PH Indikatoren Arten von Indikatoren und wie sie funktionieren



Die pH-Indikatoren Sie sind grundlegend, um die Menge an pH-Wert in einem spezifischen Medium zu bestimmen. Wenn wir über das Konzept des pH sprechen, repräsentiert es die Konzentration von Hydroniumionen (H3O+) das in einer wässrigen Lösung vorliegt.

Ebenso wird es auf einer negativen logarithmischen Skala zwischen 0 und 14 gemessen, wobei Lösungen mit einem pH-Wert unter 7 als sauer angesehen werden, solche mit einem pH-Wert über 7 als basisch und solche mit einem pH-Wert von 7 als neutrale Lösungen. Dieser Parameter wird folgendermaßen mit der Henderson-Hasselbalch-Gleichung ausgedrückt: pH = pKa + log10 ([A-] / [HA]).

In dem vorhergehenden Ausdruck repräsentiert der pKa den negativen Logarithmus der Säuredissoziationskonstante und die molaren Konzentrationen [A-] und [HA] sind die der schwachen Säure bzw. ihrer konjugierten Base. Wenn man den pH-Wert kennt, kann man die Qualität von Wasser und Lebensmitteln untersuchen und die Wiederholbarkeit eines ausgearbeiteten chemischen Produkts aufrechterhalten.

Index

  • 1 Arten
    • 1.1 Flüssigkeitsindikatoren
    • 1.2 Indikatorpapiere
    • 1,3 pH-Meter
  • 2 Wie funktionieren sie?
    • 2.1 Flüssigkeitsindikatoren
    • 2.2 Indikatorpapiere
    • 2.3 pH-Meter
  • 3 Referenzen

Typen

Es gibt drei Haupttypen von pH-Indikatoren: Säure-Base-Flüssigkeitsindikatoren, die nach einem bestimmten pH-Bereich arbeiten; die Papiere und andere Indikatormaterialien, die ihre Farbe als flüssige oder gasförmige Probe ändern, werden ihrer Oberfläche hinzugefügt; und die digitalen pH-Meter, die die potentielle elektrische Differenz zwischen zwei Elektroden messen.

Flüssige Indikatoren

Die flüssigen Indikatoren sind Säuren oder schwache organische Basen, die je nach ihrer sauren oder basischen Form unterschiedliche Farben haben. Diese arbeiten innerhalb begrenzter Bereiche, variieren in der Farbe, sobald diese erreicht ist, und hören auf, die Farbe zu variieren, wenn der maximale Pegel des Bereichs erreicht ist.

Um zu arbeiten, sollten sie nur in Lösungen verwendet werden, in denen eine Farbänderung beobachtet werden kann (vorzugsweise farblos).

Es gibt eine große Anzahl von Flüssigkeitsindikatoren verschiedener Farben und pH-Bereiche, einschließlich Kresolrot (rot bis gelb in einem Bereich von 0,2 bis 1,8), Methylrot (rot bis gelb in einem Bereich von 4). 2 bis 6,2), Bromcresolgrün (rosa bis blau / grün von 4,2 bis 5,2) und Phenolphthalein (farblos bis rosa in einem Bereich von 8,0 bis 10,0).

Diese Indikatoren sind beliebt für Abschlüsse in der analytischen Chemie, obwohl Sie ein gewisses Maß an Ausbildung haben müssen, um diese Praxis genau durchzuführen.

Indikatorpapiere

Es gibt verschiedene Arten von Papier für die pH-Messung, aber das bekannteste ist das Lackmuspapier, das mit einem Pulver aus Flechten hergestellt wird.

Das Lackmuspapier wird verwendet, um zu wissen, ob eine flüssige oder gasförmige Lösung sauer oder basisch ist (ohne zu wissen, was sein genauer pH-Wert sein wird oder eine Schätzung davon), und es kommt in zwei Präsentationen: blau und rot.

Das blaue Lackmuspapier verfärbt sich bei sauren Bedingungen rot, und das rote Lackmuspapier ändert sich unter basischen oder alkalischen Bedingungen zu blau und kann recycelt werden, um den Test in umgekehrter Reihenfolge durchzuführen, wenn das Papier bereits die Farbe gewechselt hat.

Die bekannten Einschränkungen des Papiers - wie seine Unfähigkeit, einen exakten oder geschätzten pH-Wert zu liefern und die Fähigkeit, zu anderen Farben zu wechseln, wenn es mit bestimmten Verbindungen reagiert - haben dazu geführt, dass es durch Flüssigkeitsindikatoren und / oder pH-Meter ersetzt wurde.

pH-Meter

Die pH-Meter sind aus dem Bedürfnis der Laboranalytiker entstanden, exakte Werte dieses Parameters zu erhalten, was mit den Papierindikatoren oder den Flüssigkeitsindikatoren nicht möglich war.

Sie basieren auf der Messung der elektrischen Potentialdifferenz zwischen dem pH-Wert der Elektrode und der Referenzelektrode.

Der Betrieb dieser pH-Messgeräte wird im folgenden Abschnitt ausführlicher erläutert, aber im Allgemeinen werden diese Indikatoren als die genauesten par excellence angesehen, die eine genaue Anzahl (auf die Genauigkeit von 0,01 pH-Einheiten) des Parameters und der Zählung liefern mit einer Empfindlichkeit und Geschwindigkeit, die den anderen beiden Methoden überlegen ist.

Darüber hinaus können sie auch andere Eigenschaften wie gelöste Feststoffe, elektrische Leitfähigkeit und Temperatur der Lösung messen.

Der einzige Nachteil dieser Art von pH-Metern ist, dass sie empfindliche Ausrüstung sind und zusätzlich zu einer anfänglichen Kalibrierung, die von einem Instrumentalisten oder Kenner der Ausrüstung durchgeführt werden muss, auch regelmäßig gereinigt werden müssen, um zu verhindern, dass die Elektroden Material in ihnen ansammeln.

Wie funktionieren sie?

Flüssige Indikatoren

Die flüssigen Indikatoren ändern ihre Farbe durch die Wirkung der Protonierung oder Deprotonierung in ihrer Struktur (abhängig von der basischen oder sauren Natur des Indikators), die auf dem Gleichgewicht der Reaktion beruht, also: HIn + H2O ↔ H3O+ + In-

Das heißt, sobald der Indikator zu der Lösung hinzugefügt wird, wenn das Gleichgewicht dieses Mediums beginnt, durch Erhöhen oder Verringern des Hydroniumions in die entgegengesetzte Richtung zu tendieren (wieder abhängig von der Art des Indikators), wird es die Farbe bis schließlich ändern bleibe eine neue Farbe unveränderlich.

Indikatorpapiere

Die Indikatorpapiere, insbesondere das Lackmuspapier, müssen mit der zu analysierenden Lösung diskret in Kontakt kommen, um genau zu messen.

Das heißt, in einer flüssigen Lösung sollte es nicht vollständig in es eingeführt werden, sondern sollte damit getropft werden oder kurz eine Probe der Substanz berühren.

Im Fall einer gasförmigen Lösung muss das Gas über die Oberfläche des Papiers fließen, um es zu kontaktieren und seine Farbe zu ändern.

pH-Meter

Wie oben erwähnt, arbeiten pH-Messgeräte wegen der möglichen elektrischen Differenz zwischen einer pH-Elektrode und einer Referenzelektrode.

Das pH-Meter misst die Spannung zwischen zwei Elektroden in einer Lösung und zeigt das Ergebnis in einen entsprechenden pH-Wert umgerechnet.

Das Gerät selbst besteht aus einem Paar Elektroden - von denen eine metallisch und unempfindlich gegenüber dem pH-Wert der Lösung ist - und einem einfachen elektronischen Verstärker. Zur Kalibrierung wird das Gerät mit Lösungen bekannter pH-Werte kalibriert.

Referenzen

  1. Carolina (s.). PH-Messung: Indikatoren, Papier und Meter. Von carolina.com abgerufen
  2. Firma, S. (s.f.). pH-Indikatorbereiche (aufsteigender pH-Wert). Von sciencecompany.com abgerufen
  3. LibreTexte. (s.). pH-Indikatoren. Von chem.libretexts.org abgerufen
  4. Gedankenco. (s.). pH-Indikator Definition und Beispiele. Von thinkco.com abgerufen
  5. Wikipedia. (s.). PH-Meter. Von en.wikipedia.org abgerufen