Ukazovatele pH indikátorov a ich fungovania



pH indikátory Sú zásadné na určenie množstva pH, ktoré je v špecifickom médiu. Keď hovoríme o koncepte pH, predstavuje koncentráciu iónov hydronia (H3O+), ktorý je prítomný vo vodnom roztoku.

Podobne sa meria na zápornej logaritmickej stupnici medzi 0 a 14, kde roztoky s pH nižším ako 7 sa považujú za kyslé, pH roztoky vyššie ako 7 sú bázické a roztoky s pH rovným 7 sa považujú za neutrálne roztoky. Tento parameter je vyjadrený pomocou Henderson-Hasselbalchovej rovnice: pH = pKa + log10 ([A-] / [HA]).

V predchádzajúcom výraze pKa predstavuje negatívny logaritmus disociačnej konštanty kyseliny a molárne koncentrácie [A-] a [HA] sú kyseliny slabej kyseliny a jej konjugovanej bázy. Poznanie pH umožňuje študovať kvalitu vody a jedla a zachovať opakovateľnosť prepracovaného chemického produktu.

index

  • 1 Typy
    • 1.1 Ukazovatele kvapalín
    • 1.2 Ukazovatele indikátorov
    • 1,3 pH
  • 2 Ako fungujú?
    • 2.1 Kvapalné ukazovatele
    • 2.2 Ukazovatele
    • 2,3 pH
  • 3 Odkazy

typ

Existujú tri hlavné typy ukazovateľov pH: kvapalné acidobázické ukazovatele, ktoré pracujú podľa určitého rozsahu pH; papiere a iné indikačné materiály, ktoré menia farbu ako kvapalnú alebo plynnú vzorku; a digitálne pH-metre, ktoré merajú potenciálny elektrický rozdiel medzi dvoma elektródami.

Kvapalné ukazovatele

Kvapalnými indikátormi sú slabé kyseliny alebo organické zásady, ktoré majú variabilné farby podľa ich kyslej alebo zásaditej formy. Pracujú v obmedzenom rozsahu, menia sa farbou po dosiahnutí tohto cieľa a prestanú meniť farbu, keď sa dosiahne maximálna úroveň rozsahu..

Na prácu by sa mali používať iba v roztokoch, kde je možné pozorovať zmenu farby (najlepšie bezfarebnú)..

Existuje veľké množstvo kvapalných indikátorov rôznych farieb a rozsahov pH, vrátane krezolovej červenej (červená až žltá v rozsahu 0,2 až 1,8), metylovej červenej (červená až žltá v rozsahu 4). , 2 až 6,2), bromokrezolová zelená (ružová až modrá / zelená 4,2 až 5,2) a fenolftaleín (bezfarebný až ružový v rozsahu 8,0 až 10,0).

Tieto ukazovatele sú populárne pre tituly v analytickej chémii, aj keď musíte mať určitú úroveň odbornej prípravy, aby ste túto prax vykonávali presne..

Ukazovatele

Na meranie pH sa používa niekoľko typov papiera, ale najznámejším je lakmusový papier, ktorý je vyrobený z prášku, ktorý pochádza z lišajníkov..

Papier na lakmus sa používa na to, aby vedel, či je kvapalný alebo plynný roztok kyslý alebo zásaditý (bez toho, aby vedel, čo bude jeho presné pH alebo odhad), a prichádza v dvoch prezentáciách: modrá a červená.

Modrý lakmusový papier sa zmení na červenú v kyslých podmienkach a červený lakmusový papier sa zmení na modrý v základných alebo alkalických podmienkach a môže sa recyklovať na vykonanie testu v opačnom poradí, keď už papier zmenil farbu.

Známe obmedzenia papiera - ako napríklad jeho neschopnosť ponúknuť presnú alebo odhadovanú hodnotu pH a schopnosť zmeniť sa na iné farby, keď reaguje s určitými zlúčeninami - spôsobili, že boli nahradené kvapalnými indikátormi a / alebo pH-metrami.

pH metrov

PH-metre sa zrodili z potreby laboratórnych analytikov získať presné hodnoty tohto parametra, čo nebolo možné u papierových indikátorov alebo kvapalných indikátorov..

Sú založené na meraní rozdielu elektrického potenciálu medzi hodnotou pH elektródy a referenčnou elektródou.

Prevádzka týchto pH metrov je podrobnejšie vysvetlená v nasledujúcej časti, ale vo všeobecnosti sú tieto ukazovatele považované za najpresnejšie par excellence, poskytujúce presný počet (s presnosťou 0,01 pH jednotiek) parametra a počítanie s citlivosťou a rýchlosťou lepšou ako ostatné dve metódy.

Okrem toho môžu tiež merať ďalšie charakteristiky, ako sú rozpustené pevné látky, elektrická vodivosť a teplota roztoku.

Jedinou nevýhodou tohto typu pH metrov je, že sú to jemné zariadenia a okrem počiatočnej kalibrácie, ktorú musí vykonať inštrumentalista alebo znalec zariadenia, musia byť pravidelne čistené, aby sa zabránilo hromadeniu materiálu v týchto elektródach..

Ako fungujú?

Kvapalné ukazovatele

Kvapalné indikátory menia farbu pôsobením protonácie alebo deprotonácie v ich štruktúre (v závislosti od bázickej alebo kyslej povahy indikátora), ktorá je založená na rovnováhe reakcie, teda: HIn + H2O ↔ H3O+ + v-

To znamená, že akonáhle sa indikátor pridá k roztoku, ak rovnováha tohto média začne smerovať k opačnému smeru zvyšovaním alebo znižovaním hydróniového iónu (opäť, v závislosti od povahy indikátora), zmení farbu až na konečný zostať novú farbu nemennú.

Ukazovatele

Indikačné papiere, najmä lakmusový papier, musia prísť do kontaktu s roztokom, ktorý sa má analyzovať diskrétne, aby bolo možné presne merať.

To znamená, že v tekutom roztoku by sa nemal do nej úplne zavádzať, ale mal by sa s ním kvapkať alebo sa krátko dotknúť vzorky látky..

V prípade plynného roztoku musí plyn prechádzať cez povrch papiera, aby mohol nadviazať kontakt a zmeniť farbu..

pH metrov

Ako je uvedené vyššie, pH metre pracujú kvôli potenciálnemu elektrickému rozdielu medzi pH elektródou a referenčnou elektródou..

PH meter meria napätie, ktoré existuje medzi dvoma elektródami v roztoku a ukazuje výsledok prevedený na zodpovedajúcu hodnotu pH.

Samotné zariadenie sa skladá z dvojice elektród - jedna z nich je kovová a necitlivá na pH roztoku - a jednoduchý elektronický zosilňovač. Na kalibráciu sa zariadenie kalibruje pomocou známych roztokov pH.

referencie

  1. Carolina. (N. D.). Meranie pH: indikátory, papier a metre. Zdroj: carolina.com
  2. Company, S. (s.f.). Rozsahy indikátorov pH (vzostupné pH). Získané z sciencecompany.com
  3. LibreTexts. (N. D.). pH indikátory. Zdroj: chem.libretexts.org
  4. ThoughtCo. (N. D.). Definícia a príklady indikátorov pH. Zdroj: thinkco.com
  5. Wikipedia. (N. D.). PH meter. Zdroj: en.wikipedia.org