Δείκτες για τους τύπους των δεικτών pH και τον τρόπο λειτουργίας τους



Το δείκτες pH Είναι θεμελιώδεις για τον προσδιορισμό της ποσότητας του ρΗ που είναι σε ένα συγκεκριμένο μέσο. Όταν μιλάμε για την έννοια του ρΗ, αντιπροσωπεύει τη συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου (Η3Ο+) που υπάρχει σε ένα υδατικό διάλυμα.

Ομοίως, μετράται σε αρνητική λογαριθμική κλίμακα μεταξύ 0 και 14, όπου τα διαλύματα με pH χαμηλότερα από 7 θεωρούνται όξινα, τα διαλύματα ρΗ μεγαλύτερα από 7 είναι βασικά και εκείνα με ρΗ ίσο με 7 θεωρούνται ουδέτερα διαλύματα. Αυτή η παράμετρος εκφράζεται ως εξής με την εξίσωση Henderson-Hasselbalch: pH = pKa + log10 ([Α-] / [ΗΑ]).

Στην προηγούμενη έκφραση, το pKa αντιπροσωπεύει τον αρνητικό λογάριθμο της σταθεράς διαστάσεως οξέος και τις γραμμομοριακές συγκεντρώσεις [Α-] και [HA] είναι εκείνες του ασθενούς οξέος και της συζευγμένης βάσης του, αντίστοιχα. Η γνώση του ρΗ επιτρέπει να μελετηθεί η ποιότητα του νερού και των τροφίμων και να διατηρηθεί η επαναληψιμότητα ενός επεξεργασμένου χημικού προϊόντος.

Ευρετήριο

  • 1 Τύποι
    • 1.1 Υγρά δείκτες
    • 1.2 Ένδειξη ένδειξης
    • 1.3 Μέτρα pH
  • 2 Πώς λειτουργούν?
    • 2.1 Υγρά δείκτες
    • 2.2 Ένδειξη ένδειξης
    • 2.3 Μέτρα pH
  • 3 Αναφορές

Τύποι

Υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι δεικτών pH: δείκτες υγρού οξέος βάσης, οι οποίοι λειτουργούν σύμφωνα με ένα ορισμένο εύρος pH. χαρτιά και άλλα υλικά δείκτη που αλλάζουν το χρώμα ως υγρό ή αέριο δείγμα προστίθενται στην επιφάνεια τους. και τα ψηφιακά μετρητές pH, τα οποία μετρούν την πιθανή ηλεκτρική διαφορά μεταξύ δύο ηλεκτροδίων.

Δείκτες υγρών

Οι υγροί δείκτες είναι αδύναμα οξέα ή οργανικές βάσεις που έχουν μεταβλητά χρώματα ανάλογα με την όξινη ή βασική τους μορφή. Αυτά λειτουργούν εντός περιορισμένων περιοχών, ποικίλλουν στο χρώμα μόλις επιτευχθεί και παραλείπουν να μεταβάλλουν το χρώμα όταν επιτυγχάνεται το μέγιστο επίπεδο της εμβέλειας.

Για να εργαστούν, θα πρέπει να χρησιμοποιούνται μόνο σε διαλύματα όπου μπορεί να παρατηρηθεί αλλαγή χρώματος (κατά προτίμηση άχρωμο).

Υπάρχει ένας μεγάλος αριθμός υγρών δεικτών διαφορετικών χρωμάτων και φάσεων ρΗ, συμπεριλαμβανομένου του κόκκινου κρεζολίου (κόκκινο έως κίτρινο σε μια περιοχή από 0,2 έως 1,8), του ερυθρού του μεθυλίου (κόκκινο προς κίτρινο σε μια περιοχή 4). , 2 έως 6,2), πράσινο βρωμοκρεσόλης (ροζ έως μπλε / πράσινο 4,2 έως 5,2) και φαινολοφθαλεΐνη (άχρωμο έως ροζ σε μια περιοχή από 8,0 έως 10,0).

Αυτοί οι δείκτες είναι δημοφιλείς για τα πτυχία της αναλυτικής χημείας, παρόλο που πρέπει να έχετε ένα συγκεκριμένο επίπεδο εκπαίδευσης για να κάνετε αυτή την πρακτική με ακρίβεια..

Ένδειξη ένδειξης

Υπάρχουν διάφοροι τύποι χαρτιού που χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση του pH, αλλά το πιο γνωστό είναι το χαρτί λακκούβας, το οποίο κατασκευάζεται με σκόνη που προέρχεται από λειχήνες.

Το χαρτί λακκούβας χρησιμοποιείται για να μάθει αν ένα υγρό ή αέριο διάλυμα είναι όξινο ή βασικό (χωρίς να γνωρίζει το ακριβές pH του ή μια εκτίμηση του) και έρχεται σε δύο παρουσιάσεις: μπλε και κόκκινο.

Μπλε χαρτί ηλιοτροπίου γίνεται κόκκινο υπό όξινες συνθήκες και κόκκινο χαρτί ηλιοτροπίου γίνεται μπλε υπό βασικές ή αλκαλικές συνθήκες και μπορεί να ανακυκλωθεί για τη δοκιμή αντιστρόφως Μόλις το χαρτί έχει ήδη αλλάξει χρώμα.

Γνωστοί περιορισμοί του ρόλου-ως αδυναμία της να παράσχει μια εκτίμηση της ακριβούς τιμής ή ρΗ και την ικανότητα να στραφούν σε άλλα χρώματα όταν αντιδρούν με ορισμένες ενώσεις-κατέστησε έχει αντικατασταθεί από υγρό ή / και ρΗ-μετρο δείκτες.

pH μετρητές

Οι μετρητές pH γεννιούνται από την ανάγκη των εργαστηριακών αναλυτών να λαμβάνουν ακριβείς τιμές αυτής της παραμέτρου, πράγμα που δεν ήταν δυνατό με τους δείκτες χαρτιού ή τους δείκτες υγρών.

Βασίζονται στη μέτρηση της διαφοράς ηλεκτρικού δυναμικού μεταξύ του ρΗ του ηλεκτροδίου και του ηλεκτροδίου αναφοράς.

Η λειτουργία αυτών των μέτρων ρΗ εξηγείται περαιτέρω στο επόμενο τμήμα, αλλά σε γενικές γραμμές αυτές οι δείκτες θεωρείται η πιο ακριβή κατ 'εξοχήν, παρέχοντας έναν ακριβή αριθμό (για την ακρίβεια των 0.01 μονάδων ρΗ) παραμέτρου και καταμέτρηση με ευαισθησία και ταχύτητα ανώτερη από τις άλλες δύο μεθόδους.

Επιπλέον, μπορούν επίσης να μετρήσουν άλλα χαρακτηριστικά, όπως διαλυμένα στερεά, ηλεκτρική αγωγιμότητα και θερμοκρασία διαλύματος.

Το μόνο μειονέκτημα αυτού του τύπου μετρητές pH είναι ότι είναι ευαίσθητο εξοπλισμό και εκτός από μια αρχική βαθμονόμηση πρέπει να πραγματοποιείται από οργανοπαίκτης ή έμπειρη ομάδα, πρέπει επίσης να καθαρίζονται τακτικά για να αποφευχθεί η συσσώρευση του υλικού ηλεκτρόδια υποφέρουν αυτά.

Πώς λειτουργούν?

Δείκτες υγρών

Οι υγροί δείκτες αλλάζουν χρώμα με τη δράση της πρωτονίωσης ή αποπρωτονίωσης στη δομή τους (ανάλογα με τη βασική ή όξινη φύση του δείκτη), η οποία βασίζεται στην ισορροπία της αντίδρασης, έτσι: HIn + H2O ↔ Η3Ο+ + Στο-

Δηλαδή, μία φορά προστίθεται δείκτη στο διάλυμα, εάν η ισορροπία του μέσου αρχίζει να τείνουν προς την αντίθετη κατεύθυνση με αύξηση ή μείωση ιόν υδρονίου (και πάλι, ανάλογα με τη φύση του δείκτη), αυτό το χρώμα αλλαγή μέχρι το τέλος, να παραμείνει ένα νέο χρώμα αμετάβλητο.

Ένδειξη ένδειξης

Τα χαρτιά δείκτη, ιδιαίτερα το χαρτί λακκούβας, πρέπει να έρχονται σε επαφή με τη λύση που πρέπει να αναλύεται διακριτικά, ώστε να είναι σε θέση να μετρά με ακρίβεια.

Δηλαδή, σε ένα υγρό διάλυμα δεν πρέπει να εισάγεται πλήρως σε αυτό, αλλά πρέπει να το στάζει ή να αγγίζει στιγμιαία ένα δείγμα της ουσίας.

Στην περίπτωση ενός αέριου διαλύματος, το αέριο πρέπει να διέρχεται από την επιφάνεια του χαρτιού ώστε να μπορεί να έρθει σε επαφή και να αλλάξει το χρώμα του.

pH μετρητές

Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, οι μετρητές pH λειτουργούν λόγω της πιθανής ηλεκτρικής διαφοράς μεταξύ ενός ηλεκτροδίου ρΗ και ενός ηλεκτροδίου αναφοράς..

Το μετρητή pH μετρά την τάση που υπάρχει ανάμεσα σε δύο ηλεκτρόδια σε ένα διάλυμα και δείχνει το αποτέλεσμα μετατρέπεται σε αντίστοιχη τιμή pH.

Ο ίδιος ο εξοπλισμός αποτελείται από ένα ηλεκτρόδιο - ένα από τα οποία είναι μεταλλικό και μη ευαίσθητο στο ρΗ του διαλύματος - και ένα απλό ηλεκτρονικό ενισχυτή. Για βαθμονόμηση, ο εξοπλισμός βαθμονομείται με γνωστά διαλύματα ρΗ.

Αναφορές

  1. Καρολίνα (s.f.). Μέτρηση pH: Ενδείξεις, Χαρτί και Μετρητές. Ανακτήθηκε από το carolina.com
  2. Company, S. (s.f.). Ρυθμοί δείκτη pH (Αύξουσα τιμή pH). Ανακτήθηκε από sciencecompany.com
  3. LibreTexts. (s.f.). δείκτες pH. Ανακτήθηκε από chem.libretexts.org
  4. ThoughtCo. (s.f.). Ορισμός και παραδείγματα δείκτη pH. Ανακτήθηκε από thoughtco.com
  5. Wikipedia. (s.f.). Μετρητή PH. Ανακτήθηκε από en.wikipedia.org