PH-indikaattoreiden indikaattorit ja miten ne toimivat



pH-indikaattorit Ne ovat olennaisia ​​määritettäessä tietyssä väliaineessa olevan pH: n määrää. Kun puhumme pH-käsitteestä, se edustaa hydroniumionien pitoisuutta (H3O+) joka on läsnä vesiliuoksessa.

Samoin se mitataan negatiivisella logaritmisella asteikolla välillä 0 - 14, jolloin liuoksiksi, joiden pH on alle 7, pidetään happamisina, pH-liuokset yli 7 ovat emäksisiä ja ne, joiden pH on yhtä suuri kuin 7, katsotaan neutraaleiksi liuoksiksi. Tämä parametri ilmaistaan ​​seuraavasti Henderson-Hasselbalch-yhtälön avulla: pH = pKa + log10 ([A-] / [HA]).

Edellisessä ilmentymässä pKa edustaa hapon dissosiaatiovakion negatiivista logaritmia ja moolipitoisuudet [A-] ja [HA] ovat heikon hapon ja sen konjugaattipohjan vastaavat. PH: n tunteminen mahdollistaa veden ja ruoan laadun tutkimisen ja kehittyneen kemiallisen tuotteen toistettavuuden ylläpitämisen.

indeksi

  • 1 tyypit
    • 1.1 Nestemäiset indikaattorit
    • 1.2 Indikaattoripaperit
    • 1,3 pH-metriä
  • 2 Miten ne toimivat?
    • 2.1 Nesteindikaattorit
    • 2.2 Indikaattoripaperit
    • 2,3 pH-metriä
  • 3 Viitteet

tyyppi

PH-indikaattoreita on kolme: nestemäiset happo-emäsindikaattorit, jotka toimivat tietyn pH-alueen mukaan; papereita ja muita indikaattorimateriaaleja, jotka muuttavat väriä nestemäisenä tai kaasumaisena näytteenä, lisätään niiden pintaan; ja digitaaliset pH-mittarit, jotka mittaavat kahden elektrodin mahdollisen sähköisen eron.

Nestemäiset indikaattorit

Nestemäiset indikaattorit ovat heikkoja happoja tai orgaanisia emäksiä, joilla on vaihtelevia värejä hapan tai perusmuodon mukaan. Nämä toimivat rajoitetuilla alueilla, jotka vaihtelevat värin jälkeen, kun ne on saavutettu, ja lakkaa muuttamasta väriä, kun alueen maksimitaso saavutetaan.

Työskentelyä varten niitä tulisi käyttää vain sellaisissa ratkaisuissa, joissa värimuutoksia voidaan havaita (mieluiten väritön).

Erilaisia ​​värejä ja pH-alueita sisältäviä nestemäisiä indikaattoreita on suuri, mukaan lukien kresolipunainen (punainen keltaiseksi alueelle 0,2–1,8), metyylipunainen (punaisesta keltaiseksi alueella 4). , 2 - 6,2), bromikresolivihreä (vaaleanpunainen tai sininen / vihreä 4.2 - 5.2) ja fenolftaleiini (väritön tai vaaleanpunainen alueella 8,0–10,0).

Nämä indikaattorit ovat suosittuja analyyttisen kemian tutkinnoissa, vaikka sinulla on oltava tietty koulutustaso tämän käytännön suorittamiseksi tarkasti..

Indikaattoripaperit

PH-mittauksessa käytetään useita paperityyppejä, mutta tunnetuin on lakmuspaperi, joka on valmistettu jäkäläistä peräisin olevasta jauheesta..

Lakmuspaperia käytetään tietämään, onko nestemäinen tai kaasumainen liuos hapan tai emäksinen (tietämättä, mikä on sen tarkka pH tai arvio), ja se on kaksi esitystä: sininen ja punainen.

Sininen lakmuspaperi muuttuu punaiseksi happamissa olosuhteissa, ja punainen lakmuspaperi muuttuu siniseksi perus- tai emäksisissä olosuhteissa, ja se voidaan kierrättää testin suorittamiseksi taaksepäin, kun paperi on jo muuttanut väriä.

Paperin tunnetut rajoitukset - kuten sen kyvyttömyys tarjota tarkkaa tai arvioitua pH-arvoa ja kyky vaihtaa muihin väreihin, kun se reagoi tiettyjen yhdisteiden kanssa - on aiheuttanut sen korvaamisen nestemäisillä mittareilla ja / tai pH-mittareilla.

pH-mittarit

PH-mittarit syntyvät laboratorioanalyytikoiden tarpeesta saada tämän parametrin tarkat arvot, mikä ei ollut mahdollista paperin ilmaisimien tai nestemerkkien avulla.

Ne perustuvat elektrodin pH-arvon ja vertailuelektrodin välisen sähköisen potentiaalisen eron mittaukseen.

Näiden pH-mittareiden toimintaa selostetaan tarkemmin seuraavassa osassa, mutta yleisesti nämä indikaattorit pidetään tarkimpana par excellence -arvona, jolloin saadaan tarkka parametri (tarkkuus 0,01 pH-yksikköä) ja laskenta. herkkyys ja nopeus ylittävät kaksi muuta menetelmää.

Lisäksi ne voivat myös mitata muita ominaisuuksia, kuten liuenneita kiintoaineita, sähköjohtavuutta ja liuoksen lämpötilaa.

Tämäntyyppisten pH-mittareiden ainoa haitta on se, että ne ovat herkkiä laitteita, ja niiden on lisäksi puhdistettava säännöllisesti kalibroinnin lisäksi, joka on suoritettava instrumentalistilta tai laitteiston ammattilaiselta, jotta elektrodit eivät kerryisi materiaalia näihin.

Miten he toimivat?

Nestemäiset indikaattorit

Nestemäiset indikaattorit muuttavat väriä protonoitumisen tai deprotonoitumisen vaikutuksesta niiden rakenteessa (indikaattorin perustasosta tai happamuudesta riippuen), joka perustuu reaktion tasapainoon, siis: HIn + H2O ↔ H3O+ + sisään-

Toisin sanoen, kun indikaattori lisätään liuokseen, jos tämän väliaineen tasapaino alkaa taipua vastakkaiseen suuntaan lisäämällä tai pienentämällä hydroniumionia (uudelleen, indikaattorin luonteesta riippuen) se muuttaa väriä lopulta pysy uudessa värissä muuttumattomana.

Indikaattoripaperit

Indikaattoripaperit, erityisesti lakmuspaperi, joutuvat kosketuksiin analysoitavan ratkaisun kanssa, jotta he voivat mitata tarkasti.

Toisin sanoen nestemäisessä liuoksessa sitä ei pitäisi tuoda kokonaan sisään, vaan se tulisi tippua sen kanssa tai koskettaa lyhyesti näytettä aineesta.

Kaasumaisen liuoksen tapauksessa kaasun on kuljettava paperin pinnan yli, jotta se voi koskettaa ja muuttaa sen väriä.

pH-mittarit

Kuten edellä mainittiin, pH-mittarit toimivat pH-elektrodin ja vertailuelektrodin välisen mahdollisen sähköisen eron vuoksi..

PH-mittari mittaa jännitteen, joka on kahden elektrodin välillä liuoksessa, ja osoittaa tuloksen, joka muunnetaan vastaavaksi pH-arvoksi.

Itse laitteisto koostuu elektrodiparista, joista toinen on metallinen ja liukenematon liuoksen pH-arvoon ja yksinkertainen elektroninen vahvistin. Kalibrointia varten kalibroidaan tunnetut pH-liuokset.

viittaukset

  1. Carolinassa. (N.D.). PH: n mittaus: indikaattorit, paperi ja mittarit. Haettu osoitteesta carolina.com
  2. Company, S. (s.f.). pH-indikaattorialueet (nouseva pH). Haettu osoitteesta sciencecompany.com
  3. LibreTexts. (N.D.). pH-indikaattorit. Haettu osoitteesta chem.libretexts.org
  4. ThoughtCo. (N.D.). pH-indikaattorin määritelmä ja esimerkit. Haettu osoitteesta thinkco.com
  5. Wikipedia. (N.D.). PH-mittari. Haettu osoitteesta en.wikipedia.org