אינדיקטורים בסיסיים לחומצה

אינדיקטורים של חומצה ובסיס משמשים בכימיה לקביעת ה- pH של החומר. הם משתנים לצבעים שונים, תלוי אם מוסיפים אותם לחומצה, לבסיס או לחומר ניטרלי. רוב האינדיקטורים הם עצמם חומצות חלשות ולהגיב לשינויים בריכוז יון המימן.

טווח ה- pH מתפקד בין 0 ל -14 כאשר 7 הם ניטרליים. PH מעל 7 מציין בסיס, ואלה מתחת ל 7 מציינים חומצה. סולם ה- pH הוא לוגריתמי, ובכל שינוי מספר בודד בסולם, חל שינוי פי עשרה בחומציות הבסיסית (בסיסיות).

אינדיקטורים של חומצה ובסיס רגישים לשינוי ה- pH, או ליתר דיוק לשינוי בריכוז יוני מימן, ח⁺, בפתרון.

רוב האינדיקטורים של חומצה ובסיס הם מולקולות אורגניות גדולות המכילות קשרים כפולים ופחמן פחמן-פחמניים מתחלפים. בתמיסות בסיסיות אינדיקטורי החומצה והבסיס הופכים ליונים על ידי אובדן יוני מימן מההרכב הכימי שלהם, בדרך כלל מקבוצת OH. זה משנה את מבנה המולקולה, גורם לאינדיקטורים לספוג אור באורכי גל שונים ולשנות צבעים.

סוגים רבים של אינדיקטורים פועלים בכל סולם ה- pH. חשוב לבחור אחד הנופל לטווח ה- pH הנבחן. להלן מספר אינדיקטורים נפוצים.

אינדיקטור חומצה ובסיס נפוץ אחד הוא נייר לקמוס שנוצר על ידי טיפול בנייר סינון בצבע המתקבל מחזזיות. פתרון המיושם על נייר לקמוס ישמור על לקמוס באותו צבע או ישנה אותו.

לקמוס אדום הוא חומצה דיפרוטית חלשה; זה יכול לתרום שני אטומי מימן. מתחת ל- pH 4.5, נייר לקמוס אדום נשאר אדום, אך הופך לכחול בבסיסו. מעל pH 8.3, נייר לקמוס כחול נשאר כחול אך הופך לאדום בחומצה.

מחוון הלקמוס אינו מסוגל לקבוע ערך pH, רק ל להבחין בין חומצות לבסיסים. נייר לקמוס ניטראלי הוא סגול.

אינדיקטור הפנולפטלין הוא חומצה חלשה בעלת שני מבנים שונים המבוססים על השאלה אם היא נמצאת בתמיסה אלקלית (ורודה) או חומצית (חסרת צבע). תמיסת האלקליות סופגת אור בספקטרום האור הגלוי, והעין האנושית תופסת שינוי צבע לורוד ברמת ה- pH של 8.2, וממשיך למגנטה בהירה ב- pH 10 ומעלה.

Phenolphthalein משמש בדרך כלל אינדיקטור בניסויים טיטרציה חומצה-בסיס במעבדה הכימית. תמיסה של ריכוז ידוע מתווספת בזהירות לאחד בעל ריכוז לא ידוע ולמדד הפנולפטלין. כאשר התמיסה הופכת מחסרת צבע לורודה (או להיפך), ה- טיטרציה או נקודת נטרול הושגה, וניתן לחשב את הריכוז הלא ידוע.

ברומותימול כחול, חומצה חלשה, משמש לרוב כמדד לפתרונות ניטרליים יחסית - חומצות ובסיסים חלשים. טווח ה- pH שלו נע בין 6 ל -7.6. התמיסה נראית צהובה עד pH 6, בתמיסה ניטרלית היא ירוקה, והיא הופכת לכחולה בתמיסות בסיסיות מעל pH 7.6.

במעבדה, כחול ברומתימול משמש לעתים קרובות כ- כתם שקופיות ביולוגי, לבדיקת פוטוסינתזה וניתן להשתמש בה לבדיקת ה- pH של בריכות שחייה.

כמדד חומצה ובסיס, מתיל אדום הופך לאדום בתמיסות חומציות ב- pH 4.4 ומטה והופך לצהוב כאשר מגיעים ל- pH 6.2. בין נקודות קצה צבעוניות אלה, בטווח ה- pH 4.4 עד 6.2, הצבע הוא כתום.

מתיל אדום עשוי לשמש כמדד חומצה ובסיסי במעבדה וכצבע אזו, הקבוצה הגדולה ביותר של סינתטיים צבעים, נפוץ לטיפול בטקסטיל.

אינדיקטור אוניברסלי הוא פתרון המכיל תערובת של אינדיקטורים, לעיתים קרובות פנולפטלין, מתיל אדום וכחול ברותימול. זיהוי של pH משוער מתקבל על ידי הוספת מספר טיפות של אינדיקטור אוניברסלי לתמיסה.

אדום מציין חומצה חזקה, בטווח ה- pH 1 עד 4, ואילו לחומצה חלשה יש גוון כתום. בתמיסה ניטרלית הצבע הופך לצהוב-ירוק. סגול מציין בסיס חזק, מעל pH 11, ואילו בסיסים חלשים מציגים גוון כחלחל.