مؤشرات القاعدة الحمضية الشائعة

تُستخدم مؤشرات الحمض والقاعدة في الكيمياء لتحديد الرقم الهيدروجيني للمادة. يتغيرون إلى ألوان مختلفة اعتمادًا على ما إذا كانوا يضافون إلى حمض أو قاعدة أو مادة محايدة. معظم المؤشرات هي نفسها أحماض ضعيفة والاستجابة للتغيرات في تركيز أيون الهيدروجين.

يعمل نطاق الأس الهيدروجيني بين 0 إلى 14 مع كون 7 محايدًا. يشير الرقم الهيدروجيني فوق 7 إلى القاعدة ، وتلك الأقل من 7 تشير إلى الحمض. مقياس الأس الهيدروجيني لوغاريتمي ، ومع كل رقم فردي يتغير على المقياس ، هناك تغير بمقدار عشرة أضعاف في حموضة القلوية (القاعدية).

المؤشرات الحمضية والقاعدة حساسة لتغير الأس الهيدروجيني ، أو بشكل أكثر تحديدًا للتغيير في تركيز أيونات الهيدروجين، ح⁺، في الحل.

معظم المؤشرات الحمضية والقاعدية عبارة عن جزيئات عضوية كبيرة تحتوي على روابط متبادلة ثنائية ومفردة من الكربون إلى الكربون. في المحاليل الأساسية ، تصبح المؤشرات الحمضية والقاعدية أيونات بفقدان أيونات الهيدروجين من تركيبها الكيميائي ، عادةً من مجموعة OH. هذا يغير بنية الجزيء ، مما يتسبب في مؤشرات لامتصاص الضوء بأطوال موجية مختلفة وتغيير الألوان.

تعمل أنواع كثيرة من المؤشرات في جميع أنحاء مقياس الأس الهيدروجيني. من المهم اختيار واحد يقع ضمن نطاق الأس الهيدروجيني قيد الدراسة. يتم إعطاء العديد من المؤشرات المشتركة أدناه.

أحد المؤشرات الشائعة للحمض والقاعدة هو ورق عباد الشمس الذي تم إنشاؤه عن طريق معالجة ورق الترشيح بصبغة تم الحصول عليها من الأشنات. الحل المطبق على ورق عباد الشمس سيبقي عباد الشمس بنفس اللون أو يغيره.

عباد الشمس الأحمر هو حمض ثنائي البروتين ضعيف. يمكنها التبرع بذرتين من الهيدروجين. أقل من الرقم الهيدروجيني 4.5 ، تظل ورقة عباد الشمس الحمراء حمراء ، ولكنها تتحول إلى اللون الأزرق في القاعدة. أعلى من الرقم الهيدروجيني 8.3 ، تظل ورقة عباد الشمس الزرقاء زرقاء ولكنها تتحول إلى اللون الأحمر في الحمض.

مؤشر عباد الشمس غير قادر على تحديد قيمة الأس الهيدروجيني ، فقط يميز بين الأحماض والقواعد. ورق عباد الشمس المحايد أرجواني.

مؤشر الفينول فثالين هو حمض ضعيف له تركيبتان مختلفتان بناءً على ما إذا كان في محلول قلوي (وردي) أو حمض (عديم اللون). يمتص المحلول القلوي الضوء في طيف الضوء المرئي ، وتلاحظ العين البشرية تغيرًا في اللون إلى اللون الوردي عند مستوى الرقم الهيدروجيني 8.2 ، وتستمر إلى اللون الأرجواني الساطع عند درجة الحموضة 10 وما فوق.

يشيع استخدام الفينول فثالين كمؤشر في تجارب معايرة الحمض القاعدي في المختبر الكيميائي. يضاف محلول بتركيز معروف بعناية إلى محلول مجهول التركيز ومؤشر الفينول فثالين. عندما يتحول المحلول من عديم اللون إلى اللون الوردي (أو العكس) ، فإن ملف المعايرة أو تم الوصول إلى نقطة التعادل ، ويمكن حساب التركيز غير المعروف.

يستخدم Bromothymol blue ، وهو حمض ضعيف ، بشكل شائع كمؤشر للحلول المحايدة نسبيًا - الأحماض والقواعد الضعيفة. يتراوح نطاق الأس الهيدروجيني بين 6 و 7.6. يظهر المحلول أصفر حتى الرقم الهيدروجيني 6 ، في المحلول المحايد يكون أخضر ، ويتحول إلى اللون الأزرق في المحاليل الأساسية التي تزيد عن 7.6 درجة الحموضة.

في المختبر ، غالبًا ما يستخدم اللون الأزرق البروموثيمول كمحلول وصمة الشريحة البيولوجية، لاختبار التمثيل الضوئي ويمكن استخدامه لاختبار درجة الحموضة في حمامات السباحة.

كمؤشر حمضي وقاعدة ، يتحول لون أحمر الميثيل إلى اللون الأحمر في المحاليل الحمضية عند درجة الحموضة 4.4 وما دون ويتحول إلى اللون الأصفر عند الوصول إلى الرقم الهيدروجيني 6.2. بين نقاط النهاية اللونية هذه ، في نطاق الأس الهيدروجيني 4.4 إلى 6.2 ، يكون اللون برتقاليًا.

يمكن استخدام الميثيل الأحمر كمؤشر حمضي وقاعدة في المختبر وكصبغة آزو ، وهي أكبر مجموعة من المواد التركيبية الأصباغ يشيع استخدامها لمعالجة المنسوجات.

المؤشر العالمي عبارة عن محلول يحتوي على مزيج من المؤشرات ، وغالبًا ما يكون الفينول فثالين وأحمر الميثيل وأزرق البروموثيمول. يتم الحصول على تحديد الرقم الهيدروجيني التقريبي عن طريق إضافة عدة قطرات من مؤشر عالمي إلى محلول.

يشير اللون الأحمر إلى حمض قوي ، في نطاق الأس الهيدروجيني من 1 إلى 4 ، بينما يشير الحمض الضعيف إلى لون برتقالي. في المحلول المحايد ، يتحول اللون إلى الأصفر والأخضر. يشير اللون الأرجواني إلى قاعدة قوية ، أعلى من الرقم الهيدروجيني 11 ، بينما تُظهر القواعد الضعيفة لونًا مزرقًا.