossastro chiaro dopo la diluizione; È giallo arancio in acido nitrico concentrato. La sua soluzione acquosa e l'acido cloridrico concentrato non presentano cambiamenti significativi; Aggiungere una soluzione concentrata di idrossido di sodio per farla diventare marrone e magenta. La solubilità in acqua (90 gradi) è 25 g/l. Quando si tinge con rame e ferro, la luce colorata ha un grande impatto. Viene utilizzato principalmente per la tintura e la stampa di tessuti di lana, nonché di seta, nylon e altri tessuti, nonché per la tintura di pellicce. Il prodotto puro può essere utilizzato come indicatore. Viene utilizzato come indicatore di metalli per la determinazione di ba2+, mg2+, mn2+, zn2+ e terre rare mediante titolazione complessometrica EDTA. Viene utilizzato anche come sviluppatore per la determinazione fotometrica di ioni metallici come co2+, mg2+, ecc.
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Formula chimica |
C20H13N3NaO7S |
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Messa esatta |
462 |
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Peso Molecolare |
462 |
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m/z |
462 (100.0%), 463 (21.6%), 464 (4.5%), 464 |
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Analisi elementare |
C, 51,95; H,2,83; N, 9,09; Na, 4,97; O, 24,22; S, 6,93 |
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Densità 1,109 g/ml a 25 gradi C, Punto di infiammabilità 185 gradi C, Condizioni di conservazione temperatura ambiente, Solubilità 50 g/l, Indice di colore 14645, Coefficiente di acidità (PKA) pk1:6,3; pK2:11,55 (25 gradi ), Forma polvere/solido, Colore da marrone nero a nero, Peso specifico 1,109, Odore inodore, Valore PH 3,7 (10 g/l, H2O, 20 gradi ), Idrosolubilità 50 g/l (20 º C), Merck 14,3667, BRN 4121162, Stabile Incompatibile con agenti ossidanti forti, forte agenti riducenti.
Nero Eriocromo TL'indicatore, noto anche come mordente nero 11, è noto anche come indicatore T nero cromato elettrolitico e il suo nome scientifico è sale sodico dell'acido 1- (1-idrossi-2-naftilazo) - 6-nitro-2-naftol-4-solfonico. È un indicatore completo per la determinazione di bario, cadmio, indio, magnesio, manganese, calcio, piombo, scandio, stronzio, zinco, zirconio, ecc. L'indicatore T nero cromo viene utilizzato anche come indicatore per determinare la durezza totale (ioni totali di calcio e magnesio) dei campioni di acqua. Durante la preparazione dell'indicatore T nero cromo secondo lo standard sanitario per l'acqua potabile del 2001, abbiamo scoperto che al punto 9.1.3.6 è stato utilizzato solo etanolo al 95% per sciogliere l'indicatore T nero cromo e diluirlo a 100 ml. L'indicatore risultante è stato verificato mediante campione d'acqua e acqua pura. La soluzione era rosso porpora scuro e non vi era alcun cambiamento nel colore del punto finale della titolazione.
Nero cromato sintetico T:
1. il prodotto viene preparato accoppiando l'acido 6-nitro-1,2,4-ossiacido (ovvero l'acido. 6-nitro-2-idrossi-1-diazo-naftalen-4-solfonico) con 1-naftolo, salatura, filtraggio, essiccazione e altri processi di scistosi. L'aria esterna del prodotto è polvere uniforme marrone-nero, il colore chiaro è simile a quello dello standard (blu grigio chiaro → blu nero chiaro), la resistenza è 100 ± 3 (min) dello standard, il contenuto di umidità è inferiore o uguale al 5%, il contenuto di impurità non solubili in acqua è inferiore o uguale all'1% e la finezza (il contenuto di residuo che passa un setaccio da 80 maglie) inferiore o uguale al 5%, La solidità della tintura sulla lana soddisfa lo standard (il sole la solidità del marrone è di grado 7, la solidità del marrone all'insaponatura, all'immersione in acqua, alla traspirazione, alla bollitura, alla carbonizzazione, alla stiratura, al lavaggio a secco, ecc. sono tutte di grado 4-5 e la solidità allo sfregamento a secco è di grado 3-4). Consumo di materie prime (kg/t) 6-nitro-1,2,4-ossometoato (100%) 500 metilnaftolo (100%) 255 soda caustica (100%) 255 soda (industriale) 215 acido cloridrico (31%) 675 sale raffinato 450.
2. sciogliere l'acido 1-ammino-2-naftol-4-solfonico in acqua, controllare il valore del pH su 3, aggiungere una soluzione satura di solfato di rame cristallino e una soluzione di nitrito di sodio al 31% per diazotazione, filtrare dopo la reazione e aggiungere acido cloridrico al filtrato per separare il sale di diazonio giallo:
Il sale di diazonio preparato viene sciolto con acido solforico concentrato e viene aggiunto acido misto per la nitrazione. La temperatura è controllata sotto i 10 gradi:
Dopo la nitrificazione, versare la soluzione di reazione in acqua ghiacciata e lavare il precipitato con acqua salata satura dopo la filtrazione fino a quando non è qualificato. Quindi aggiungere la soluzione pre-preparata di 1-naftolo sodico al prodotto nitrato, mescolare per 5 ~ 6 ore e lasciare riposare per 20 ore, quindi iniettare direttamente vapore a 90 gradi e quindi aggiungere acido acetico per la reazione di neutralizzazione:
Dopo la reazione, la cristallizzazione viene raffreddata naturalmente, lavata con acqua distillata ed essiccata.
Nero Eriocromo T(EBT), in quanto classico composto azoorganico, svolge un ruolo insostituibile nella chimica analitica, nell'industria tessile, nel monitoraggio ambientale e in altri campi grazie alle sue proprietà chimiche uniche e all'ampia applicabilità. La sua formula molecolare è C20H12N3NaO7S, con un peso molecolare di 461,38. Si presenta come una polvere nera brunastra, facilmente solubile in acqua ed etanolo e leggermente solubile in acetone.
L'uso più noto-è quello come indicatore di metalli, in particolare nel metodo di titolazione complessometrica dell'acido etilendiamminotetraacetico (EDTA), che indica il punto finale della titolazione attraverso cambiamenti di colore e diventa un "righello preciso" per rilevare vari ioni metallici.
1. Determinazione della durezza della qualità dell'acqua: il "custode della qualità dell'acqua" dall'acqua potabile all'acqua circolante industriale
La durezza della qualità dell'acqua (quantità totale di ioni calcio e magnesio) è un indicatore importante per misurare la qualità dell'acqua. In una soluzione tampone con pH 8-10 appare blu e forma un complesso rosso con ioni calcio e magnesio. Quando l'EDTA viene titolato fino al punto finale, gli ioni metallici sono completamente complessati e la soluzione cambia da rosso a blu con un netto cambiamento di colore e l'errore può essere controllato entro ± 0,1%.
Ad esempio, nei test sull'acqua potabile, viene utilizzato un sistema di glicole polietilenico con cromo nero T-20% NH ∝ - NH ₄ Cl e l'equazione di regressione lineare per la determinazione del calcio a una lunghezza d'onda di 510 nm è A=0.0065c+0.0708 (coefficiente di correlazione r=0.99945), applicabile all'intervallo di concentrazione di calcio di 0-10 μ g/mL.
Anche il monitoraggio della durezza dell’acqua circolante industriale svolge un ruolo chiave. Ad esempio, il valore di riferimento per la gestione della durezza dell'acqua circolante in un determinato impianto chimico è 500 mg/l. Preparando indicatori contenenti EDTA (3,7-7,5%), borace (0,45-0,48%) e nero cromo T (0,05-0,2%), è possibile prelevare 100 ml di campione d'acqua e aggiungere 10 ml di indicatore per determinare rapidamente se supera lo standard. L'operazione è semplice e i risultati sono affidabili.
2. Rilevazione di ioni metallici specifici: analisi mirata dagli oligoelementi ai metalli pesanti
Adatto non solo per la rilevazione di calcio e magnesio, ma anche per la determinazione di oligoelementi come cobalto e nichel mediante spettrofotometria. Ad esempio, nel rilevamento di tracce di nichel nelle bevande, si formano complessi stabili con gli ioni nichel e l'assorbanza alla lunghezza d'onda di 540 nm mostra una relazione lineare con la concentrazione di nichel, con un limite di rilevamento pari a 0,01 mg/l. Anche gli ioni di metalli pesanti come cadmio, piombo e nero cromo T mostrano un'elevata sensibilità. In condizioni di pH 9-10, l'assorbimento molare del complesso può raggiungere l'ordine di 10 ⁴ L/(mol · cm).
Tuttavia, la T nera cromata non è una "chiave principale". Il complesso formato tra esso e Fe ³ ⁺, Al ³ ⁺, Cu ² ⁺, Co ² ⁺, Ni ² ⁺ è troppo stabile, per cui l'EDTA non è in grado di sostituire l'indicatore e si verifica un "fenomeno di blocco". Ad esempio, nella titolazione di ioni magnesio, se il campione contiene impurità Fe ³ ⁺, il cambiamento di colore del punto finale sarà ritardato o sfocato. Pertanto, nelle applicazioni pratiche, l'interferenza deve essere eliminata attraverso la preelaborazione (come l'aggiunta di cianuro di potassio come agente mascherante).
La struttura azoica del Nero Cromo T gli conferisce ottime proprietà tintoriali. Nella tintura di tessuti come lana, seta e nylon, non è solo un "mago del colore", ma può anche essere funzionalizzato mediante modificazioni chimiche.
1. Processo di tintura tradizionale: “cartella colori esclusiva” per lana e nylon
Nero Eriocromo Tha un'elevata affinità per le fibre di lana e può generare complessi di colore scuro in condizioni acide (pH 4-6), con una solidità del colore di 4-5 livelli (standard internazionale). Ad esempio, nella tintura della lana Merino australiana, il cromo nero T viene combinato con solfato di sodio e trattato a 90 gradi per 60 minuti per ottenere un colore nero uniforme. La solidità del colore al lavaggio rimane superiore al 90% dopo 5 lavaggi.
Per le fibre di nylon, il nero cromo T deve essere utilizzato in condizioni alcaline (pH 8-9) per ottenere la tintura legandosi con i gruppi amminici sulle fibre.
Il processo "Eco Dye" sviluppato dalla società giapponese Toray utilizza una combinazione di nero cromo T e acido citrico per la tintura a 120 gradi. Non solo raggiunge una solidità del colore di 3-4 livelli, ma riduce anche il valore COD delle acque reflue del 40%, soddisfacendo i requisiti di protezione ambientale.
2. Modifica funzionale: "esplorazione-d'avanguardia" da risposta antibatterica a risposta intelligente
Negli ultimi anni, il nero cromo T è stato utilizzato per preparare tessuti funzionali. Ad esempio, combinando il nero cromo T con gli ioni d'argento, è possibile preparare tessuti di lana antibatterici. L'esperimento ha dimostrato che il tessuto di lana contenente lo 0,5% di cromo nero T-argento aveva un tasso antibatterico del 99% contro l'Escherichia coli e rimaneva superiore al 90% dopo 50 lavaggi. Inoltre il Nero Cromo T può essere utilizzato anche per la preparazione di materiali fotocromatici. Copolimerizzando con composti di spiropirano, è possibile sviluppare tessuti intelligenti che cambiano dal blu al rosso sotto la luce ultravioletta, che possono essere utilizzati per etichette anti-contraffazione e design della moda.
La stabilità chimica e la capacità chelante del cromo nero T lo rendono particolarmente prezioso nella scienza dei materiali, in particolare nei campi del rilevamento della segregazione dei metalli e dei sensori elettrochimici.
1. Rilevamento della segregazione di leghe di rame e magnesio: l'"occhio d'oro" del controllo di qualità industriale
Nel campo aerospaziale, la segregazione del magnesio nelle leghe di rame e magnesio può portare a proprietà del materiale non uniformi. I metodi di rilevamento tradizionali, come l'analisi spettrale, sono costosi e richiedono tempo-, mentre la soluzione alcalina cromo nero T può ottenere un rapido rilevamento visivo. Operazione specifica: immergere la soluzione alcalina contenente cromo nero T in carta da filtro, avvolgerla attorno alla superficie della lega e reagire con l'indicatore per formare un complesso rosso porpora. La profondità del colore dell'area di segregazione è proporzionale al contenuto di magnesio.
Dopo aver applicato questa tecnologia, una certa azienda aeronautica ha ridotto il tempo di rilevamento da 2 ore a 10 minuti e ha ridotto i costi del 70%.
2. Sensori elettrochimici: antenne sensibili dal nitrito alla dopamina
Le prestazioni dei sensori elettrochimici possono essere migliorate modificando chimicamente gli elettrodi. Ad esempio, combinando il nero cromo T con il glicole polietilenico e modificandolo sulla superficie di un elettrodo di carbonio vetroso, è possibile rilevare il nitrito. In una soluzione tampone fosfato 0,1 M (pH 7), la corrente di picco dell'ossidazione dei nitriti mostra una relazione lineare con la concentrazione nell'intervallo 0,1-10 μ M, con un limite di rilevamento pari a 0,03 μ M. Inoltre, può essere utilizzato anche per il rilevamento della dopamina. Combinando il chitosano, il tempo di risposta dell'elettrodo modificato alla dopamina viene ridotto a 5 secondi e la selettività è migliore di quella dell'acido ascorbico e dell'acido urico.
La sua compatibilità ambientale e biocompatibilità lo rendono applicabile nei campi del monitoraggio ambientale e della biochimica, anche se occorre prestare attenzione alla sua tossicità acquatica (tossicità acquatica acuta categoria 2).
1. Allarme inquinamento ambientale delle acque: la "sentinella precoce" dei metalli pesanti
Può essere utilizzato per lo screening rapido dell'inquinamento da metalli pesanti nei corpi idrici. Ad esempio, nel rilevamento dei sedimenti fluviali, il sistema T-EDTA al cromo nero viene utilizzato per determinare la concentrazione di ioni zinco mediante metodo colorimetrico, con un intervallo lineare di 0,1-10 mg/l e un tasso di recupero del 95-102%. Per l'inquinamento da nichel, la combinazione con dimetilgliossima può migliorare la selettività ed evitare interferenze da rame e ferro.
2. Analisi biochimica: uno strumento emergente per la determinazione delle proteine
Può essere utilizzato come sonda di diffusione della luce per risonanza per determinare le proteine. Nella soluzione tampone di Britton Robinson a pH 2,5, le proteine formano complessi con la sostanza attraverso interazioni elettrostatiche, determinando un aumento significativo dell'intensità della diffusione della luce a 550 nm e un limite di rilevamento pari a 0,05 μ g/mL. Questo metodo è facile da usare e adatto a campioni biologici come siero e urina.
Dall'analisi di titolazione in laboratorio ai processi di tintura nelle fabbriche tessili, dal rilevamento della segregazione nei laboratori di leghe allo screening della qualità dell'acqua nelle stazioni di monitoraggio ambientale, è diventato un "ponte" che collega la ricerca di base e le applicazioni industriali con le sue proprietà chimiche uniche e l'ampia applicabilità. In futuro, con il progresso della scienza dei materiali e della chimica verde,Nero Eriocromo Tdimostrerà senza dubbio il suo fascino “versatile” in più campi e contribuirà allo sviluppo sostenibile della società umana.
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