ما هي وظيفة ورق عباد الشمس؟

ورقة عباد الشمس هي أداة تستخدم لاختبار ما إذا كانت المادة عبارة عن حمض أم قاعدة. عندما يتم إذابة مادة في الماء ، يتسبب المحلول الناتج في تغيير لون ورق عباد الشمس. يتم تحديد حموضة المحلول أو قلويته من خلال تركيز أيونات الهيدروجين ، أو قوة الهيدروجين ، معبرًا عنها بقيمة الأس الهيدروجيني. يوفر اختبار عباد الشمس نتيجة سريعة ولكن لا يمكنه تحديد مستوى الحموضة أو القلوية في المحلول.

يمكن تعريف الأحماض والقواعد بطرق متعددة باستخدام معلمات مختلفة. قام الكيميائي Svante Arrhenius من القرن التاسع عشر بتعريف الأحماض والقواعد وفقًا للأيونات التي تنتجها في المحاليل المائية. الأحماض هي مركبات تنتج أيونات الهيدروجين (H⁺) عند إذابته في الماء ، وتنتج القواعد أيونات الهيدروكسيد (OH^-) عند إذابته في الماء. على سبيل المثال ، يتفكك حمض الهيدروكلوريك (HCl) في الماء ليشكل أيون الهيدرونيوم (H₃ا⁺) وأيون الكلوريد (Cl^-). قاعدة مثل الأمونيا (NH₃) في الماء لينتج أيون الأمونيوم (NH₄⁺) وأيون الهيدروكسيد (OH^-). بعبارات بسيطة ، تتذوق الأحماض عمومًا حامضًا ، مثل عصير الليمون ، وتشعر القواعد بأنها زلقة ، مثل الصابون.

الرقم الهيدروجيني قيمة تعبر عن تركيز الهيدروجين في المحلول. يتراوح مقياس الأس الهيدروجيني من 0 إلى 14 ويعادل اللوغاريتم السالب لتركيز أيون الهيدروجين. المياه النقية محايدة ولها درجة حموضة 7. المحاليل التي تحتوي على درجة حموضة أقل من 7 تكون حمضية ، بينما المحاليل التي تحتوي على درجة حموضة أعلى من 7 تكون قلوية أو أساسية. يحتوي عصير الليمون وحمض المعدة على درجة حموضة حوالي 2. القهوة لديها درجة حموضة حوالي 5. الدم قلوي قليلاً ، مع درجة حموضة تبقى قريبة من 7.4. تبلغ قيم الأس الهيدروجيني للمنظفات المنزلية والأمونيا 9 و 12 تقريبًا على التوالي.

ورق عباد الشمس هو أحد أنواع المؤشرات الحمضية القاعدية. وهي متوفرة بألوان حمراء وزرقاء ومحايدة. الورق مشبع بصبغة مشتقة من الأشنات التي تغير لونها استجابة لوجود حمض أو قاعدة. يستخدم الورق الأحمر للكشف عن الأس الهيدروجيني القلوي وسيحول الظل إلى اللون الأزرق في وجود محلول أساسي. يتم استخدام ورق عباد الشمس الأزرق لاختبار الأحماض وسيتحول لونه إلى اللون الأحمر عندما يتلامس مع محلول حمضي. ورق عباد الشمس المحايد أرجواني وسيتغير لونه إلى الأحمر أو الأزرق اعتمادًا على ما إذا كان المحلول الذي يتم اختباره حمضيًا أم قلويًا.

يعطي ورق عباد الشمس المستخدم مؤشرا عاما للحموضة أو القلوية لأنه يرتبط بظلال اللون الأحمر أو الأزرق التي يتحول بها الورق. لاختبار الرقم الهيدروجيني لمادة ما ، قم بغمس شريط من ورق عباد الشمس في المحلول أو استخدم قطارة أو ماصة لتقطير كمية صغيرة من المحلول على ورق عباد الشمس. يمكن أن يشير ورق عباد الشمس الأزرق إلى حمض برقم هيدروجيني بين 4 و 5 أو أقل. يمكن أن يُظهر ورق عباد الشمس الأحمر قاعدة ذات درجة حموضة أكبر من 8. إذا كان المحلول يحتوي على درجة حموضة بين 5 و 8 ، فسيظهر تغيرًا طفيفًا في اللون على ورق عباد الشمس. لن تظهر القاعدة التي تم اختبارها باستخدام ورق عباد الشمس الأزرق أي تغيير في اللون ، ولن يُسجل الحمض الذي تم اختباره باستخدام ورق عباد الشمس الأحمر أي تغيير في اللون.

يعد استخدام اختبار عباد الشمس طريقة سريعة وسهلة لتحديد ما إذا كان المحلول حمضيًا أم قلويًا. ورق عباد الشمس غير مكلف وقابل للنقل ويمكنه اختبار الحموضة والقلوية باستخدام حجم صغير من المحلول. ومع ذلك ، لا يمكنها توفير الرقم الهيدروجيني الفعلي للمادة ، بخلاف الإشارة إلى ما إذا كان الرقم الهيدروجيني أقل من 5 تقريبًا أو أكبر من 8. لا يعد ورق عباد الشمس مفيدًا لاختبار المواد ذات الأس الهيدروجيني الأقرب إلى المحايد.