Mis on pH-indikaator? Definitsioon ja näited

PH indikaator või happe-aluse indikaator on a ühend mis muudab värvi lahendus kitsas vahemikus pH väärtused. Nähtava värvimuutuse saavutamiseks on vaja ainult väikest kogust indikaatorühendit.

Lahjendatud lahusena kasutamisel ei mõjuta pH-indikaator keemilise lahuse happesust ega aluselisust märkimisväärselt.

Indikaatori funktsiooni põhimõte on see, et see reageerib veega, moodustades vesinikkatiooni H⁺ või hüdrooniumiioon H₃O⁺. Reaktsioon muudab indikaatormolekuli värvi.

Mõned näitajad muutuvad ühelt värvilt teisele, teised aga värvilise ja värvitu oleku vahel. pH näitajad on tavaliselt nõrgad happed või nõrgad alused. Paljud neist molekulidest esinevad looduslikult.

Näiteks lilledes, puuviljades ja köögiviljades leiduvad antotsüaniinid on pH-näitajad. Neid molekule sisaldavate taimede hulka kuuluvad punase kapsa lehed, roosi kroonlehed, mustikad, rabarberivarred, hortensiaõied ja moonililled. Lakmus on looduslik pH-indikaator, mis on saadud samblike segust.

Valemiga HIn nõrga happe korral oleks tasakaal keemilises võrrandis järgmine:

HIn (aq) + H₂O (l) ⇆H₃O⁺ (aq) + sisse^- (aq)

Madala pH korral kontsentreerub hüdroonium ioon on kõrge ja tasakaalupositsioon jääb vasakule. Lahendusel on indikaatori HIn värv. Kõrge pH korral on hüdrooniumi kontsentratsioon madal, tasakaal on paremal ja lahuse värvus on konjugeeritud alus^-.

Lisaks pH-indikaatoritele on keemias ka kahte muud tüüpi indikaatorit. Redoxi indikaatoreid kasutatakse tiitrimisel, mis hõlmavad oksüdatsiooni- ja redutseerimisreaktsioone. Metallkatioonide kvantifitseerimiseks kasutatakse kompleksomeetrilisi indikaatoreid.

• Metüülpunane on pH-indikaator, mida kasutatakse pH väärtuste määramiseks vahemikus 4,4–6,2. Madala pH (4,4 ja madalama) korral on indikaatorlahus punane. Kõrge pH (6,2 ja kõrgem) korral on värv kollane. PH väärtuse 4,4 ja 6,2 vahel on indikaatorlahus oranž.
• Bromokresoolroheline on pH-indikaator, mida kasutatakse pH väärtuste määramiseks vahemikus 3,8 kuni 5,4. Kui pH väärtus on alla 3,8, on indikaatorlahus kollane. Üle pH 5,4 on lahus sinine. PH väärtuste 3,8 ja 5,4 vahel on indikaatorlahus roheline.

Kuna indikaatorid muudavad värve erinevatel pH vahemikel, võib neid mõnikord kombineerida, et pakkuda värvimuutusi laiemas pH vahemikus.

Näiteks, "universaalne indikaator"sisaldab tümoolsinist, metüülpunast, bromotümoolsinist, tümoolsinist ja fenoolftaleiini. Selle pH väärtus on vahemikus alla 3 (punane) kuni suurem kui 11 (violetne). Vahevärvide hulka kuuluvad oranž / kollane (pH 3–6), roheline (pH 7 või neutraalne) ja sinine (pH 8–11).

Keemilise lahuse pH ligikaudse väärtuse saamiseks kasutatakse pH indikaatoreid. Täpsete mõõtmiste jaoks kasutatakse pH-meetrit.

Teise võimalusena võib pH arvutamiseks kasutada pH-indikaatoriga neeldumisspektroskoopiat Õlle seadus. Spektroskoopilised pH mõõtmised ühe happe-aluse indikaatori abil on täpsed ühe pKa väärtuse piires. Kahe või enama indikaatori kombineerimine suurendab mõõtmise täpsust.

Tiitrimisel kasutatakse indikaatoreid, et näidata happe-aluse reaktsiooni lõppemist.