Measurement of the Speciation Diagram of Thymol Blue Using Spectrophotometry
Measurement of the Speciation Diagram of Thymol Blue Using Spectrophotometry
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使用分光光度法测量百里酚蓝的形态图
DOI：
10.1021/acs.jchemed.2c00746
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发表时间：
2023
影响因子：
3
通讯作者：
Laskin, Julia
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Samayoa-Oviedo, Hugo Y.;Mehnert, Samantha A.;Espenship, Michael F.;Weigand, Miranda R.;Laskin, Julia
在普通化学和分析化学课程中，学生在讨论酸/碱化学时会被引入溶液中主要物种的概念。形态图通常用于说明概念和预测溶液中物种的相对丰度。在这里，我们描述了一个本科分析化学课程的实验室实验，学生直接测量形态图，并将其与使用他们在讲座中导出的方程计算的图进行比较。在这个实验室实验中，学生制备pH范围为0-14的固定pH溶液，并使用它们用紫外可见分光光度法测量百里酚蓝的形态图。收集所有溶液的吸收光谱后，学生进行一系列的数据处理步骤，从实验数据中推导出百里酚蓝的形态图，并将其与计算图进行比较。最后，学生使用物种形成图来证实预期的pH值范围，其中百里酚蓝的三种形式是主要物种。该实验为学生提供了缓冲液制备的实践经验，可以直接测量不同形式的二元酸的形态，并帮助他们可视化溶液中主要物种的概念。
In both general chemistry and analytical chemistry courses, students are introduced to the concept of predominant species in solution when discussing acid/base chemistry. Speciation diagrams are often used to illustrate the concept and predict the relative abundance of species in solution. Herein, we describe a laboratory experiment for an undergraduate analytical chemistry course, in which students directly measure the speciation diagram and compare it to the diagram calculated using equations they derive in lectures. In this laboratory experiment, students prepare solutions of fixed pH in the pH range 0–14 and use them to measure the speciation diagram of thymol blue with UV–vis spectrophotometry. After collecting the absorbance spectra of all the solutions, students perform a series of data processing steps to derive the speciation diagram of thymol blue from the experimental data and compare it to the calculated diagram. Finally, students use the speciation diagram to corroborate the expected pH ranges, in which the three forms of thymol blue are predominant species. This experiment provides students with a hands-on experience with buffer preparation, enables a straightforward measurement of the speciation of different forms of a diprotic acid, and helps them visualize the concept of predominant species in solution.
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