آنچه در این مقاله می‌خوانید
انواع ریجنت شیمیایی (معرف ها)، ترکیبات شیمیایی هستند که برای آزمایش های تحلیلی کمی و کیفی در نظر گرفته شده اند. آنها باید با بالاترین استانداردهای بین المللی مطابقت داشته باشند و حداکثر خلوص و حداقل ناخالصی را نشان دهند.
مکانیزم عملکرد یک ریجنت شیمیایی، بسته به نوع ریجنت و واکنشی که در آن استفاده می شود، می تواند بسیار متفاوت باشد.
به طور کلی معرف های شیمیایی با تعامل با یک یا چند واکنش دهنده حاضر در یک واکنش شیمیایی، به منظور تسهیل تبدیل آن واکنش دهنده ها به محصولات جدید عمل می کنند.
به عنوان مثال، برخی از انواع ریجنت شیمیایی ممکن است به عنوان کاتالیزور عمل کنند و بدون اینکه خودشان مصرف شوند، واکنش را سرعت ببخشند.
سایر انواع ریجنت شیمیایی ممکن است به عنوان عوامل اکسید کننده یا کاهنده عمل کنند و در یک واکنش Redox، الکترون را اهدا یا پذیرش کنند. در این صورت، می توانند حالت اکسیداسیون یک یا چند واکنش دهنده را تغییر دهند و این امکان را نیز برای آنها فراهم می کنند که در واکنش های شیمیایی جدید شرکت کنند.
علاوه بر این دسته بندی های گسترده، مکانیزم های بسیاری وجود دارد که معرف های شیمیایی می توانند واکنش های شیمیایی را تسهیل کنند.
برخی از این ریجنت ها ممکن است با تثبیت مواد واسطه پرانرژی کار کنند، در حالی که برخی دیگر ممکن است با تشکیل کمپلکس هایی با گونه های فعال برای محافظت از آنها در برابر واکنش های جانبی ناخواسته عمل کنند.
ریجنت شیمیایی
انواع مختلفی از ریجنت شیمیایی تحلیلی مورد استفاده در آنالیزهای آزمایشگاهی وجود دارد. چند گروه اصلی این ریجنت ها موارد زیر هستند:
ریجنت شیمیایی اسید-باز یا شناساگرها، موادی هستند که بسته به اینکه در محلول اسیدی یا بازی باشند، تغییر رنگ به خصوصی می دهند.
عملکرد آنها به گونه ای است که با انجام یک واکنش شیمیایی، ساختار مولکولی ترکیب شیمایی را تغییر می دهند و در نتیجه خواص نوری متفاوتی مانند تغییر رنگ ایجاد می کنند.
برخی از نمونه های رایج شناساگرهای اسید-باز عبارتند از:
شناساگر (ریجنت شیمیایی) متیل نارنجی
معرف های نوع حلال، مواد شیمیایی هستند که به منظور حل کردن یا رقیق نمودن سایر مواد در یک واکنش شیمیایی استفاده می شوند. آنها معمولاً بر اساس خواص قطبی یا غیرقطبی شان طبقه بندی می شوند که توانایی آنها را در حل نمودن انواع مختلف مواد تعیین می کند.
نمونه هایی از حلال های قطبی آب، اتانول و استون هستند و نمونه های غیرقطبی شامل هگزان، بنزن و کلروفرم می باشند.
ریجنت های نوع حلال قطبی معمولاً برای حل کردن ترکیبات قطبی مانند نمک‌ها، اسیدها و الکل ها استفاده می‌شوند، در حالی که انواع غیرقطبی برای حل کردن ترکیبات غیرقطبی مانند روغن، چربی و موم ها به کار می روند.
تفاوت ریجنت های حلال قطبی و غیر قطبی
برخی از انواع رایج ریجنت شیمیایی نوع حلال مورد استفاده در شیمی عبارت اند از:
آب، به عنوان یک ریجنت نوع حلال قطبی
شماتیکی از استخراج فلزات با استفاده از ریجنت های قطبی و غیر قطبی
گروه ریجنت شیمیایی نوع Redox مواد شیمیایی هستند که در واکنش های اکسایش-کاهش که شامل انتقال الکترون بین واکنش‌دهنده ها است، استفاده می‌شوند.
این واکنش ها در بسیاری از فرآیندهای شیمیایی از جمله خوردگی، احتراق و متابولیسم مهم هستند. برخی از انواع ریجنت شیمیایی نوع Redox رایج عبارتند از:
عوامل اکسید کننده: این معرف ها الکترون های سایر مواد را می پذیرند و باعث اکسید شدن آنها می شوند. برخی از عوامل اکسید کننده رایج عبارت اند از:
برای مثال، ریجنت KMnO4 می تواند برای اکسید کردن طیف وسیعی از مولکول های آلی استفاده شود. محصولاتی که به دست می آیند بسته به شرایط می توانند متفاوت باشند، اما از آنجایی که KMnO4 یک عامل اکسید کننده قوی است، محصولات نهایی اغلب اسیدهای کربوکسیلیک هستند.
عوامل کاهنده: این گروه از ریجنت شیمیایی، موادی هستند که می توانند الکترون را به مولکول ها یا اتم های دیگر اهدا کنند و منجر به کاهش حالت اکسیداسیون آنها شوند. این فرآیند در بسیاری از واکنش های شیمیایی از جمله سنتز ترکیبات آلی، متالورژی و الکتروشیمی اهمیت دارد.
برای مثال هیدریدهای فلزی مانند بوروهیدرید سدیم (NaBH4) و هیدرید آلومینیوم لیتیوم (LiAlH4)، از ریجنت های پرکاربرد در اسپکتروفوتومتری هستند که با انواع گروه های عاملی واکنش نشان داده و آنها را به الکل های مربوطه کاهش می دهند.
الکترولیت ها: اینها ترکیبات یونی هستند که در آب حل می شوند و جریان الکتریکی را هدایت می کنند. آنها اغلب در واکنش های Redox درگیر هستند، زیرا حاوی یون هایی هستند که می توانند الکترون به دست آورند یا از دست بدهند. به عنوان مثال، می توان به کلرید سدیم، سولفات مس و نیترات پتاسیم اشاره کرد.
استفاده از ریجنت نوع الکترولیت در تست خون
کاتالیزورها: اینها موادی هستند که بدون مصرف در فرآیند، یک واکنش شیمیایی را سرعت می بخشند. برای مثال، در واکنش‌های Redox، کاتالیزورها می‌توانند به انتقال الکترون‌ها بین واکنش‌دهنده ها کمک کنند، مانند آنزیم ها، کمپلکس های فلزی و اکسیدهای فلزات واسطه.
کاتالیزورها معمولاً با ارائه یک مسیر جایگزین برای واکنش عمل می کنند که انرژی فعال سازی کمتری نسبت به مسیر غیرکاتالیز شده دارد و واکنش را مطلوب تر و سریع تر می کند.
عملکرد ریجنت شیمیایی Redox
معرف های بافر محلول هایی هستند که در بسیاری از آزمایش های بیوشیمیایی و زیست شناسی مولکولی برای حفظ pH پایدار استفاده می شوند.
آنها به حداقل رساندن تغییرات pH مخلوط واکنش، در هنگام افزودن مقادیر کمی از اسیدها یا بازها کمک می کنند، که می تواند بر فعالیت آنزیم، حلالیت پروتئین و پایداری اسیدهای نوکلئیک تأثیر بگذارد.
انواع مختلفی از ریجنت های بافر موجود است که هر کدام دارای محدوده خاصی از pH بهینه و ظرفیت بافری هستند و انتخاب آنها به شرایط آزمایشی مانند دما، قدرت یونی و ماهیت واکنش دهنده ها بستگی دارد.
ریجنت های بافر رایج عبارتند از:
علاوه بر حفظ pH، از این گروه از ریجنت شیمیایی می‌توان برای تنظیم قدرت یونی محلول، تنظیم فعالیت آنزیم ها و افزایش حلالیت پروتئین استفاده کرد.
بافرها جزء ضروری بسیاری از روش های آزمایشگاهی هستند و به طور گسترده در استخراج DNA، PCR، وسترن بلات و خالص سازی پروتئین استفاده می شوند.
عملکرد کلی ریجنت های نوع بافر
معرف های کیلیتی موادی هستند که با اتصال به یونهای فلزی از طریق پیوندهای کوئوردیناسیونی متعدد، کمپلکس های هماهنگی را تشکیل می دهند و و آنها را از سیستم خارج می کنند.
در ترکیبات آنها حداقل دو اتم دهنده وجود دارد که قادر به تشکیل پیوند مختصات با یون فلز هستند و کمپلکس کیلیت حاصل معمولاً پایدارتر و محلول تر از یون فلزی ساده است.
همین امر باعث می شود که ریجنت های نوع کیلیت در کاربردهای مختلفی از جمله شیمی تجزیه، بیوشیمی، اسپکتروفوتومتری و بسیاری از فرآیندهای صنعتی مفید باشند.
همچنین، ریجنت های کیلیت به عنوان تثبیت کننده یون های فلزی در فرآیندهای صنعتی مانند آبکاری الکتریکی و به عنوان افزودنی در محصولات غذایی و دارویی برای جلوگیری از اکسیداسیون یا تخریب استفاده می شوند.
نمونه های رایج معرف های کیلیت عبارتند از:
عملکرد کلی ریجنت شیمیایی نوع کیلیت
آنزیم ها پروتئین هایی هستند که با اتصال به مولکول های واکنش دهنده خاص به نام سوبسترا (پیش ماده)، واکنش های بیوشیمیایی را کاتالیز می کنند.
سوبسترا مولکولی است که آنزیم بر روی آن اثر می کند. واکنش های آنزیم- سوبسترا به معرف های خاصی نیاز دارد که بسته به آنزیم و سوبسترا می تواند متفاوت باشد.
برخی از ریجنت های رایج مورد استفاده در واکنش های سوبسترای آنزیمی عبارتند از:
عملکرد کلی ریجنت شیمیایی نوع سوبسترای آنزیمی
معرف های کمپلکس کننده ترکیباتی هستند که با یون های فلزی، معمولاً یون های فلزات واسطه، کمپلکس های پایداری را تشکیل می دهند که می توانند کاربردهای متنوعی داشته باشند.
ریجنت های کمپلکس را می توان برای حذف یون های فلزی از فاضلاب، استخراج انتخابی یون های فلزی خاص از مخلوط ها و آنالیز مقادیر کمی از فلزات در نمونه های محیطی استفاده کرد.
یکی از معرف های کمپلکس کننده پرکاربرد اتیلن دی آمین تترا استیک اسید (EDTA) است که کمپلکس های پایداری را با طیف وسیعی از یون های فلزی از جمله کلسیم، منیزیم و آهن تشکیل می دهد.
EDTA اغلب به عنوان یک ضد انعقاد در لوله های جمع آوری خون برای جلوگیری از لخته شدن با اتصال به یون های کلسیم استفاده می شود.
یکی دیگر از معرف های کمپلکس کننده مهم دی اتیلن تری آمین پنتا استیک اسید (DTPA) است که با بسیاری از یون های فلزات سنگین مانند سرب، کادمیوم و مس کمپلکس هایی را تشکیل می دهد.
عملکرد ریجنت شیمیایی EDTA بعنوان کمپلکس کننده
بسته به کاربرد خاص و نوع کروماتوگرافی که انجام می شود، انواع مختلفی از معرف ها وجود دارند که می توانند استفاده شوند. در اینجا چند نمونه رایج آورده شده است:
عملکرد کلی ریجنت شیمیایی در کروماتوگرافی
اسپکتروفوتومتری تکنیکی است که برای اندازه گیری مقدار نور جذب شده یا انتقال یافته توسط یک ماده استفاده می شود و ریجنت شیمیایی اسپکتروفوتومتری، مواد شیمیایی هستند که برای ایجاد واکنش شیمیایی و تشخیص راحت تر، به نمونه مورد آنالیز اضافه می شوند.
کاربرد ریجنت در اسپکتروفوتومتری و تعیین غلظت اورانیوم
بسته به نوع آنالیز انجام شده و خواص نمونه مورد آزمایش، ریجنت های مختلفی وجود دارند که می توانند در اسپکتروفوتومتری استفاده شوند. برخی از معرف های رایج عبارتند از:
نقش ریجنت شیمیایی در اسپکتروفوتومتری نیتریت
در آماده‌سازی های تجاری یا آزمایشگاهی یک ریجنت شیمیایی، آنها مطابق با استانداردهای خلوص مشخص می شوند که دقت علمی و قابلیت اطمینان آنالیز شیمیایی، واکنش های شیمیایی یا آزمایش های فیزیکی را تضمین می‌کند.
استانداردهای خلوص برای انواع ریجنت شیمیایی توسط سازمان هایی مانند ASTM یا انجمن شیمی آمریکا تعیین می شود. در ایران نیز سازمان استاندارد، استانداردهای لازم برای خلوص انواع ریجنت شیمیایی را تعیین و نظارت می کند.
به عنوان مثال، آب با کیفیت ریجنت سیمیایی باید دارای سطوح بسیار کم ناخالصی مانند یون های سدیم و کلرید، سیلیس و باکتری ها و همچنین مقاومت الکتریکی بسیار بالایی باشد.
امیداوریم که این مطلب برای شما مفیده بوده 😍
به شما کاربر عزیز پیشنهاد می کنیم که محصولات شرکت دانش بنیان بلورآزما را نیز مشاهده کنید و در صورت نیاز، می توانید کاتالوگ هر محصول را به صورت جداگانه دانلود نمایید.💐
پیشنهاد می کنیم مقاله اسپکتروفتومتر را برسی کنید
A Simple and Rapid Spectrophotometric Method for Nitrite Detection in Small Sample Volumes
مقالات منتشر شده در ساعاتی قبل