يشمل هذا المنشور الخصائص والتركيب الكيميائي (الصيغة الكيميائية الجزيئية والهيكلية) لأزرق الميثيلين. بالإضافة الاستخدامات والتطبيقات المختلفة له.
.webp "الميثيلين الأزرق")
التركيب الكيميائي و الخصائص الضوئية
الميثيلين الأزرق صبغة اصطناعية معروفة بلونها الأزرق وتعدد استخداماتها في التطبيقات الطبية والبيولوجية والصناعية. صبغة أزرق الميثيلين (MBD) (CI No. 52015) عبارة عن مركب كيميائي كاتايوني عطري حلقي غير متجانس له الصيغة الجزيئية \(\ce{C16H18N3SCl}\) ووزن جزيئي يبلغ 319.85. وقابل للذوبان في الماء، مما يجعله مثاليًا للاستخدام في مختلف التطبيقات.
التركيب الكيميائي لأزرق الميثيلين
يتركب من ثنائي مثيل نيترو (\(\ce{(CH3)2N}\)) مكرر من الطرفين يتوسطهما ثلاث حلقات عطرية؛ الحلقة الوسطى غير متجانسة. في هذه الحلقة توجد ذرتين؛ نيتروجين وكبريت بدل ذرتين من الكربون. والذرتين أحدهما في موضع بارا للآخر.
يرجع اللون الأزرق للميثيلين الأزرق إلى وجود الحلقات العطرية وذرة النيتروجين. يمكن لذرة النيتروجين أن تمتص الضوء في الطيف المرئي، مما يؤدي إلى اللون الأزرق. الحلقات العطرية مسؤولة عن استقرار الجزيء ، وتساهم ذرات الكبريت والكلوريد في قابليته للذوبان في الماء والمذيبات القطبية الأخرى.
| الصيغة الكيميائية الجزيئية | C16H18ClN3S |
| الوزن الجزيئي | 319.85 جرام/مول |
| الأسماء التجارية | Urelene blue, Proveblue, Provable |
| نقطة الانصهار | 100 إلى 110 درجة مئوية |
| المظهر | مسحوق أزرق |
الخصائص الكيميائية الضوئية لأزرق الميثيلين
تشمل الخصائص الكيميائية الضوئية للميثيلين الأزرق ما يلي:
- أطياف الامتصاص: يحتوي الميثيلين الأزرق على طيف امتصاص واسع مع ذروة امتصاص في المنطقة المرئية، مما يجعله محسسًا ضوئيًا جيدًا للعلاج الضوئي. أقصى طول موجي (λmax) للامتصاص له عند 664 نانو متر[1].
- التبييض الضوئي: الميثيلين الأزرق عرضة للتبييض الضوئي، وهو فقدان خصائص الصبغة بسبب التعرض للضوء.
- التحلل الضوئي: يمكن أن يخضع أزرق الميثيلين للتحلل الضوئي، وهو انهيار الجزيء إلى أجزاء أصغر، عند تعرضه للضوء.
- الامتصاص الضوئي: يمكن أيضًا أن يخضع أزرق الميثيلين للشفط الضوئي ، وهو تقليل جزيء الصبغة عند تعرضه للضوء ، مما يؤدي إلى تغييرات في لونه وخصائصه.
- النشاط التحفيزي الضوئي: ثبت أن الميثيلين الأزرق له نشاط تحفيزي ضوئي ، مما يعني أنه يمكن أن يعمل كمحفز للتفاعلات الكيميائية تحت التعرض للضوء.
التطبيقات والاستخدامات المختلفة
أزرق الميثيلين (أو صبغة الميثيلين الأزرق) له تطبيقات و استخدامات مختلفة في مجالات عدة؛ بما في ذلك الاستخدامات الطبية والبيولوجية. ويستخدم بكثرة أيضا في مجال معالجة المياه.
تطبيقات الميثيلين الأزرق في معالجة المياه
- التحكم في الطحالب: غالبًا ما يستخدم الميثيلين الأزرق للتحكم في نمو الطحالب في أنظمة المياه ، مثل البحيرات والبرك والخزانات. وهو يعمل عن طريق تعطيل عملية التمثيل الضوئي في الطحالب ومنعها من النمو والتكاثر.
- مكافحة البكتيريا: يستخدم الميثيلين الأزرق أيضًا للتحكم في نمو البكتيريا الضارة في الماء. إنه يعمل عن طريق قتل أو منع نمو هذه البكتيريا ، مما يجعل الماء أكثر أمانًا للاستهلاك البشري.
- معالجة مياه الصرف الصحي: يمكن استخدام الميثيلين الأزرق لمعالجة مياه الصرف الصحي ، وإزالة الملوثات الضارة والبكتيريا من المياه. غالبًا ما يتم استخدامه جنبًا إلى جنب مع طرق معالجة المياه الأخرى لتعزيز فعاليتها.
- تربية الأحياء المائية: يشيع استخدام الميثيلين الأزرق في تربية الأحياء المائية للسيطرة على نمو البكتيريا والطفيليات الضارة في خزانات الأسماك والبرك. يساعد على منع الأمراض في الأسماك ، وتحسين صحتهم ومعدلات بقائهم.
- التحكم في الرائحة: يمكن أيضًا استخدام الميثيلين الأزرق للتحكم في الروائح في أنظمة المياه ، مثل خزانات الصرف الصحي ومحطات معالجة مياه الصرف الصحي. إنه يعمل عن طريق تحييد المركبات الضارة التي تسبب الروائح الكريهة ، مما يجعل الماء أكثر أمانًا ولطيفًا للتواجد حوله.
- إزالة اللون: يستخدم الميثيلين الأزرق أحيانًا لإزالة الألوان غير المرغوب فيها من الماء ، مثل تلك التي تسببها المواد العضوية أو الحديد. هذا يساعد على تحسين مظهر ونقاء المياه ، مما يجعلها أكثر جمالية.
الاستخدامات الطبية والبيولوجية:
الميثيلين الأزرق له العديد من التطبيقات الطبية والبيولوجية ، بما في ذلك:
- بمثابة بقعة لتصور الخلايا والأنسجة والكائنات الحية الدقيقة تحت المجهر.
- علاج التهابات الجلد والفم والمسالك البولية.
- تقليل الميثيموغلوبين إلى الهيموغلوبين في علاج ميتهيموغلوبين الدم.
- إظهار الإمكانات في علاج الأمراض التنكسية العصبية والعلاج الضوئي الديناميكي للسرطان.
الاستخدامات الكيميائية:
في مجال الكيمياء ، يستخدم الميثيلين الأزرق على نطاق واسع باعتباره:
- مؤشر الأكسدة والاختزال لاكتشاف التغيرات في حالة أكسدة المواد الأخرى.
- صبغة التتبع في الرحلان الكهربائي.
- مؤشر في معايرة الأكسدة والاختزال.
- صبغة لتصور البروتينات وقياس تركيزات البروتين.
- أداة لكشف أيونات المعادن مثل النحاس والحديد.
- مؤشر الأس الهيدروجيني لتوفير معلومات حول حموضة أو قاعدة المحلول.
التطبيقات الصناعية:
يستخدم الميثيلين الأزرق على نطاق واسع في العديد من التطبيقات الصناعية ، بما في ذلك:
- صباغة الأقمشة للقطن والصوف وألياف الحرير.
- دباغة الجلود لتحسين جودة ولون المنتجات الجلدية.
- معالجة المياه كمتتبع لرصد حركة وتوزيع المياه.
- صناعة الورق كمؤشر للأس الهيدروجيني وعامل تحجيم ومساعد للاحتفاظ.
- إنتاج النفط لتتبع حركة النفط في عمليات الحفر.
- التصوير الفوتوغرافي كعامل تطوير أفلام وحبر للمطبوعات الفوتوغرافية.
في الختام ، الميثيلين الأزرق هو صبغة متعددة الاستخدامات ذات بنية كيميائية محددة جيدًا. مزيجها الفريد من النيتروجين والحلقات العطرية والتنسيق مع أيونات السلفونات والكلوريد يمنحها مجموعة واسعة من التطبيقات في مختلف المجالات ، بما في ذلك الطب والبيولوجيا والكيمياء.