PH-INDIKATORER: TYPER INDIKATORER OG HVORDAN DE FUNGERER - KJEMI - 2026

De pH-indikatorer er kritisk i bestemmelse av mengden av pH-verdien som finnes i et bestemt medium. Når man snakker om begrepet pH, representerer den konsentrasjonen av hydroniumioner (H ₃ O ⁺ ) som er til stede i en vandig løsning.

På samme måte måles det på en negativ logaritmisk skala mellom 0 og 14, der oppløsninger med en pH-verdi lavere enn 7 anses som sure, de med en pH-verdi større enn 7 er basiske og de med en pH-verdi lik 7 blir betraktet som nøytrale løsninger. Denne parameteren er uttrykt som følger med Henderson-Hasselbalch-ligningen: pH = pKa + log ₁₀ (/).

I ovennevnte uttrykk representerer pKa den negative logaritmen til syre-dissosiasjonskonstanten, og molkonsentrasjonene og er de for henholdsvis den svake syre og dens konjugatbase. Å kjenne til pH gjør det mulig å studere kvaliteten på vann og mat, og å kunne opprettholde repeterbarheten til et forseggjort kjemisk produkt.

typer

Det er tre hovedtyper av pH-indikatorer: syre-base væskeindikatorer, som fungerer innenfor et visst pH-område; papirer og andre indikatormaterialer som endrer farge som flytende eller gassformet prøve blir tilsatt overflaten; og digitale pH-målere, som måler den potensielle elektriske forskjellen mellom to elektroder.

Væskeindikatorer

Flytende indikatorer er svake organiske syrer eller baser som har forskjellige farger, avhengig av deres sure eller basiske form. Disse fungerer innenfor begrensede områder, varierende farge når dette er nådd, og stopper varierende farge når maksimumsnivået på rekkevidden er nådd.

For å jobbe skal de bare brukes i løsninger der en fargeendring kan observeres (helst fargeløs).

Det finnes et stort antall væskeindikatorer i forskjellige farger og pH-områder, inkludert cresolrød (rød til gul i området 0,2 til 1,8), metylrød (rød til gul i området 4 , 2 til 6,2), bromokresolgrønn (rosa til blå / grønn fra 4,2 til 5,2), og fenolftalein (fargeløs til rosa i området 8,0 til 10,0).

Disse indikatorene er populære for grader innen analytisk kjemi, selv om du må ha et visst nivå av trening for å utføre denne praksisen nøyaktig.

Indikatorpapirer

Det er flere typer papir som brukes til å måle pH, men den mest kjente kalles lakmuspapir, som er laget av et pulver som kommer fra lav.

Litmus-papir brukes til å vite om en flytende eller gassformig løsning er sur eller basisk (uten å vite hva den nøyaktige pH-verdien blir eller et estimat av det), og det kommer i to presentasjoner: blått og rødt.

Blått lakmapapir blir rødt under sure forhold, og rødt lakmapapir blir blått under grunnleggende eller alkaliske forhold, og kan resirkuleres for omvendt testing når papiret allerede har endret farge.

De kjente begrensningene i papiret - for eksempel manglende evne til å tilby en nøyaktig eller estimert pH-verdi og muligheten til å skifte til andre farger når de reagerer med visse forbindelser - har ført til at det har blitt erstattet av væskeindikatorer og / eller pH-målere.

pH-metre

PH-målerne ble født av behovet fra laboratorieanalytikere for å oppnå eksakte verdier av denne parameteren, noe som ikke var mulig med papirindikatorer eller væskeindikatorer.

De er basert på målingen av det elektriske potensialforskjellen mellom elektrodes pH og referanseelektroden.

Driften av disse pH-metrene blir nærmere forklart i neste avsnitt, men generelt anses disse indikatorene som den mest nøyaktige par excellence, og gir et nøyaktig antall (til nøyaktigheten 0,01 pH-enheter) av parameteren og teller med en følsomhet og hastighet som er overlegen de to andre metodene.

I tillegg kan de også måle andre egenskaper, for eksempel oppløste faste stoffer, elektrisk ledningsevne og løsningstemperatur.

Den eneste ulempen med denne typen pH-måler er at de er delikat utstyr, og i tillegg til en innledende kalibrering som må utføres av en instrumentalist eller kjenner av utstyret, må de også rengjøres regelmessig for å forhindre at elektrodene samler seg materiale på dem.

Hvordan fungerer de?

Væskeindikatorer

Væskeindikatorer endrer farge på grunn av virkningen av protonering eller deprotonering i deres struktur (avhengig av indikatorens grunnleggende eller sure natur), som er basert på reaksjonens likevekt, som følger: HIn + H ₂ O ↔ H ₃ O ⁺ + I ^-

Det vil si at når indikatoren har blitt lagt til løsningen, hvis likevekten til dette mediet begynner å tendere i motsatt retning på grunn av en økning eller reduksjon i hydroniumionet (igjen, avhengig av indikatorens art), vil det endre farge til slutt opphold i en ny ufravikelig farge.

Indikatorpapirer

Indikatorpapirer, spesielt lakmuspapir, må komme i kontakt med løsningen som skal analyseres diskret for å kunne måle nøyaktig.

Det vil si at det i en flytende løsning ikke skal føres helt inn i det, men skal dryppes med det eller kort berøres en prøve av stoffet.

I tilfelle av en gassoppløsning, må gassen passere over overflaten på papiret for å la det komme i kontakt og endre farge.

pH-metre

Som tidligere nevnt, fungerer pH-målere av den elektriske potensialforskjellen mellom en pH og en referanseelektrode.

PH-måleren måler spenningen som eksisterer mellom to elektroder i en løsning og viser resultatet omgjort til en tilsvarende pH-verdi.

Selve utstyret består av et par elektroder - hvorav den ene er metallisk og ufølsom for pH i løsningen - og en enkel elektronisk forsterker. For kalibrering kalibreres utstyret med oppløsninger med kjent pH.

referanser

1. Carolina. (SF). Måling av pH: Indikatorer, papir og målere. Hentet fra carolina.com
2. Company, S. (sf). pH-indikatorområder (stigende pH). Gjenopprettet fra sciencecompany.com
3. LibreTexts. (SF). pH-indikatorer. Hentet fra chem.libretexts.org
4. ThoughtCo. (SF). pH-indikator definisjon og eksempler. Gjenopprettet fra thoughtco.com
5. Wikipedia. (SF). PH-meter. Hentet fra en.wikipedia.org