- Индикаторы
-
Кислотно-основные индикаторы — органические соединения, способные изменять цвет в растворе при изменении кислотности (рН). Индикаторы широко используют в титровании в аналитической химии и биохимии. Из-за субъективности определения цвета, индикаторы pH не всегда удобны, для точного измерения pH используют pH-метры с цифровой индикацией.
Измерение pH с помощью индикаторной бумагиKs:
Содержание
Формы применения индикаторов
Индикаторы обычно используют, добавляя несколько капель водного или спиртового раствора, либо немного порошка (например, смесь мурексида с хлоридом натрия) к пробе исследуемого раствора. Так, при титровании, в аликвоту исследуемого раствора добавляют индикатор, и наблюдают за изменениями цвета в точке эквивалентности.
Другой способ применения - использование полосок бумаги, пропитанных раствором индикатора или смеси индикаторов и высушенных (например, "Универсальный индикатор"). Такие полоски выпускают в самых разнообразных вариантах - с нанесенной на них цветной шкалой - эталоном цвета (в том числе для окрашенных или мутных сред), или с напечатанными числовыми значениями рН; для точного измерения в узких диапазонах рН, и для ориентировочного исследования растворов; в рулончиках, коробках и пеналах, или в виде отрывных книжечек.
Современные индикаторные полоски могут быть изготовлены с красителем - индикатором, привитым к целлюлозе или иному полимеру. Это делает их устойчивыми к вымыванию, вплоть до многократного использования.
Кислотно-основные индикаторы (водные растворы)
Интервалы перехода цвета индикаторов
На рисунке приведены ориентировочные данные о существовании разных цветных форм индикаторов в водных растворах.
Более точные сведения (несколько переходов, численное значение рН) см. в следующем разделе.Таблица значений рН перехода наиболее распространённых индикаторов
Приведены распространённые в лабораторной практике кислотно-основные индикаторы в порядке возрастания значений pH, вызывающих изменение окраски 1. Римские цифры в квадратных скобках отвечают номеру перехода окраски (для индикаторов с несколькими точками перехода). Величины в круглых скобках соответствуют книге «Краткий справочник химика», сост. В.И.Перельман, М.-Л., „Химия“, 1964.
- Столбец «х» — характер индикатора: к—кислота, о—основание.
Индикатор
и номер переходах Цвет более
кислой формыИнтервал pH
и номер переходаЦвет более
щелочной формыМетиловый фиолетовый [I] жёлтый 0,13–0,5 [I] зелёный Крезоловый красный [I] красный 0,2–1,8 [I] жёлтый Метиловый фиолетовый [II] зелёный 1,0–1,5 [II] синий Тимоловый синий [I] к красный 1,2–2,8 [I] жёлтый Тропеолин 00 o красный 1,3–3,2 жёлтый Метиловый фиолетовый [III] синий 2,0–3,0 [III] фиолетовый (Ди)метиловый жёлтый o красный 3,0–4,0 жёлтый Бромфеноловый синий к жёлтый 3,0–4,6 сине-фиолетовый Конго красный красный 3,0–5,2 синий Метиловый оранжевый o красный 3,1–(4,0)4,4 (оранжево-)жёлтый Бромкрезоловый зелёный к жёлтый 3,8–5,4 синий Бромкрезоловый синий жёлтый 3,8–5,4 синий Лакмоид к красный 4,0–6,4 синий Метиловый красный o красный 4,2(4,4)–6,2(6,3) жёлтый Хлорфеноловый красный к жёлтый 5,0–6,6 красный Лакмус (азолитмин) красный 5,0–8,0 (4,5-8,3) синий Бромкрезоловый пурпурный к жёлтый 5,2–6,8(6,7) ярко-красный Бромтимоловый синий к жёлтый 6,0–7,6 синий Нейтральный красный o красный 6,8–8,0 янтарно-жёлтый Феноловый красный о жёлтый 6,8–(8,0)8,4 ярко-красный Крезоловый красный [II] к жёлтый 7,0(7,2)–8,8 [II] тёмно-красный α-Нафтолфталеин к жёлто-розовый 7,3–8,7 синий Тимоловый синий [II] к жёлтый 8,0–9,6 [II] синий Фенолфталеин2 [I] к бесцветный 8,2–10,0 [I] малиново-красный Тимолфталеин к бесцветный 9,3(9,4)–10,5(10,6) синий Ализариновый жёлтый ЖЖ к бледно-лимонно-жёлтый 10,1–12,0 коричнево-жёлтый Нильский голубой синий 10,1–11,1 красный Диазофиолетовый жёлтый 10,1–12,0 фиолетовый Индигокармин синий 11,6–14,0 жёлтый Epsilon Blue оранжевый 11,6–13,0 тёмно-фиолетовый - 1 Точное значение рН перехода для большинства индикаторов несколько зависит от ионной силы раствора (I). Так, значение рН перехода, определяемое при I=0,1 (напр., раствор хлоридов натрия или калия) отличается от точки перехода в растворе с I=0,5 или I=0,0025 на 0,15...0,25 единицы рН.
- 2 Фенолфталеин в сильно щелочной среде обесцвечивается. В среде концентрированной серной кислоты также он даёт красную окраску, обусловленую строением катиона фенолфталеина, хотя и не такую интенсивную. Эти малоизвестные факты могут привести к ошибкам при определении реакции среды.
Природные индикаторы из растений
Антоцианы и другие растительные пигменты способны менять цвет в зависимости от рН среды (клеточного сока). Антоцианы имеют преимущественно красный цвет в кислой среде и синий в щелочной. Сок из красной капусты или столовой свёклы нередко используют в качестве индикатора при начальном обучении химии.
- Свёкла красная, сок
- Чёрная смородина сок
- Голубика, ягоды
- Морковь, сок
- Вишня, сок ягод
- Карри порошок (Куркума)
- Дельфиниум лепестки
- Герань розовая, лепестки
- Виноград красный
- Конский каштан, листья
См. также
- Металлоиндикаторы
- Редокс-индикаторы
- Титрование
Литература
- Бейтс Р., Определение рН. Теория и практика, пер. с англ., 2 изд., Л., 1972
Внешние ссылки
Wikimedia Foundation. 2010.