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Negro Eriocromo Tes un compuesto orgánico con la fórmula molecular C20H12N3NaO7S, CAS 1787-61-7. Es un polvo negro, soluble en agua, y de color rojo azufaifo a rojo remo; Ligeramente soluble en alcohol y magenta pardusco; Ligeramente soluble en acetona. Azul oscuro en ácido sulfúrico concentrado, marrón rojizo claro después de la dilución; Es de color amarillo anaranjado en ácido nítrico concentrado. Su solución acuosa y ácido clorhídrico concentrado no presentan cambios significativos; Agregue una solución concentrada de hidróxido de sodio para que se vuelva marrón y magenta. La solubilidad en agua (90 grados) es de 25 g/l. Al teñir con cobre y hierro, la luz del color tiene un gran impacto. Se utiliza principalmente para teñir e imprimir textiles de lana, así como seda, nailon y otros textiles, y para teñir pieles. El producto puro puede utilizarse como indicador. Se utiliza como indicador metálico para la determinación de ba2+, mg2+, mn2+, zn2+ y tierras raras mediante valoración complexométrica con EDTA. También se utiliza como revelador para la determinación fotométrica de iones metálicos como co2+, mg2+, etc.
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Fórmula química |
C20H13N3NaO7S |
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Masa exacta |
462 |
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Peso molecular |
462 |
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m/z |
462 (100.0%), 463 (21.6%), 464 (4.5%), 464 |
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Análisis elemental |
C, 51,95; H, 2,83; norte, 9,09; Na, 4,97; Oh, 24,22; S, 6,93 |
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Densidad 1,109 g/ml a 25 grados C, Punto de inflamación 185 grados C, Condiciones de almacenamiento temperatura ambiente, Solubilidad 50 g/l, Índice de color 14645, Coeficiente de acidez (PKA) pk1:6,3; pK2:11,55 (25 grados), Forma polvo/sólido, Color marrón negro a negro, Gravedad específica 1,109, Olor inodoro, Valor de PH 3,7 (10 g/l, H2O, 20 grados), Solubilidad en agua 50 g/l (20 ºC), Merck 14,3667, BRN 4121162, Estable Incompatible con agentes oxidantes fuertes, reductores fuertes agentes.
Negro Eriocromo TEl indicador, también conocido como negro mordiente 11, también se conoce como indicador T negro de cromo no electrolítico, y su nombre científico es sal sódica del ácido 1-(1-hidroxi-2-naftilazo)- 6-nitro-2-naftol-4-sulfónico. Es un indicador integral para la determinación de bario, cadmio, indio, magnesio, manganeso, calcio, plomo, escandio, estroncio, zinc, circonio, etc. El indicador T de negro de cromo también se utiliza como indicador para determinar la dureza total (iones totales de calcio y magnesio) de muestras de agua. Al preparar el indicador T negro de cromo según la norma sanitaria para agua potable 2001, encontramos que en 9.1.3.6 solo se utilizó etanol al 95% para disolver el indicador T negro de cromo y diluirlo a 100ml. El indicador resultante se verificó mediante muestra de agua y agua pura. La solución era de color rojo púrpura oscuro y no hubo cambios en el color del punto final de la titulación.
Cromo sintético negro T:
1. el producto se prepara acoplando 6-nitro-1,2,4-oxiácido (es decir, ácido . 6-nitro-2-hidroxi-1-diazo-naftaleno-4-sulfónico) con 1-naftol, salado, filtrado, secado y otros procesos de esquistosis. El aire externo del producto es un polvo uniforme marrón negro, el color de la luz es similar al del estándar (gris claro azul → negro claro azul), la resistencia es 100 ± 3 (min) del estándar, el contenido de humedad es menor o igual al 5%, el contenido de impurezas insolubles en agua es menor o igual al 1% y la finura (el contenido de residuo que pasa el tamiz de malla 80) es menor o igual al 5%, la solidez del teñido en lana Cumple con el estándar (la solidez al sol es de grado 7, la solidez marrón al enjabonado, inmersión en agua, transpiración, ebullición, carbonización, planchado, limpieza en seco, etc. son todos de grado 4-5, y la solidez al frote en seco es de grado 3-4). Consumo de materia prima (kg/t) 6-nitro-1,2,4-oxometoato (100%) 500 metilnaftol (100%) 255 sosa cáustica (100%) 255 sosa (industrial) 215 ácido clorhídrico (31%) 675 sal refinada 450.
2. disuelva el ácido 1-amino-2-naftol-4-sulfónico en agua, controle el valor del pH a 3, agregue una solución saturada de sulfato de cobre cristalino y una solución de nitrito de sodio al 31% para la diazotización, filtre después de la reacción y agregue ácido clorhídrico al filtrado para separar la sal de diazonio amarilla:
La sal de diazonio preparada se disuelve con ácido sulfúrico concentrado y se añade ácido mixto para la nitración. La temperatura se controla por debajo de los 10 grados:
Después de la nitrificación, se vierte la solución de reacción en agua con hielo y se lava el precipitado con agua salada saturada después de la filtración hasta que esté calificado. Luego agregue la solución de 1-naftol sódico preparada previamente al producto nitrado, revuelva durante 5 ~ 6 h y déjelo reposar durante 20 h, luego inyecte vapor directamente a 90 grados y luego agregue ácido acético para la reacción de neutralización:
Después de la reacción, la cristalización se enfría naturalmente, se lava con agua destilada y se seca.
Negro Eriocromo T(EBT), como compuesto orgánico azo clásico, desempeña un papel insustituible en la química analítica, la industria textil, el monitoreo ambiental y otros campos debido a sus propiedades químicas únicas y su amplia aplicabilidad. Su fórmula molecular es C20H12N3NaO7S, con un peso molecular de 461,38. Aparece como un polvo negro pardusco, fácilmente soluble en agua y etanol y ligeramente soluble en acetona.
El uso más-conocido es como indicador de metales, especialmente en el método de valoración complexométrica del ácido etilendiaminotetraacético (EDTA), que indica el punto final de la valoración mediante cambios de color y se convierte en una "regla precisa" para detectar varios iones metálicos.
1. Determinación de la dureza de la calidad del agua: el "guardián de la calidad del agua" desde el agua potable hasta el agua circulante industrial
La dureza de la calidad del agua (cantidad total de iones de calcio y magnesio) es un indicador importante para medir la calidad del agua. En una solución tampón con pH 8-10, aparece azul y forma un complejo rojo con iones de calcio y magnesio. Cuando se titula EDTA hasta el punto final, los iones metálicos se complejan completamente y la solución cambia de rojo a azul con un cambio de color brusco, y el error se puede controlar dentro de ± 0,1%.
Por ejemplo, en las pruebas de agua potable, se utiliza un sistema de polietilenglicol con 0,1 % de negro de cromo T-20 % NH ∝ - NH ₄ Cl, y la ecuación de regresión lineal para la determinación de calcio a una longitud de onda de 510 nm es A=0.0065c+0.0708 (coeficiente de correlación r=0.99945), que es aplicable al rango de concentración de calcio de 0 a 10 μg/ml.
La monitorización de la dureza del agua circulante industrial también desempeña un papel clave. Por ejemplo, el valor de referencia para la gestión de la dureza del agua en circulación en una determinada planta química es 500 mg/L. Al preparar indicadores que contienen EDTA (3,7-7,5%), bórax (0,45-0,48%) y negro de cromo T (0,05-0,2%), se pueden tomar 100 ml de muestra de agua y agregar 10 ml de indicador para determinar rápidamente si excede el estándar. El funcionamiento es sencillo y los resultados fiables.
2. Detección específica de iones metálicos: análisis dirigido desde oligoelementos hasta metales pesados
No sólo es adecuado para detectar calcio y magnesio, sino también para determinar oligoelementos como cobalto y níquel mediante espectrofotometría. Por ejemplo, en la detección de trazas de níquel en bebidas, se forman complejos estables con iones de níquel y la absorbancia a una longitud de onda de 540 nm muestra una relación lineal con la concentración de níquel, con un límite de detección tan bajo como 0,01 mg/l. También presentan una alta sensibilidad frente a iones de metales pesados como cadmio, plomo y negro de cromo T. En condiciones de pH 9-10, la absortividad molar del complejo puede alcanzar el orden de 10 ⁴ L/(mol · cm).
Sin embargo, Chrome Black T no es una "llave maestra". El complejo formado entre este y Fe ³ ⁺, Al ³ ⁺, Cu ² ⁺, Co ² ⁺, Ni ² ⁺ es demasiado estable, lo que hace que el EDTA no pueda reemplazar el indicador y resulte en un "fenómeno de bloqueo". Por ejemplo, en la valoración de iones de magnesio, si la muestra contiene impurezas de Fe ³ ⁺, el cambio de color del punto final se retrasará o se difuminará. Por lo tanto, en aplicaciones prácticas, es necesario eliminar las interferencias mediante un procesamiento previo (como la adición de un agente enmascarador de cianuro de potasio).
La estructura azo del negro de cromo T le confiere excelentes propiedades tintóreas. En el teñido de textiles como lana, seda y nailon, no sólo es un "mago del color", sino que también puede funcionalizarse mediante modificación química.
1. Proceso de teñido tradicional: "carta de colores exclusiva" para lana y nailon
Negro Eriocromo Ttiene alta afinidad por las fibras de lana y puede generar complejos de color oscuro en condiciones ácidas (pH 4-6), con una solidez del color de 4-5 niveles (estándar internacional). Por ejemplo, en el teñido de lana merino australiana, el negro de cromo T se combina con sulfato de sodio y se trata a 90 grados durante 60 minutos para obtener un color negro uniforme. La solidez del color al lavado se mantiene por encima del 90% después de 5 lavados.
Para las fibras de nailon, el negro de cromo T debe usarse en condiciones alcalinas (pH 8-9) para lograr el teñido mediante la unión con los grupos amino de las fibras.
El proceso "Eco Dye" desarrollado por la empresa japonesa Toray utiliza una combinación de negro de cromo T y ácido cítrico para teñir a 120 grados. No solo logra una solidez del color de 3 a 4 niveles, sino que también reduce el valor de DQO de las aguas residuales en un 40%, lo que cumple con los requisitos de protección ambiental.
2. Modificación funcional: "exploración-de vanguardia" de una respuesta antibacteriana a una respuesta inteligente
En los últimos años se ha utilizado el negro de cromo T para preparar textiles funcionales. Por ejemplo, combinando negro de cromo T con iones de plata se pueden preparar tejidos de lana antibacterianos. El experimento demostró que la tela de lana que contenía 0,5 % de negro de cromo T-plata tenía una tasa antibacteriana del 99 % contra Escherichia coli y se mantuvo por encima del 90 % después de 50 lavados. Además, el negro de cromo T también se puede utilizar para la preparación de materiales fotocromáticos. Al copolimerizarlos con compuestos de espiropirano, se pueden desarrollar textiles inteligentes que cambian de azul a rojo bajo luz ultravioleta, los cuales pueden usarse para etiquetas anti-falsificación y diseño de moda.
La estabilidad química y la capacidad quelante del negro de cromo T lo hacen excepcionalmente valioso en la ciencia de los materiales, especialmente en los campos de la detección de segregación de metales y los sensores electroquímicos.
1. Detección de segregación de aleaciones de cobre y magnesio: el "ojo dorado" de la inspección de calidad industrial
En el campo aeroespacial, la segregación de magnesio en aleaciones de cobre y magnesio puede provocar propiedades desiguales del material. Los métodos de detección tradicionales, como el análisis espectral, son costosos y requieren mucho tiempo-, mientras que la solución alcalina de negro de cromo T puede lograr una detección visual rápida. Operación específica: Remojar la solución alcalina que contiene negro de cromo T en papel de filtro, envolverla alrededor de la superficie de la aleación y reaccionar con el indicador para formar un complejo rojo púrpura. La profundidad del color del área de segregación es proporcional al contenido de magnesio.
Tras aplicar esta tecnología, una determinada empresa de aviación redujo el tiempo de detección de 2 horas a 10 minutos y redujo los costes en un 70%.
2. Sensores electroquímicos: antenas sensibles del nitrito a la dopamina
El rendimiento de los sensores electroquímicos se puede mejorar modificando químicamente los electrodos. Por ejemplo, combinando negro de cromo T con polietilenglicol y modificándolo en la superficie de un electrodo de carbón vítreo, se puede detectar nitrito. En una solución tampón de fosfato 0,1 M (pH 7), la corriente máxima de oxidación de nitrito muestra una relación lineal con la concentración en el rango de 0,1 a 10 μ M, con un límite de detección tan bajo como 0,03 μ M. Además, también se puede utilizar para la detección de dopamina. Al combinarlo con quitosano, el tiempo de respuesta del electrodo modificado a la dopamina se reduce a 5 segundos y la selectividad es mejor que la del ácido ascórbico y el ácido úrico.
Su respeto al medio ambiente y su biocompatibilidad lo hacen aplicable en los campos de la vigilancia ambiental y la bioquímica, aunque hay que prestar atención a su toxicidad acuática (toxicidad acuática aguda categoría 2).
1. Advertencia de contaminación ambiental del agua: el "primer centinela" de los metales pesados
Puede utilizarse para la detección rápida de contaminación por metales pesados en cuerpos de agua. Por ejemplo, en la detección de sedimentos de ríos, el sistema T-EDTA de negro de cromo se utiliza para determinar la concentración de iones de zinc mediante un método colorimétrico, con un rango lineal de 0,1 a 10 mg/l y una tasa de recuperación del 95 al 102 %. Para la contaminación por níquel, la combinación con dimetilglioxima puede mejorar la selectividad y evitar la interferencia del cobre y el hierro.
2. Análisis bioquímico: una herramienta emergente para la determinación de proteínas
Puede utilizarse como sonda de dispersión de luz por resonancia para determinar proteínas. En la solución tampón de Britton Robinson a pH 2,5, las proteínas forman complejos con la sustancia a través de interacciones electrostáticas, lo que da como resultado un aumento significativo en la intensidad de dispersión de la luz a 550 nm y un límite de detección tan bajo como 0,05 μg/ml. Este método es fácil de operar y adecuado para muestras biológicas como suero y orina.
Desde el análisis de titulación en el laboratorio hasta los procesos de teñido en las fábricas textiles, desde la detección de segregación en los talleres de aleaciones hasta el control de la calidad del agua en las estaciones de monitoreo ambiental, se ha convertido en un "puente" que conecta la investigación básica y las aplicaciones industriales con sus propiedades químicas únicas y su amplia aplicabilidad. En el futuro, con el avance de la ciencia de los materiales y la química verde,Negro Eriocromo TSin duda, demostrará su encanto "versátil" en más campos y contribuirá al desarrollo sostenible de la sociedad humana.
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