Rūgščių ir bazių rodikliai naudojami chemijoje, norint nustatyti medžiagos pH. Jie keičiasi į skirtingas spalvas, priklausomai nuo to, ar jie yra dedami į rūgštį, bazę ar neutralią medžiagą. Dauguma rodiklių yra patys silpnos rūgštys ir reaguoti į vandenilio jonų koncentracijos pokyčius.
pH skalė ir rūgščių bei bazių rodikliai
PH diapazonas veikia nuo 0 iki 14, kai 7 yra neutralus. PH virš 7 rodo bazę, o žemiau 7 - rūgštį. PH skalė yra logaritminė, o kiekvienam skalės skaičiui keičiantis, šarmingumo (šarmingumo) rūgštingumas pakinta dešimt kartų.
Rūgščių ir bazių rodikliai yra jautrūs pH pokyčiams, arba, tiksliau, pH koncentracijos pokyčiams vandenilio jonai, H+, tirpale.
Dauguma rūgščių ir bazių rodiklių yra didelės organinės molekulės, kuriose yra pakaitomis dvigubos ir vienos anglies-anglies jungtys. Baziniuose tirpaluose rūgščių ir bazių rodikliai tampa jonais, netekdami vandenilio jonų iš savo cheminės sudėties, paprastai iš OH grupės. Tai keičia molekulės struktūrą, dėl ko indikatoriai sugeria skirtingo bangos ilgio šviesą ir keičia spalvas.
Rodiklių tipai
Daugelis indikatorių tipų veikia visoje pH skalėje. Svarbu pasirinkti tokį, kuris patenka į nagrinėjamą pH diapazoną. Toliau pateikiami keli bendri rodikliai.
„Lakmuso popierius“
Vienas paprastosios rūgšties ir bazės indikatorius yra lakmuso popierius, sukurtas apdorojant filtrinį popierių dažais, gautais iš kerpių. Sprendimas, pritaikytas lakmuso popieriui, išlaikys lakmuso spalvą arba ją pakeis.
Raudonasis lakmusas yra silpna diprotinė rūgštis; jis gali paaukoti du vandenilio atomus. Žemiau pH 4,5 raudonas lakmuso popierius išlieka raudonas, bet pagrinde tampa mėlynas. Virš pH 8,3 mėlynas lakmuso popierius išlieka mėlynas, bet rūgštyje tampa raudonas.
Lakmuso indikatorius negali nustatyti pH vertės, tik atskirti rūgštis ir bazes. Neutralus lakmuso popierius yra purpurinis.
Fenolftaleino rodiklis
Fenolftaleino indikatorius yra silpna rūgštis, turinti dvi skirtingas struktūras, atsižvelgiant į tai, ar jis yra šarminiame (rausvame), ar rūgščiame (bespalvis) tirpale. Šarminis tirpalas sugeria matomos šviesos spektro šviesą, o žmogaus akis suvokia, kad spalva pasikeičia į rausvą, kai pH yra 8,2, ir toliau ryškiai rausvai raudona, kai pH yra 10 ir didesnis.
Fenolftaleinas dažniausiai naudojamas kaip indikatorius atliekant rūgščių ir šarmų titravimo bandymus chemijos laboratorijoje. Žinomos koncentracijos tirpalas atsargiai įpilamas į nežinomos koncentracijos tirpalą ir fenolftaleino rodiklį. Kai tirpalas iš bespalvio virsta rausvu (arba atvirkščiai), titravimas pasiektas neutralizavimo taškas ir gali būti apskaičiuota nežinoma koncentracija.
Bromtimolio mėlynas indikatorius
Bromtimolio mėlyna, silpna rūgštis, dažniausiai naudojama kaip santykinai neutralių tirpalų - silpnų rūgščių ir bazių - indikatorius. Jo pH diapazonas yra nuo 6 iki 7,6. Tirpalas yra geltonas iki pH 6, neutraliame tirpale jis yra žalias, o baziniuose tirpaluose, kurių pH didesnis kaip 7,6, jis tampa mėlynas.
Laboratorijoje bromtimolio mėlyna dažnai naudojama kaip a biologinės skaidrės dėmė, fotosintezės testavimui ir gali būti naudojamas baseinų pH testuoti.
Metilo raudonasis indikatorius
Kaip rūgšties ir bazės indikatorius, metilo raudona rūgštiniuose tirpaluose, esant pH 4,4 ir žemesniam, tampa raudona, o pasiekus pH 6,2, tampa geltona. Tarp šių spalvų taškų, esant pH 4,4–6,2, spalva yra oranžinė.
Metilo raudona gali būti naudojama kaip rūgšties ir bazės indikatorius laboratorijoje ir kaip azodažikliai, didžiausia sintetinių medžiagų grupė dažikliai, dažniausiai naudojamas tekstilės apdirbimui.
Universalus indikatorius
Universalus indikatorius yra tirpalas, kuriame yra indikatorių mišinys, dažnai fenolftaleinas, metilo raudonasis ir bromtimolio mėlynasis. Apytikslis pH nustatomas į tirpalą įlašinus kelis lašus universalaus indikatoriaus.
Raudona spalva rodo stiprią rūgštį, kurios pH yra nuo 1 iki 4, o silpna - oranžinį atspalvį. Neutraliame tirpale spalva tampa geltonai žalia. Violetinė spalva rodo stiprią bazę, viršijančią pH 11, o silpnos - melsvą atspalvį.