Indicatoren van pH-soorten indicatoren en hoe ze werken

de pH-indicatoren Ze zijn fundamenteel om de hoeveelheid pH in een specifiek medium te bepalen. Wanneer we het hebben over het concept van pH, vertegenwoordigt dit de concentratie van hydroniumionen (H.₃O⁺) die aanwezig is in een waterige oplossing.

Evenzo wordt het gemeten op een negatieve logaritmische schaal tussen 0 en 14, waarbij oplossingen met een pH lager dan 7 als zuur worden beschouwd, pH-oplossingen van meer dan 7 zijn basisch en die met een pH gelijk aan 7 worden beschouwd als neutrale oplossingen. Deze parameter wordt als volgt uitgedrukt met de Henderson-Hasselbalch-vergelijking: pH = pKa + log₁₀ ([A^-] / [HA].

In de vorige uitdrukking vertegenwoordigt de pKa de negatieve logaritme van de zuurdissociatieconstante en de molaire concentraties [A^-] en [HA] zijn die van respectievelijk het zwakke zuur en de geconjugeerde base. Wetende dat de pH het mogelijk maakt om de kwaliteit van water en voedsel te bestuderen en om de herhaalbaarheid van een uitgewerkt chemisch product te kunnen handhaven.

index

• 1 soorten
  • 1.1 Vloeistofindicatoren
  • 1.2 Indicatiepapieren
  • 1.3 pH-meters
• 2 Hoe werken ze??
  • 2.1 Vloeibare indicatoren
  • 2.2 Indicatiepapieren
  • 2.3 pH-meters
• 3 referenties

type

Er zijn drie hoofdtypen pH-indicatoren: vloeibare zuur-base-indicatoren, die werken volgens een bepaald bereik van de pH; papier en andere indicatormaterialen die van kleur veranderen wanneer een vloeibaar of gasvormig monster aan hun oppervlak wordt toegevoegd; en de digitale pH-meters, die het potentiële elektrische verschil tussen twee elektroden meten.

Vloeibare indicatoren

De vloeistofindicatoren zijn zwakke zuren of organische basen met variabele kleuren op basis van hun zure of basische vorm. Deze werken binnen een beperkt bereik, variërend in kleur zodra dit is bereikt, en stoppen met het variëren van de kleur wanneer het maximale niveau van het bereik wordt bereikt.

Om te werken, mogen ze alleen worden gebruikt in oplossingen waarbij een kleurverandering kan worden waargenomen (bij voorkeur kleurloos).

Er is een groot aantal vloeistofindicatoren van verschillende kleuren en pH-waarden, waaronder cresolrood (rood tot geel in een bereik van 0,2 tot 1,8), methylrood (rood tot geel in een bereik van 4). 2 tot 6,2), broomcresolgroen (roze tot blauw / groen 4,2 tot 5,2) en fenolftaleïne (kleurloos tot roze in een bereik van 8,0 tot 10,0).

Deze indicatoren zijn populair voor graden in analytische chemie, hoewel je een bepaald niveau van training moet hebben om deze oefening nauwkeurig uit te voeren..

Indicator papieren

Er zijn verschillende soorten papier gebruikt voor pH-meting, maar de bekendste is het lakmoespapier, dat is gemaakt met een poeder dat afkomstig is van korstmossen.

Het lakmoespapier wordt gebruikt om te weten of een vloeibare of gasvormige oplossing zuur of basisch is (zonder te weten wat de exacte pH is of een schatting ervan), en wordt geleverd in twee presentaties: blauw en rood.

Het blauwe lakmoespapier verandert rood in zure omstandigheden en het rode lakmoespapier verandert in blauw in basische of alkalische omstandigheden en kan worden gerecycled om de test in omgekeerde volgorde uit te voeren zodra het papier al van kleur is veranderd.

De bekende beperkingen van papier - zoals het onvermogen om een ​​exacte of geschatte pH-waarde te bieden en het vermogen om te veranderen naar andere kleuren wanneer het reageert met bepaalde verbindingen - heeft ertoe geleid dat het werd vervangen door vloeistofindicatoren en / of pH-meters.

pH-meters

De pH-meters zijn ontstaan ​​uit de behoefte van de laboratoriumanalisten om exacte waarden van deze parameter te verkrijgen, iets dat niet mogelijk was met de papieren indicatoren of de vloeistofindicatoren..

Ze zijn gebaseerd op de meting van het elektrische potentiaalverschil tussen de pH van de elektrode en de referentie-elektrode.

De werking van deze pH-meters wordt in het volgende hoofdstuk nader toegelicht, maar over het algemeen worden deze indicatoren als de meest nauwkeurige bij uitstek beschouwd, en wordt een nauwkeurig aantal (tot de nauwkeurigheid van 0,01 pH-eenheden) van de parameter en telling gegeven met een gevoeligheid en snelheid superieur aan de andere twee methoden.

Bovendien kunnen ze ook andere kenmerken meten, zoals opgeloste vaste stoffen, elektrische geleidbaarheid en temperatuur van de oplossing.

Het enige nadeel van dit type pH-meters is dat ze delicate apparatuur zijn en dat ze, naast een initiële kalibratie die moet worden uitgevoerd door een instrumentalist of een kenner van de apparatuur, ook regelmatig moeten worden schoongemaakt om te voorkomen dat de elektroden materiaal verzamelen in deze.

Hoe werken ze??

Vloeibare indicatoren

De vloeistofindicatoren veranderen van kleur door de werking van protonering of deprotonering in hun structuur (afhankelijk van de basische of zure aard van de indicator), die is gebaseerd op het evenwicht van de reactie, dus: HIn + H₂O ↔ H₃O⁺ + in^-

Dat wil zeggen, als de indicator eenmaal aan de oplossing is toegevoegd, als het evenwicht van dit medium begint te neigen naar de tegenovergestelde richting door het hydroniumion te vergroten of te verkleinen (opnieuw, afhankelijk van de aard van de indicator), zal het van kleur veranderen totdat uiteindelijk blijf een nieuwe kleur onveranderlijk.

Indicator papieren

De indicatorpapieren, in het bijzonder het lakmoespapier, moeten discreet in contact komen met de te analyseren oplossing om nauwkeurig te kunnen meten.

Dat wil zeggen, in een vloeibare oplossing moet het niet volledig erin worden ingebracht, maar er mee worden gedruppeld of een monster van de substantie kort aanraken.

In het geval van een gasvormige oplossing moet het gas over het oppervlak van het papier gaan om contact mogelijk te maken en de kleur te veranderen.

pH-meters

Zoals hierboven vermeld, werken pH-meters vanwege het potentiële elektrische verschil tussen een pH-elektrode en een referentie-elektrode..

De pH-meter meet de spanning die bestaat tussen twee elektroden in een oplossing en toont het resultaat omgezet in een overeenkomstige pH-waarde.

De apparatuur zelf bestaat uit een paar elektroden - een is van metaal en ongevoelig voor de pH van de oplossing - en een eenvoudige elektronische versterker. Voor kalibratie wordt de apparatuur gekalibreerd met bekende pH-oplossingen.

referenties

1. Carolina. (N.D.). PH-meting: indicatoren, papier en meters. Opgehaald van carolina.com
2. Company, S. (s.f.). pH-indicatorbereiken (stijgende pH). Opgehaald van sciencecompany.com
3. LibreTexts. (N.D.). pH-indicatoren. Opgehaald in chem.libretexts.org
4. ThoughtCo. (N.D.). pH-indicator definitie en voorbeelden. Opgehaald van thoughtco.com
5. Wikipedia. (N.D.). PH meter. Opgehaald van en.wikipedia.org