אינדיקטורים של pH סוגי מחוונים וכיצד הם עובדים

ה מחוונים pH הם היסוד לקבוע את כמות ה- pH כי הוא במדיום מסוים. כאשר אנו מדברים על מושג ה- pH, הוא מייצג את הריכוז של יונים הידרוניום (H₃הו⁺) כי הוא נוכח פתרון מימית.

כמו כן נמדדו סולם לוגריתמים שלילי בין 0 ו 14, שבו פתרונות עם pH פחות מ 7 נחשבים חומצי, pH מעל 7 הם בסיסי ה- pH השווה ל 7 נחשב פתרונות ניטראליים. פרמטר זה בא לידי ביטוי כדלקמן עם משוואת הנדרסון-הסלבאלך: pH = pKa + log₁₀ ([א^-] / [HA]).

בביטוי הקודם, pKa מייצג את הלוגריתם השלילי של קבוע דיסוציאציה חומצית, ואת ריכוזי טוחנת [A^-] ו [HA] הם אלה של חומצה חלשה בסיס מצומד שלה, בהתאמה. לדעת pH מאפשר ללמוד את איכות המים והמזון, כדי להיות מסוגל לשמור על הדירות של מוצר כימי משוכלל.

אינדקס

• 1 סוגים
  • 1.1 אינדיקטורים נוזליים
  • 1.2 ניירות אינדיקטור
  • 1.3 pH מטר
• 2 איך הם עובדים?
  • 2.1 אינדיקטורים נוזליים
  • 2.2 ניירות אינדיקטור
  • 2.3 pH מטרים
• 3 הפניות

סוגים

ישנם שלושה סוגים עיקריים של מחוונים pH: נוזלי חומצה בסיס מחוונים, אשר עובדים על פי טווח מסוים של pH; ניירות וחומרי אינדיקטור אחרים שמשנים את הצבע כמדגם נוזלי או גזי מתווסף על פני השטח שלהם; ואת ה- pH מטר דיגיטלי, אשר מודדים את ההבדל החשמלי הפוטנציאלי בין שתי אלקטרודות.

מדדים נוזליים

המדדים הנוזליים הם חומצות חלשות או בסיסים אורגניים בעלי צבעים משתנים בהתאם לצורתם החומצית או הבסיסית. עבודה זו בתוך טווחים מוגבלים, משתנה בצבע לאחר הגעה זו, ומפסיקה לשנות את הצבע כאשר מגיעים לרמה המקסימלית של הטווח.

כדי לעבוד, הם צריכים לשמש רק פתרונות שבהם שינוי צבע ניתן לצפות (רצוי חסר צבע).

יש מספר רב של אינדיקטורים נוזליים של צבעים שונים טווחי pH, כולל קרסול אדום (אדום צהוב בטווח של 0.2-1.8), מתיל אדום (אדום לצהוב בטווח של 4). , 2 עד 6.2), ברומוקרסול ירוק (ורוד לכחול / ירוק 4.2-2.2), ו phenolphthalein (חסר צבע ורוד בטווח של 8.0 עד 10.0).

אינדיקטורים אלה פופולריים לתארים בכימיה אנליטית, למרות שאתה חייב להיות רמה מסוימת של אימון לבצע את התרגול הזה במדויק..

ניירות אינדיקטור

ישנם מספר סוגים של נייר המשמש למדידת pH, אבל הידועה ביותר היא נייר לקמוס, אשר עשוי עם אבקה שמגיע חזזיות.

נייר הלקמוס משמש כדי לדעת אם פתרון נוזלי או גזי הוא חומצי או בסיסי (בלי לדעת מה יהיה ה- pH המדויק שלו או הערכה שלו), ובא בשתי מצגות: כחול ואדום.

נייר הליטמוס הכחול משתנה לתנאים חומציים, והנייר האדום של הלִטמוס משתנה לכחול בתנאים בסיסיים או בסיסיים, וניתן למחזר אותו כדי לבצע את הבדיקה בהיפוך לאחר שהנייר כבר שינה צבע.

המגבלות הידועות של נייר - כגון אי יכולתו להציע ערך מדויק או מוערך pH ואת היכולת לשנות צבעים אחרים כאשר הוא מגיב עם תרכובות מסוימות - גרם זה להיות מוחלף על ידי אינדיקטורים נוזליים ו / או pH מטר.

מטר pH

ה- pH- מטרים נולדים מתוך הצורך של האנליסטים במעבדה להשיג ערכים מדויקים של פרמטר זה, דבר שלא היה אפשרי עם מחווני הנייר או המדדים הנזילים.

הם מבוססים על המדידה של הפוטנציאל החשמלי הפוטנציאל בין ה- pH של האלקטרודה האלקטרודה התייחסות.

הניתוח של מדדי ה- pH מוסבר לעומק רב יותר בפרק הבא, אך באופן כללי אינדיקטורים אלה נחשבים למדויק ביותר, ומספקים מספר מדויק (לדיוק של 0.01 יחידות pH) של הפרמטר והספירה עם רגישות ומהירות על שתי השיטות האחרות.

בנוסף, הם יכולים גם למדוד מאפיינים אחרים, כגון מוצקים מומסים, מוליכות חשמלית וטמפרטורת הפתרון.

החיסרון היחיד של סוג זה של מטרים pH הוא שהם ציוד רגיש וחוץ מזה כיול ראשוני להתבצע על ידי אינסטרומנטלי או צוות בעל ידע, גם צריך לנקות באופן קבוע כדי למנוע הצטברות של אלקטרודות חומר סובלים אלה.

איך הם עובדים?

מדדים נוזליים

האינדיקטורים הנזילים משנים את הצבע על ידי פעולת פרוטציה או deprotonation במבנה שלהם (בהתאם לטבע הבסיסי או החומצי של המדד), המבוססת על שיווי המשקל של התגובה, ובכך: H + H₂O ↔ H₃הו⁺ + ב^-

כלומר, פעם הוסיף אינדיקטור לפתרון, אם יתרת המדיום מתחיל נוטים לכיוון ההפוך ידי הגדלת או הקטנת יון hydronium (שוב, תלוי באופי של אינדיקטור), שינוי צבע זה עד שלבסוף להישאר צבע חדש קבוע.

ניירות אינדיקטור

ניירות החיווי, בפרט נייר הליטמוס, חייבים לבוא במגע עם הפתרון כדי לנתח בדיסקרטיות כדי שיוכלו למדוד במדויק.

כלומר, בפתרון נוזלי זה לא צריך להיות מוכנס לחלוטין לתוך זה, אבל צריך להיות מטפטף עם זה או בקצרה לגעת מדגם של החומר.

במקרה של פתרון גזי, הגז חייב לעבור על פני הנייר כדי לאפשר לו ליצור קשר ולשנות את צבעו.

מטר pH

כאמור לעיל, pH מטר לעבוד בגלל הפוטנציאל החשמלי הפוטנציאלי בין אלקטרודות pH ואלקטרודה התייחסות..

מד ה- pH מודד את המתח הקיים בין שתי אלקטרודות בתמיסה ומראה את התוצאה המובהקת לערך pH מקביל.

הציוד עצמו מורכב מזוג של אלקטרודות - אחת מהן מתכתי וחסר רגישות ל- pH של הפתרון - ומגבר אלקטרוני פשוט. לכיול, הציוד מכויל עם פתרונות pH ידועים.

הפניות

1. קרולינה (s.f.). מדידת pH: אינדיקטורים, נייר ומדים. מקורו של carolina.com
2. החברה, ס '(s.f.). pH טווחים אינדיקטורים (עולה pH). מקורו באתר
3. LibreTexts. (s.f.). מחוונים pH. מאוחזר מ chem.libretexts.org
4. מחשבה. (s.f.). pH מחוון הגדרה ודוגמאות. מקורו באתר Thinkco.com
5. ויקיפדיה. (s.f.). מטר PH. מקור: en.wikipedia.org