2015. ápr 07.

A vízben oldott oxigén kimutatása

írta: biokem
A vízben oldott oxigén kimutatása

karasz.jpg

Az oxigén kétatomos elemmolekulákból felépülő szobahőmérsékleten és normál légköri nyomáson gáz halmazállapotú anyag. Biológiai jelentősége igen nagy, mivel az élőlények többsége aerob életmódot folytat. A légkör megközelítőleg 21 térfogatszázalékát az oxigéngáz adja. Legnagyobb mennyiségben a fotoszintézisből kerül ki. Vízben csak kis mértékben oldódik. Ennek oka az, hogy az elemmolekulák elektroneloszlása szimmetrikus, így a molekuláik apolárisak. A víz poláris molekulák épül fel, tehát benne az apoláris molekulák igen csekély mértékben oldódnak. Azonban még a vízben csak kis mértékben oldott oxigén is elengedhetetlen jelentőségű a kopoltyúval lélegző vízben élő állatok számára.

oxygen-solubility-water-2.png

Az oxigén vízoldhatósága a hőmérséklet függvényében
Az oxigén hideg vízben is csekély mértékben oldódik, azonban a hőmérséklet
emelkedésével vízoldhatósága drasztikusan csökken

Kísérletünkben a csapvízben oldott oxigént kívánjuk kvalitatív(minőségi) módon kimutatni. Ehhez metilénkék festéket fogunk felhasználni. A metilénkék kiváló redoxindikátor, könnyen vihető redoxireakcióba. Első lépésben oldjunk fel kevés glükózt desztillált vízben. A glükóz vízben jól oldódó monoszacharid. A szilárd halmazállapotú glükóz molekulái gyűrű alakúak. A gyűrűk vízben oldva nyílt szénláncú molekulákká nyílnak fel, egyensúlyra vezető folyamatban. A gyűrűk kevesebb mint 1%-a nyílik fel, azonban a felnyílás után a láncban szabadon megtalálható formilcsoport redukáló tulajdonságot eredményez. 

glucose.png

A glükóz lehetséges gyűrűs, és nyílt láncú szerkezete
(forrás: glycolysis.co.uk)

Adjunk a glükóz oldathoz kevés nátrium-hidroxidot! Erre azért van szükség, mert a glükóz oxidációja lúgos közegben könnyebben végbemegy. Majd végül cseppentsünk néhány csepp metilénkék oldatot bele és kezdjük el melegíteni. Az oldat melegítés hatására fokozatosan elszíntelenedik. Ez azért következett be, mert a glükóz redukálta a metilénkéket(kék színű) leukometilénkékké(színtelen), miközben a glükóz glükonsavvá oxidálódott.

ansn444804ueqn1.gif(forrás:iopscience.iop.org)

Ha az így kapott színtelen(leukometilénkéket tartalmazó) oldathoz az edény falán öntve csapvizet adunk, akkor az oldat újra kék színű lesz. Ennek az a magyarázata, hogy a vízben oldott formában megtalálható oxigén oxidálta a leukometilénkéket metilénkékké. Tehát a fenti ábrán látható folyamat reverzibilis.

A leukometilénkéket tartalmazó oldat akár a rázás hatására beoldódó oxigéntől is kékké válhat:

Szólj hozzá