VIOLET KRISTAL: KENMERKEN, HOE HET WORDT VERKREGEN EN GEBRUIKT - CHEMIE - 2024

Het kristalviolet is een organische, synthetische en alkalische trifenylmethaan kleurstof triamino-. Gevonden als een donkergroen metallic glanspoeder. Het krijgt verschillende namen, waaronder hexamethylpararosanilinechloride of methylviolet, anilineviooltje, gentiaanviolet, enz.

De naam van de violette kristalkleurstof werd ontleend aan de gelijkenis met de kleur van de bloembladen van violette en gentiaanbloemen; de oorsprong heeft niets te maken met de extracten van deze bloemen.

Bron: door LHcheM, van Wikimedia Commons

Het violette kristal wordt verkregen via verschillende routes, waaronder condensatie, additie, chloreringsreacties, onder andere. Ze hebben allemaal N, N-dimethylaniline als grondstof.

Het wordt gebruikt als een component in inkt die wordt gebruikt voor afdrukken en in balpennen. Het wordt ook gebruikt om onder meer leer, papier, wasmiddelen, meststoffen te verven.

Het werd veel gebruikt als antisepticum. Het heeft antimitotische, antibacteriële, antiparasitaire en schimmelwerende eigenschappen. Het werkingsmechanisme is bacteriostatisch.

Het wordt in de histologie gebruikt om weefselcoupes te kleuren en in de microbiologie om bacteriën te kleuren en te classificeren op basis van hun kleuringseigenschappen met de Gramkleuring.

kenmerken

Bron: Jynto via Wikipedia

De bovenste afbeelding toont de structuur van het triaminetrifenylmethaanmolecuul. De blauwe bollen komen overeen met de stikstofatomen, en bovenaan bevindt zich een stikstof met een positieve formele lading, die het Cl ^- anion (groene bol) aantrekt .

De structuur is vlak in de drie aromatische ringen, vanwege sp ^2- hybridisatie van hun koolstofatomen. Merk op dat, hoewel de bovenste ring aromatisch is, deze de stippellijnen aan de binnenkant niet bevat. Dit betekent dat de resonantie van zijn dubbele bindingen niet gunstig is.

Het kristalviolette molecuul is opvallend polair. Waarom? Omdat de drie elektronegatieve stikstofatomen hun paar vrije elektronen afgeven aan de aromatische ringen, en een deel van deze elektronendichtheid wordt aangetrokken door het gedeeltelijk positief geladen stikstofatoom (N ⁺ ). Deze polariteit komt tot uiting in het hoge kookpunt, veel hoger dan dat van water.

Moleculaire formule

C ₂₅ H ₃₀ ClN ₃

Formule gewicht

407,99 g / mol

Smeltpunt

205 ºC

Kookpunt

560,86 ºC

Dichtheid

1,19 g / cm ³ (20 ºC)

Oplosbaarheid

Oplosbaar in water 50 g / L bij 27ºC.

Kristalviolet is onoplosbaar in ether, het is oplosbaar in water, chloroform en alcohol. Wanneer het violette kristal wordt opgelost in water, wordt het blauw of paars.

Pka

9.4 bij 25ºC

De kleur zal variëren met de zuurgraad van de oplossing, bij een pH hoger dan 1 is de kleurstof groen, terwijl bij een pH lager dan 1 de kleur geel is. Deze variatie in kleur weerspiegelt de verschillende ladingsveranderingen van het molecuul.

Reactiviteit

Het is gevoelig voor licht, onverenigbaar met onder meer zuren en sterke oxidatiemiddelen.

Hoe wordt het verkregen?

Het violette kristal is verkregen via verschillende routes. Het werd voor het eerst bereid door Caro en Kern, twee Duitse chemici die dimethylaniline met fosgeen reageerden.

Deze reactie resulteerde in een tussenproduct, 4,4'-bis (dimethylamino) benzofenon, ook bekend als Michler's keton. Dit keton werd vervolgens omgezet met meer dimethylaniline met fosforoxychloride en zoutzuur.

Het gemengde reagens van jodium met kristalvioletchloride staat bekend als gentiaanviolet. Een andere manier om kristalviolet te bereiden is door de condensatiereactie van dimethylamine en formaldehyde, wat resulteert in een witte kleurstof.

Afhankelijk van de pH-, licht- of warmtecondities, kan deze witte kleurstof omkeerbare transformaties ondergaan die tussen twee kleuren oscilleren en door de kleurloze gaan.

Toepassingen

Inkt component

Gentiaanviolet kan worden gebruikt in inkten waarmee een grote verscheidenheid aan materialen zoals hout, leer, zijde of papier wordt gekleurd. Het wordt gebruikt in verven, meststoffen, wasmiddelen, koelmiddelen.

Het wordt gebruikt in drukinkten, zwarte en marineblauwe inkt voor balpennen. Het gebruik ervan in haarkleurmiddelen is ook beschreven.

In geval van tijdelijke huidmarkering

Het wordt gebruikt om de huid te markeren en het gebied af te bakenen dat moet worden uitgevoerd voor lichaamsoperaties. Evenzo wordt het gebruikt om de plaats op de huid te markeren waar een piercing zal worden geplaatst, en het is nuttig als marker bij allergietesten.

In de Gram-vlek

Bron: Pixnio

Kristalviolet is een van de componenten van de Gram-kleuringsmethode. Hierdoor kunnen bacteriën worden geclassificeerd als Gram-positieve bacteriën of Gram-negatieve bacteriën. Sommigen van hen zijn echter niet gekleurd met het Gram.

Het gebruik van kristalviolet is gebaseerd op zijn penetratie door de dikke celwand van bacteriën. De cellulaire structuur behoudt dus de kleurstof en kleurt de bacteriën paars. Dit is het geval bij grampositieve bacteriën.

Als de bacteriën een dunne celwand hebben, worden ze geclassificeerd als gramnegatieve bacteriën. Hierdoor kan de kleurstof niet lang genoeg erin blijven om ze te verven (het triamino-trifenylmethaanmolecuul gaat gemakkelijk in en uit).

Later, in het tegenkleuringproces met dezelfde Gram-methode, worden de bacteriën gekleurd met fenicada fuscin, waardoor ze roze blijven.

Wanneer bacteriën geen celwand hebben en geen enkele vorm van verkleuring vertonen, worden ze geclassificeerd als bacteriën die niet kleuren met de Gram.

Als behandeling bij sommige ziekten

-Het violette kristal werd zeer vaak gebruikt als antisepticum op huid- en slijmvlieswonden (plaatselijk of uitwendig gebruik), evenals bij de behandeling van verschillende ziekten, zoals atopische dermatitis.

-Het nut ervan bij de behandeling van aambeien wordt beschreven.

-Het heeft antitumorale eigenschappen.

-Het is gebruikt bij neurodegeneratieve ziekten, bij multipel myeloom en bij borstkanker.

Bij het behandelen van infecties

-Het violette kristal heeft eigenschappen die helpen bij het elimineren van verschillende soorten micro-organismen. Onder hen zijn schimmels; dat wil zeggen, het is schimmelwerend.

-Het wordt gebruikt bij de behandeling van orale candidiasis, voor het elimineren van voetschimmel, mycose van de nagels (onychomycose), naast andere ziekten, infecties veroorzaakt door schimmels.

-Het wordt gebruikt om bepaalde door bacteriën veroorzaakte infecties te behandelen, zoals impetigo, wat vooral nuttig is voor mensen die allergisch zijn voor bepaalde antibiotica, zoals penicilline.

-Het is ook antiparasitair. Het dient om wormparasieten (anthelminthisch) te elimineren en is effectief tegen trypanosoomprotozoa.

-Het is erg handig voor het behandelen van infecties van de ogen en huid van dieren zoals vee en zelfs vissen. Er is vastgesteld dat de kristalviolette kleurstof een overheersende bacteriostatische werking heeft.

In laboratoria en biomedisch onderzoek

-Het violette kristal wordt in laboratoria gebruikt als zuur-base-indicator, waarbij de kleur varieert van groen bij een pH van 0,5 tot blauw bij een pH van 2. Het kan worden gebruikt bij de bepaling van metaalionen zoals zink, cadmium, goud, kwik, naast andere ionen.

-Crystal Violet is een niet-giftig alternatief, gebruikt in plaats van de fluorescerende ethidiumbromide-kleurstof in DNA-gelelektroforetische runs.

-Het violette kristal en formaline zijn erg nuttig om de cellen die in kweekmedia zijn verkregen te kleuren en te fixeren, waardoor de zichtbaarheid van de cellen wordt vergemakkelijkt.

Referenties

1. Wikipedia. (2018). Kristal violet. Hersteld van: en.wikipedia.org
2. Chemisch boek. (2017). Kristal violet. Hersteld van: chemicalbook.com
3. PubChem. (2018). Gentiaan Violet. Hersteld van: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. Monica Z. Bruckner. (2016, 3 november). Gramkleuring. Hersteld van: serc.carleton.edu
5. DrugBank. (2018). Gentiaan Violet. Hersteld van: drugbank.ca