Kyselinové a bázické ukazovatele sa používajú v chémii na stanovenie pH látky. Menia rôzne farby podľa toho, či sa pridávajú ku kyseline, zásadám alebo neutrálnym látkam. Väčšina ukazovateľov je sama sebou slabé kyseliny a reagujú na zmeny v koncentrácii vodíkových iónov.
Indikátory stupnice pH a kyseliny a zásady
Rozsah pH funguje od 0 do 14, pričom 7 je neutrálnych. Hodnota pH nad 7 naznačuje bázu a pH pod 7 kyselinu. Stupnica pH je logaritmická a s každou zmenou jednotlivých čísel na stupnici dochádza k desaťnásobnej zmene kyslosti zásaditosti (zásaditosti).
Kyselinové a zásadité ukazovatele sú citlivé na zmenu pH, presnejšie na zmenu koncentrácie vodíkové ióny, H+, v riešení.
Väčšina indikátorov kyselín a zásad sú veľké organické molekuly, ktoré obsahujú striedavé dvojité a jednoduché väzby uhlík-uhlík. V zásaditých roztokoch sa z kyselinových a zásaditých ukazovateľov stávajú ióny stratou vodíkových iónov z ich chemického zloženia, zvyčajne zo skupiny OH. To mení štruktúru molekuly, čo spôsobuje, že indikátory absorbujú svetlo pri rôznych vlnových dĺžkach a menia farby.
Typy ukazovateľov
Mnoho typov indikátorov funguje v celej stupnici pH. Je dôležité zvoliť také, ktoré spadá do uvažovaného rozsahu pH. Ďalej je uvedených niekoľko bežných ukazovateľov.
Lakmusový papierik
Jedným bežným indikátorom kyslosti a zásaditosti je lakmusový papierik vyrobený spracovaním filtračného papiera farbivom získaným z lišajníkov. Roztok aplikovaný na lakmusový papierik zachová lakmusovú farbu rovnakej farby alebo ju zmení.
Červený lakmus je slabá kyselina diprotová; môže darovať dva atómy vodíka. Pod pH 4,5 zostáva červený lakmusový papierik červený, ale v základe zmení farbu na modrú. Nad pH 8,3 zostáva modrý lakmusový papierik modrý, ale v kyseline sčervená.
Lakmusový indikátor nie je schopný určiť hodnotu pH, iba aby rozlišovať medzi kyselinami a zásadami. Neutrálny lakmusový papier je fialový.
Indikátor fenolftaleínu
Indikátor fenolftaleínu je slabá kyselina, ktorá má dve rôzne štruktúry podľa toho, či je v alkalickom (ružovom) alebo kyslom (bezfarebnom) roztoku. Alkalický roztok absorbuje svetlo vo viditeľnom svetelnom spektre a ľudské oko vníma zmenu farby na ružovú pri hodnote pH 8,2 a pokračuje v jasne purpurovej pri pH 10 a vyššom.
Fenolftaleín sa bežne používa ako indikátor pri pokusoch s acidobázickou titráciou v chemickom laboratóriu. Roztok známej koncentrácie sa opatrne pridá do roztoku neznámej koncentrácie a fenolftaleínového indikátora. Keď sa roztok zmení z bezfarebného na ružový (alebo naopak), roztok titrácia alebo neutralizačný bod a môže sa vypočítať neznáma koncentrácia.
Indikátor brómtymolovej modrej
Bromotymolová modrá, slabá kyselina, sa najčastejšie používa ako indikátor roztokov, ktoré sú relatívne neutrálne - slabé kyseliny a zásady. Jeho rozsah pH je medzi 6 a 7,6. Roztok sa javí ako žltý až do pH 6, v neutrálnom roztoku je zelený a v bázických roztokoch nad pH 7,6 zmodrie.
V laboratóriu sa brómtymolová modrá často používa ako a škvrna biologického sklíčka, na testovanie fotosyntézy a je možné ich použiť na testovanie pH bazénov.
Indikátor metylčervenej farby
Ako kyslý a zásaditý indikátor sa metylová červeň sfarbí na červeno v kyslých roztokoch pri pH 4,4 a menej a žltne, keď sa dosiahne pH 6,2. Medzi týmito farebnými koncovými bodmi je v rozmedzí pH 4,4 až 6,2 oranžová farba.
Metylová červená sa môže v laboratóriu použiť ako indikátor kyseliny a zásady a ako azofarbivo, najväčšia skupina syntetických látok farbivá, bežne používaný na ošetrenie textilu.
Univerzálny indikátor
Univerzálny indikátor je roztok, ktorý obsahuje zmes indikátorov, často fenolftaleínu, metylovej červenej a brómtymolovej modrej. Identifikácia približného pH sa získa pridaním niekoľkých kvapiek univerzálneho indikátora do roztoku.
Červená označuje silnú kyselinu v rozmedzí pH od 1 do 4, zatiaľ čo slabá kyselina má oranžový odtieň. V neutrálnom roztoku sa farba zmení na žltozelenú. Fialová označuje silnú bázu nad pH 11, zatiaľ čo slabé bázy majú modrastý odtieň.
