Kazalniki pH so kritični pri določanju količine pH v določenem mediju. Ko govorimo o konceptu pH, predstavlja koncentracijo oksonijevih ionov (H 3 O + ), ki je prisoten v vodni raztopini.
Prav tako se meri na negativni logaritmični lestvici med 0 in 14, kjer raztopine s pH, nižjim od 7, veljajo za kisle, tiste s pH večjim od 7 pa bazične in tiste s pH, enakim 7, veljajo za nevtralne raztopine. Ta parameter se izrazi na enačbo Henderson-Hasselbalch: pH = pKa + log 10 (/).
V zgornjem izrazu pKa predstavlja negativni logaritem disociacijske konstante kisline in molske koncentracije ter koncentracije šibke kisline in njene konjugirane baze. Poznavanje pH omogoča preučevanje kakovosti vode in hrane ter ohranjanje ponovljivosti predelanega kemičnega izdelka.
Vrste
Obstajajo tri glavne vrste pH indikatorjev: indikatorji kislinsko-bazičnih tekočin, ki delujejo v določenem območju pH; na njegovo površino se dodajo papirji in drugi kazalni materiali, ki spremenijo barvo kot tekoči ali plinasti vzorec; in digitalni pH merilniki, ki merijo potencialno električno razliko med dvema elektrodama.
Tekoči indikatorji
Kazalniki tekočin so šibke organske kisline ali baze, ki imajo različne barve, odvisno od kisle ali bazične oblike. Te delujejo v omejenih razponih, spreminjajo barvo, ko je to doseženo, in zaustavijo različne barve, ko je dosežena najvišja raven obsega.
Za delo jih je treba uporabljati le v raztopinah, kjer je mogoče opaziti spremembo barve (po možnosti brezbarvno).
Obstaja veliko število tekočih indikatorjev različnih barv in razponov pH, vključno s kresolom rdečo (rdeča do rumena v razponu od 0,2 do 1,8), metil rdečo (rdeča do rumena v razponu od 4 , 2 do 6,2), bromokresol zelena (roza do modra / zelena od 4,2 do 5,2) in fenolftalein (brezbarvna do roza v razponu od 8,0 do 10,0).
Ti kazalniki so priljubljeni za diplome iz analitične kemije, čeprav morate imeti natančno usposobljeno, da lahko to prakso natančno izvedete.
Kazalniki
Obstaja več vrst papirjev, ki se uporabljajo za merjenje pH, najbolj znan pa se imenuje lakmusov papir, ki je izdelan iz praška, ki prihaja iz lišajev.
Lakmusov papir se uporablja, če vemo, ali je tekoča ali plinasta raztopina kisla ali bazična (ne da bi vedeli, kakšen bo njen natančni pH, ali kakšna je ocena), in sicer v dveh predstavitvah: modri in rdeči.
Modri lakmusov papir ob kislih pogojih postane rdeč, rdeči lakmusov papir pa ob osnovnih ali alkalnih razmerah postane moder in ga je mogoče reciklirati, če papir že spremeni barvo.
Znane omejitve papirja - na primer njegova nezmožnost ponujanja natančne ali ocenjene vrednosti pH in zmožnost spreminjanja v druge barve pri reakciji z določenimi spojinami - so povzročile, da so ga nadomestili s tekočimi indikatorji in / ali pH metri.
pH-metri
PH-metri so nastali zaradi potrebe laboratorijskih analitikov, da bi dobili natančne vrednosti tega parametra, kar ni bilo mogoče s papirnimi ali tekočimi indikatorji.
Temeljijo na meritvi razlike električnega potenciala med pH elektrode in referenčno elektrodo.
Delovanje teh pH metrov je podrobneje razloženo v naslednjem razdelku, na splošno pa se ti kazalniki štejejo za najbolj natančno par excellence in zagotavljajo natančno število (do natančnosti 0,01 pH enot) parametra in štetje z občutljivostjo in hitrostjo večjo od drugih dveh metod.
Poleg tega lahko merijo tudi druge lastnosti, kot so raztopljene trdne snovi, električna prevodnost in temperatura raztopine.
Edina pomanjkljivost tovrstnega pH-metra je, da so občutljiva oprema in da jih bo poleg začetne kalibracije, ki jo mora opraviti instrumentalist ali poznavalec opreme, redno čistiti, da elektrode ne bi kopičile materiala na njih.
Kako delujejo?
Tekoči indikatorji
Tekoči indikatorji spremenijo barvo zaradi delovanja protonacije ali deprotonacije v njihovi strukturi (odvisno od osnovne ali kisle narave indikatorja), ki temelji na ravnotežju reakcije, kot sledi: HIn + H 2 O ↔ H 3 O + + V -
Ko je indikator raztopini dodan, če se ravnotežje tega medija zaradi povečanja ali zmanjšanja hidronijevega iona (spet odvisno od narave indikatorja) začne spreminjati v nasprotni smeri, bo spremenilo barvo, dokler končno bivanje nove nepremične barve.
Kazalniki
Kazalni papirji, zlasti lakmusni papir, morajo biti v stiku z raztopino, ki jo je treba analizirati diskretno, da lahko natančno merimo.
To pomeni, da v tekoči raztopini ne smemo v celoti vnesti vanj, ampak jo je treba kapljati z njo ali se na kratko dotakniti vzorca snovi.
Pri plinasti raztopini mora plin prehajati čez površino papirja, da lahko vzpostavi stik in spremeni barvo.
pH-metri
Kot je bilo že omenjeno, merilniki pH delujejo na podlagi razlike v električnem potencialu med pH in referenčno elektrodo.
PH meter meri napetost med dvema elektrodama v raztopini in prikaže rezultat, pretvorjen v ustrezno pH vrednost.
Sama oprema je sestavljena iz para elektrod, od katerih je ena kovinska in neobčutljiva na pH raztopine - ter preprostega elektronskega ojačevalnika. Oprema se za njegovo umerjanje umeri z raztopinami z znanim pH.
Reference
- Karolina. (sf). Merjenje pH: kazalniki, papir in merilniki. Pridobljeno s strani carolina.com
- Četa, S. (sf). Razpon kazalnikov pH (naraščajoči pH). Pridobljeno iz sciencecompany.com
- LibreTexts. (sf). Kazalniki pH. Pridobljeno s chem.libretexts.org
- MiselCo. (sf). Definicija in primeri indikatorja pH. Pridobljeno iz misli.com
- Wikipedija. (sf). PH meter. Pridobljeno z en.wikipedia.org