Blu di bromofenolo, noto anche come tetrabromofluoresceina, è un comune indicatore acido-base con caratteristiche sensibili di reazione acido-base. Appartenendo ai coloranti organici, la formula molecolare è C15H9Br4NO5S, CAS 115-39-9. La struttura chimica comprende un anello benzenico, quattro atomi di bromo, un gruppo acido solfonico e un gruppo ossidrile. L'indicatore di pH blu di bromofenolo è un cristallo blu scuro con un alto punto di fusione e un peso molecolare relativo. Colori diversi appariranno a diversi valori di pH. In condizioni acide (pH 3,8-5,4), appare giallo; In condizioni neutre o debolmente alcaline (pH 6,5-8,3), appare verde; In condizioni fortemente alcaline (pH 9-11), appare blu scuro. Questo cambiamento di colore è la base per il blu di bromo come indicatore acido-base. È un tipico indicatore acido-base che può reagire con acido o base per cambiare colore.
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I metodi di sintesi comuni del blu di bromofenolo includono quanto segue:
Metodo 1:
È un metodo comune per preparare il blu di bromofenolo e di seguito sono riportati i passaggi dettagliati e le corrispondenti equazioni chimiche:
Passaggio 1: preparare la soluzione di ioni ferrosi. Aggiungere una quantità adeguata di limatura di ferro o chiodi per diluire l'acido cloridrico, mescolare fino a completa dissoluzione e ottenere una soluzione di ioni ferrosi. L'equazione chimica per questa reazione è:
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 ↑.
Passaggio 2: preparare la soluzione di cianuro. Aggiungere una quantità adeguata di cianuro di sodio o di cianuro di potassio all'acqua, mescolare fino alla dissoluzione e ottenere una soluzione di cianuro.
Passaggio 3: preparare il blu di Prussia. Mescolare la soluzione di ioni ferrosi preparata nella fase uno con la soluzione di cianuro preparata nella fase due e mescolare uniformemente. Quindi aggiungere una quantità adeguata di acido solforico diluito per favorire la reazione. L'equazione chimica della reazione è:
FeCl2+ 4NaCN + 2H2COSÌ4→ Fe(CN)6-+ 2NaCl + 4NaHSO4
Man mano che la reazione procede, il colore della soluzione cambierà gradualmente fino al blu scuro, che è blu di Prussia.
Passaggio 4: post-elaborazione. Filtrare la soluzione di blu di Prussia per rimuovere le sostanze solide non reagite. Quindi sciacquare il precipitato blu di Prussia con abbondante acqua per rimuovere l'eccesso di cianuro e solfato. Infine, essiccare il precipitato del Blu di Prussia per ottenere il prodotto finito Blu di Bromofenolo.
Metodo 2:
Passaggio 1: preparare una soluzione di fenolo. Aggiungere una quantità adeguata di fenolo all'acqua e mescolare fino alla dissoluzione per ottenere una soluzione di fenolo.
Passaggio 2: preparare una soluzione di bromo. Aggiungere una quantità adeguata di bromo all'acqua e mescolare fino alla dissoluzione per ottenere una soluzione di bromo.
Passaggio 3: preparare il blu di bromofenolo. Mescolare insieme la soluzione di fenolo preparata nella fase uno e la soluzione di bromo preparata nella fase due e mescolare uniformemente. Quindi aggiungere una quantità adeguata di soluzione di idrossido di sodio e regolare il valore del pH della soluzione su neutro. L'equazione chimica della reazione è:
C6H5OH+Fr2 → C6H4OHBr2
Man mano che la reazione procede, il colore della soluzione cambierà gradualmente fino al blu scuro, che è blu di bromofenolo.
Passaggio 4: post-elaborazione. Filtrare la soluzione di blu di bromofenolo per rimuovere le sostanze solide non reagite. Quindi sciacquare il precipitato di blu di bromofenolo con abbondante acqua per rimuovere il bromo e l'idrossido di sodio in eccesso. Infine, essiccare il precipitato di Blu di Bromofenolo per ottenere il prodotto finito.
Metodo 3:
Passaggio 1: preparare una soluzione di fenolo. Aggiungere una quantità adeguata di fenolo all'acqua e mescolare fino alla dissoluzione per ottenere una soluzione di fenolo.
Passaggio 2: preparare una soluzione di bromo. Aggiungere una quantità adeguata di bromo all'acqua e mescolare fino alla dissoluzione per ottenere una soluzione di bromo.
Passaggio 3: preparare il blu di bromofenolo. Mescolare insieme la soluzione di fenolo preparata nella fase uno e la soluzione di bromo preparata nella fase due e mescolare uniformemente. Quindi aggiungere una quantità adeguata di acido (come acido cloridrico o acido solforico) e regolare il pH della soluzione su neutro.
L'equazione chimica della reazione è: C6H5OH+Fr2 → C6H4OHBr2.
Man mano che la reazione procede, il colore della soluzione cambierà gradualmente fino al blu scuro, che è blu di bromofenolo.
Passaggio 4: post-elaborazione. Filtrare la soluzione di blu di bromofenolo per rimuovere le sostanze solide non reagite. Quindi sciacquare il precipitato di blu di bromofenolo con abbondante acqua per rimuovere il bromo e l'acido in eccesso. Infine, essiccare il precipitato di Blu di Bromofenolo per ottenere il prodotto finito.
Metodo 4:
Passaggio 1: preparare una soluzione di fenolo. Aggiungere una quantità adeguata di fenolo all'acqua e mescolare fino alla dissoluzione per ottenere una soluzione di fenolo.
Passaggio 2: preparare una soluzione ossidante. Scegli gli ossidanti appropriati, come clorato di potassio, nitrato di sodio, ecc. Aggiungi una quantità adeguata di ossidante all'acqua e mescola fino a quando non si scioglie per ottenere una soluzione ossidante.
Passaggio 3: ossidare il fenolo. Aggiungere la soluzione di fenolo preparata nel passaggio uno alla soluzione ossidante preparata nel passaggio due e mescolare uniformemente. Reagire per un certo tempo ad una certa temperatura per ossidare il fenolo in ioni ferro (III). L'equazione chimica per questa reazione è:
C6H5OH+O2→ Fe (OH)3(precipitazione)
Passaggio 4: preparare la soluzione di cianuro. Aggiungere una quantità adeguata di cianuro di sodio o di cianuro di potassio all'acqua, mescolare fino alla dissoluzione e ottenere una soluzione di cianuro.
Passaggio 5: preparare il blu di bromofenolo. Mescolare la soluzione di ioni ferro (III) generata nella fase tre con la soluzione di cianuro preparata nella fase quattro e mescolare uniformemente. Quindi aggiungere una quantità adeguata di acido solforico diluito per favorire la reazione. L'equazione chimica della reazione è:
[Fe(CN)6]3- + 2Fe (OH)3 + 4H+→ Fe (CN)64-+ 2Fe3+ + 4H2O
Man mano che la reazione procede, il colore della soluzione cambierà gradualmente fino al blu scuro, che è blu di bromofenolo.
Passaggio 6: post-elaborazione. Filtrare la soluzione di blu di bromofenolo per rimuovere le sostanze solide non reagite. Quindi sciacquare il precipitato di blu di bromofenolo con una grande quantità di acqua per rimuovere il cianuro e il solfato in eccesso. Infine, essiccare il precipitato di Blu di Bromofenolo per ottenere il prodotto finito.
Metodo 5:
Passaggio 1: preparare una soluzione mista di fenolo e cloruro ferrico. Mescolare insieme una quantità adeguata di fenolo e cloruro ferrico per formare una soluzione mista.
Passaggio 2: preparare la soluzione di cianuro. Aggiungere una quantità adeguata di cianuro di sodio o di cianuro di potassio all'acqua, mescolare fino alla dissoluzione e ottenere una soluzione di cianuro.
Passaggio 3: preparare il blu di bromofenolo. Mescolare insieme la soluzione mista preparata nella fase uno e la soluzione di cianuro preparata nella fase due e mescolare uniformemente. Quindi aggiungere una quantità adeguata di acido solforico diluito per favorire la reazione. L'equazione chimica della reazione è: [Fe(CN)6]3- + 2Fe (OH)3 + 4H+→ Fe (CN)64-+ 2Fe3+ + 4H2O. Man mano che la reazione procede, il colore della soluzione cambierà gradualmente in blu scuro, che è blu di bromofenolo.
Passaggio 4: post-elaborazione. Filtrare la soluzione di blu di bromofenolo per rimuovere le sostanze solide non reagite. Quindi sciacquare il precipitato di blu di bromofenolo con una grande quantità di acqua per rimuovere il cianuro e il solfato in eccesso. Infine, essiccare il precipitato di Blu di Bromofenolo per ottenere il prodotto finito.
Tutti questi metodi possono essere utilizzati per preparare il blu di bromofenolo, ma il metodo specifico scelto dipende dalle condizioni sperimentali e dalla quantità di preparazione richiesta. È necessario prestare attenzione alle precauzioni di sicurezza durante la preparazione e seguire le normative e le procedure operative pertinenti.