브로모페놀블루테트라브로모플루오레세인으로도 알려져 있는 는 민감한 산-염기 반응 특성을 갖는 일반적인 산-염기 지시약입니다. 유기염료에 속하며 분자식은 C15H9Br4NO5S, CAS 115-39-9입니다. 화학 구조는 벤젠 고리, 4개의 브롬 원자, 설폰산 그룹 및 하이드록실 그룹을 포함합니다. 브로모페놀 블루 pH 지시약은 녹는점이 높고 상대 분자량이 높은 진한 파란색 결정입니다. 다양한 pH 값에서 다양한 색상이 나타납니다. 산성 조건(pH 3.8-5.4)에서는 노란색으로 나타납니다. 중성 또는 약알칼리성 조건(pH 6.5-8.3)에서는 녹색으로 나타납니다. 강알칼리성 조건(pH 9-11)에서는 진한 파란색으로 나타납니다. 이러한 색상 변화는 산-염기 지시약인 브로모 블루의 기초가 됩니다. 산이나 염기와 반응하여 색을 변화시킬 수 있는 전형적인 산-염기 지시약입니다.
브로모페놀 블루의 일반적인 합성 방법은 다음과 같습니다.
방법 1:
이는 브로모페놀 블루를 제조하는 일반적인 방법이며, 자세한 단계와 해당 화학 반응식은 다음과 같습니다.
1단계: 철 이온 용액을 준비합니다. 염산을 묽힌 쇠가루나 못을 적당량 넣고 녹을 때까지 저어가며 철이온용액을 얻는다. 이 반응의 화학 반응식은 다음과 같습니다.
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 ↑.
2단계: 시안화물 용액을 준비합니다. 물에 시안화나트륨 또는 시안화칼륨 적당량을 넣고 녹을 때까지 저어 시안화액을 얻는다.
3단계: 프러시안 블루를 준비합니다. 1단계에서 준비한 철이온 용액과 2단계에서 준비한 시안화물 용액을 혼합하고 고르게 저어줍니다. 그런 다음 반응을 촉진하기 위해 적당량의 묽은 황산을 첨가하십시오. 반응의 화학 방정식은 다음과 같습니다.
페씨엘2+ 4NaCN + 2H2그래서4→ 철(CN)6-+ 2NaCl + 4NaHSO4
반응이 진행됨에 따라 용액의 색은 점차 진한 파란색, 즉 프러시안 블루로 변합니다.
4단계: 사후 처리. 프러시안 블루 용액을 여과하여 미반응 고체 물질을 제거합니다. 그런 다음 프러시안 블루 침전물을 다량의 물로 헹구어 과도한 시안화물과 황산염을 제거합니다. 마지막으로 프러시안 블루 침전물을 건조하여 브로모페놀 블루 완제품을 얻습니다.
방법 2:
1단계: 페놀 용액을 준비합니다. 물에 적당량의 페놀을 첨가하고 녹을 때까지 저어 페놀 용액을 얻습니다.
2단계: 브롬 용액을 준비합니다. 물에 적당량의 브롬을 넣고 용해될 때까지 저어 브롬 용액을 얻습니다.
3단계: 브로모페놀 블루를 준비합니다. 1단계에서 준비한 페놀 용액과 2단계에서 준비한 브롬 용액을 혼합하고 고르게 저어줍니다. 그런 다음 적당량의 수산화나트륨 용액을 첨가하고 용액의 pH 값을 중성으로 조정합니다. 반응의 화학 방정식은 다음과 같습니다.
C6H5OH + 브롬2 → C6H4OHBr (오브르)2
반응이 진행됨에 따라 용액의 색은 점차 진한 파란색으로 변하는데, 이것이 바로 브로모페놀 블루입니다.
4단계: 사후 처리. 브로모페놀블루 용액을 여과하여 미반응 고체 물질을 제거합니다. 그런 다음 브로모페놀 블루 침전물을 다량의 물로 헹구어 과도한 브롬과 수산화나트륨을 제거합니다. 마지막으로 브로모페놀 블루 침전물을 건조하여 완제품을 얻습니다.
방법 3:
1단계: 페놀 용액을 준비합니다. 물에 적당량의 페놀을 첨가하고 녹을 때까지 저어 페놀 용액을 얻습니다.
2단계: 브롬 용액을 준비합니다. 물에 적당량의 브롬을 넣고 용해될 때까지 저어 브롬 용액을 얻습니다.
3단계: 브로모페놀 블루를 준비합니다. 1단계에서 준비한 페놀 용액과 2단계에서 준비한 브롬 용액을 혼합하고 고르게 저어줍니다. 그런 다음 적당량의 산(예: 염산 또는 황산)을 첨가하고 용액의 pH를 중성으로 조정합니다.
반응의 화학 방정식은 다음과 같습니다. C6H5OH + 브롬2 → C6H4OHBr (오브르)2.
반응이 진행됨에 따라 용액의 색은 점차 진한 파란색으로 변하는데, 이것이 바로 브로모페놀 블루입니다.
4단계: 사후 처리. 브로모페놀블루 용액을 여과하여 미반응 고체 물질을 제거합니다. 그런 다음 브로모페놀 블루 침전물을 다량의 물로 헹구어 과도한 브롬과 산을 제거합니다. 마지막으로 브로모페놀 블루 침전물을 건조하여 완제품을 얻습니다.
방법 4:
1단계: 페놀 용액을 준비합니다. 물에 적당량의 페놀을 첨가하고 녹을 때까지 저어 페놀 용액을 얻습니다.
2단계: 산화제 용액을 준비합니다. 염소산칼륨, 질산나트륨 등과 같은 적절한 산화제를 선택합니다. 물에 적절한 양의 산화제를 첨가하고 용해될 때까지 저어 산화제 용액을 얻습니다.
3단계: 페놀을 산화시킵니다. 1단계에서 준비한 페놀 용액을 2단계에서 준비한 산화제 용액에 넣고 고르게 저어줍니다. 특정 온도에서 일정 시간 동안 반응하여 페놀을 철(III) 이온으로 산화시킵니다. 이 반응의 화학 반응식은 다음과 같습니다.
C6H5오 + 오2→ 철(OH)3(강수량)
4단계: 시안화물 용액을 준비합니다. 물에 시안화나트륨 또는 시안화칼륨 적당량을 넣고 녹을 때까지 저어 시안화액을 얻는다.
5단계: 브로모페놀 블루를 준비합니다. 3단계에서 생성된 철(III)이온 용액과 4단계에서 준비한 시안화물 용액을 혼합하고 고르게 저어줍니다. 그런 다음 반응을 촉진하기 위해 적당량의 묽은 황산을 첨가하십시오. 반응의 화학 방정식은 다음과 같습니다.
[Fe(중국)6]3- + 2Fe(OH)3 + 4H+→ 철(CN)64-+ 2페3+ + 4H2O
반응이 진행됨에 따라 용액의 색은 점차 진한 파란색으로 변하는데, 이것이 바로 브로모페놀 블루입니다.
6단계: 사후 처리. 브로모페놀블루 용액을 여과하여 미반응 고체 물질을 제거합니다. 그런 다음 브로모페놀 블루 침전물을 다량의 물로 헹구어 과도한 시안화물과 황산염을 제거합니다. 마지막으로 브로모페놀 블루 침전물을 건조하여 완제품을 얻습니다.
방법 5:
1 단계: 페놀과 염화제이철의 혼합 용액을 준비합니다. 적당량의 페놀과 염화제2철을 혼합하여 혼합용액을 만든다.
2단계: 시안화물 용액을 준비합니다. 물에 시안화나트륨 또는 시안화칼륨 적당량을 넣고 녹을 때까지 저어 시안화액을 얻는다.
3단계: 브로모페놀 블루를 준비합니다. 1단계에서 준비한 혼합용액과 2단계에서 준비한 시안화물 용액을 혼합하고 고르게 저어줍니다. 그런 다음 반응을 촉진하기 위해 적당량의 묽은 황산을 첨가하십시오. 반응의 화학 반응식은 다음과 같습니다: [Fe(CN)6]3- + 2Fe(OH)3 + 4H+→ 철(CN)64-+ 2페3+ + 4H2O. 반응이 진행됨에 따라 용액의 색이 점차 진한 파란색으로 변하는데, 이것이 브로모페놀 블루이다.
4단계: 사후 처리. 브로모페놀블루 용액을 여과하여 미반응 고체 물질을 제거합니다. 그런 다음 브로모페놀 블루 침전물을 다량의 물로 헹구어 과도한 시안화물과 황산염을 제거합니다. 마지막으로 브로모페놀 블루 침전물을 건조하여 완제품을 얻습니다.
이러한 방법은 모두 브로모페놀 블루를 준비하는 데 사용될 수 있지만, 선택되는 구체적인 방법은 실험 조건과 필요한 준비 양에 따라 달라집니다. 준비하는 동안 안전 예방 조치에 주의를 기울여야 하며 관련 규정 및 작업 절차를 따라야 합니다.