Показники рН Типи показників та спосіб їх роботи

The Показники рН Вони є фундаментальними для визначення кількості рН, що знаходиться в конкретному середовищі. Якщо говорити про поняття рН, то воно являє собою концентрацію іонів гідронію (Н₃O⁺), який присутній у водному розчині.

Аналогічно, він вимірюється за негативною логарифмічною шкалою від 0 до 14, де розчини з рН нижче 7 вважаються кислими, рН розчини більше ніж 7 є базовими, а ті з рН, що дорівнює 7, вважаються нейтральними розчинами. Цей параметр виражається наступним чином з рівнянням Хендерсона-Хассельбаха: рН = pKa + log₁₀ ([A^-] / [HA]).

У попередньому вираженні pKa являє собою негативний логарифм константи дисоціації кислоти, а молярні концентрації [A]^-] і [HA] відносяться до слабкої кислоти та її кон'югатної основи відповідно. Знання рН дозволяє вивчати якість води і продуктів харчування, а також підтримувати повторюваність продуманого хімічного продукту.

Індекс

• 1 Типи
  • 1.1 Індикатори рідини
  • 1.2 Індикаторні документи
  • 1,3 метрів рН
• 2 Як вони працюють?
  • 2.1 Індикатори рідини
  • 2.2 Індикаторні документи
  • 2,3 метрів рН
• 3 Посилання

Типи

Існують три основних типи індикаторів рН: рідкі кислотно-основні показники, які працюють за певним діапазоном рН; папери та інші індикаторні матеріали, які змінюють колір як рідкий або газоподібний зразок, додаються до їх поверхні; і цифрові pH-метри, які вимірюють потенційну електричну різницю між двома електродами.

Індикатори рідини

Рідкі індикатори - це слабкі кислоти або органічні основи, які мають варіабельні кольори відповідно до їх кислотної або основної форми. Вони працюють в межах обмеженого діапазону, коли колір досягається різним кольором, і припиняється змінювати колір, коли досягається максимальний рівень діапазону.

Для роботи вони повинні використовуватися тільки в розчинах, де може спостерігатися зміна кольору (переважно безбарвна)..

Існує велика кількість рідинних індикаторів різних кольорів і діапазонів рН, включаючи крезол червоний (червоний до жовтого в діапазоні від 0,2 до 1,8), метиловий червоний (червоний до жовтого в діапазоні 4). , Від 2 до 6.2), бромкрезолового зеленого (рожевого до синього / зеленого від 4,2 до 5,2) і фенолфталеїну (безбарвний до рожевого в інтервалі від 8,0 до 10,0).

Ці показники користуються популярністю для ступенів аналітичної хімії, хоча ви повинні мати певний рівень підготовки, щоб точно виконувати цю практику..

Індикаторні документи

Існує кілька типів паперу, що використовуються для вимірювання рН, але найбільш відомим є лакмусовий папір, виготовлений з порошку, що походить від лишайників.

Лакмусовий папір використовується для того, щоб дізнатися, чи є рідкий або газоподібний розчин кислим або основним (не знаючи, яким буде його точний рН або його оцінка), і приходить у двох презентаціях: синій і червоний.

Синя лакмусова папір змінюється на червону в кислих умовах, і червона лакмусова папір змінюється на синю в основних або лужних умовах, і може бути перероблена для виконання тесту в зворотному напрямку, коли папір вже змінив колір.

Відомі обмеження паперу, такі як неможливість запропонувати точне або оцінене значення рН і здатність змінюватися на інші кольори, коли він реагує з певними сполуками, викликали його заміну індикаторами рідини та / або pH-метрами.

рН-метри

РН-метри народжуються з потреби лабораторних аналітиків для отримання точних значень цього параметра, що неможливе з паперовими індикаторами або індикаторами рідини.

Вони засновані на вимірюванні різниці електричного потенціалу між рН електрода і електрода порівняння.

Експлуатація цих pH-метрів пояснюється більш детально в наступному розділі, але в цілому ці показники вважаються найбільш точними par excellence, забезпечуючи точне число (з точністю до 0,01 рН одиниць) параметра і підраховуючи з чутливістю і швидкістю перевершують два інших способи.

Крім того, вони також можуть вимірювати інші характеристики, такі як розчинені тверді речовини, електропровідність і температуру розчину.

Єдиним недоліком такого типу pH-метрів є те, що вони є делікатним обладнанням і, крім початкового калібрування, яке повинно виконуватися інструменталістом або знавцем обладнання, вони також повинні регулярно очищатися, щоб запобігти накопиченню в них електродів..

Як вони працюють?

Індикатори рідини

Рідкі показники змінюють колір шляхом дії протонирования або депротонирования в їх структурі (в залежності від основної або кислотної природи індикатора), яка заснована на рівновазі реакції, таким чином: HIn + H₂O. H₃O⁺ + В^-

Тобто, як тільки індикатор додається до розчину, якщо рівновага цього середовища починає схилятися в протилежному напрямку, збільшуючи або зменшуючи іон гідронію (знову ж таки, в залежності від природи індикатора), він змінить колір до остаточного. залишиться новий колір незмінним.

Індикаторні документи

Індикаторні папери, зокрема, лакмусовий папір, повинні входити в контакт з розчином, який необхідно дискретно проаналізувати, щоб можна було точно виміряти.

Тобто, в рідкому розчині він не повинен бути повністю введений в нього, але повинен капатися з нею або коротко торкатися зразка речовини..

У випадку газоподібного розчину газ повинен проходити над поверхнею паперу, щоб він міг контактувати і змінювати його колір.

рН-метри

Як зазначено вище, вимірювачі рН працюють через потенційну електричну різницю між електродом pH і електродом порівняння..

РН-метр вимірює напругу, що існує між двома електродами в розчині, і показує результат, перетворений у відповідне значення рН.

Сама техніка складається з пари електродів - один з яких металевий і нечутливий до рН розчину - і простий електронний підсилювач. Для калібрування обладнання калібрується з відомими розчинами pH.

Список літератури

1. Кароліна (s.f.). Вимірювання рН: індикатори, папір і лічильники. Отримано з carolina.com
2. Company, S. (s.f.). Діапазони показників рН (за зростанням рН). Отримано з sciencecompany.com
3. LibreTexts. (s.f.). Індикатори рН. Отримано з chem.libretexts.org
4. ThoughtCo. (s.f.). Визначення показника рН і приклади. Отримано з thoughtco.com
5. Вікіпедія. (s.f.). PH метр. Отримано з en.wikipedia.org