Organik maddelerin çeşitliliği arasında, farklı ortamlarda renk değişiklikleri ile karakterize edilen özel bileşikler vardır. Modern elektronik pH metrelerin ortaya çıkmasından önce, göstergeler ortamın asit-baz göstergelerini belirlemek için vazgeçilmez "araçlar" idi ve laboratuvar uygulamalarında analitik kimyada yardımcı maddeler olarak ve ayrıca gerekli ekipmanın yokluğunda kullanılmaya devam ediyor..
Göstergeler ne için?
Başlangıçta, bu bileşiklerin çeşitli ortamlarda renk değiştirme özelliği, çözeltideki maddelerin asit-baz özelliklerini görsel olarak belirlemek için yaygın olarak kullanıldı, bu sadece ortamın yapısını belirlemeye değil, aynı zamanda çizim yapmaya da yardımcı oldu. ortaya çıkan reaksiyon ürünleri hakkında bir sonuç. Titrasyon yoluyla maddelerin konsantrasyonunu belirlemek için laboratuvar uygulamalarında gösterge çözümleri kullanılmaya devam eder ve eksiklik için doğaçlama yöntemlerin nasıl kullanılacağını öğrenmenize izin verir.modern pH metre.
Her biri oldukça dar bir alana duyarlı olan bu tür birkaç düzine madde vardır: genellikle bilgilendiricilik ölçeğinde 3 puanı geçmez. Bu kadar çeşitli kromoforlar ve kendi aralarındaki düşük aktiviteleri sayesinde, bilim adamları laboratuvar ve üretim koşullarında yaygın olarak kullanılan evrensel göstergeler oluşturmayı başardılar.
En çok kullanılan pH göstergeleri
Tanıma özelliğine ek olarak, bu bileşiklerin tekstil endüstrisinde kumaşları boyamak için kullanılmalarını sağlayan iyi bir boyama kabiliyetine sahip olmaları dikkat çekicidir. Kimyadaki çok sayıda renk indikatöründen en ünlüsü ve kullanılanı metil portakal (metil portakal) ve fenolftaleindir. Diğer kromoforların çoğu şu anda birbirleriyle karıştırılarak veya belirli sentezler ve reaksiyonlar için kullanılmaktadır.
Metil portakal
Birçok boya, nötr bir ortamda ana renkleri için adlandırılır, bu kromofor için de geçerlidir. Metil portakal, indikatörün renginin asidik bir ortamda kırmızıya, alkali bir ortamda sarıya geçişinden sorumlu olan, bileşiminde - N=N - grubuna sahip bir azo boyadır. Azo bileşiklerinin kendileri güçlü bazlar değildir, ancak elektron verici grupların varlığı (‒ OH, ‒ NH2, ‒ NH (CH3), ‒ N (CH 3)2 ve diğerleri) nitrojen atomlarından birinin bazlığını arttırır,verici-alıcı ilkesine göre hidrojen protonları bağlayabilen hale gelir. Bu nedenle, çözeltideki H+ iyonlarının konsantrasyonlarını değiştirirken, asit-baz göstergesinin renginde bir değişiklik gözlemlenebilir.
Metil portakalı yapmakla ilgili daha fazla bilgi
Sülfanilik asit C6H4(SO3) diazotizasyonu ile reaksiyonla metil portakal elde edinH)NH2 ardından dimetilanilin ile bir kombinasyon C6H5N(CH3)2. Sülfanilik asit, sodyum nitrit NaNO eklenerek bir sodyum alkali çözeltisi içinde çözülür. 2, daha sonra sentezi 0°C'ye mümkün olduğunca yakın sıcaklıklarda gerçekleştirmek için buzla soğutulur ve hidroklorik asit HC1 eklenir. Daha sonra, soğutulduğunda ilk çözeltiye dökülen ve bir boya elde edilen HC1 içinde ayrı bir dimetilanilin çözeltisi hazırlanır. Daha fazla alkalize edilir ve çözeltiden koyu turuncu kristaller çöker, bunlar birkaç saat sonra süzülür ve bir su banyosunda kurutulur.
Fenolftalein
Bu kromofor, adını sentezinde yer alan iki reaktifin adlarının eklenmesinden almıştır. İndikatörün rengi, çözelti kuvvetli bir şekilde alkalize edildiğinde renksiz hale gelen bir ahududu (kırmızı-mor, ahududu-kırmızı) tonunun elde edilmesiyle alkali bir ortamda renk değişimi için dikkate değerdir. Fenolftalein, ortamın pH'ına bağlı olarak çeşitli biçimler alabilir ve kuvvetli asidik ortamlarda turuncu bir renge sahiptir.
Bu kromofor, çinko klorür ZnCl2 veya konsantre sülfürik asit H2 varlığında fenol ve ftalik anhidritin yoğunlaştırılmasıyla üretilir. SO 4. Katı halde, fenolftalein molekülleri renksiz kristallerdir.
Önceden, fenolftalein müshillerin oluşturulmasında aktif olarak kullanılıyordu, ancak yerleşik kümülatif özellikler nedeniyle kullanımı giderek azaldı.
Litmus
Bu gösterge, katı ortamda kullanılan ilk reaktiflerden biriydi. Litmus, belirli liken türlerinden elde edilen doğal bileşiklerin karmaşık bir karışımıdır. Sadece renklendirme maddesi olarak değil, aynı zamanda ortamın pH'ını belirleme aracı olarak da kullanılır. Bu, insan tarafından kimyasal uygulamada kullanılmaya başlayan ilk göstergelerden biridir: onunla emprenye edilmiş sulu çözeltiler veya filtre kağıdı şeritleri şeklinde kullanılır. Katı haldeki turnusol, hafif amonyak kokulu koyu renkli bir tozdur. Saf suda çözündüğünde indikatörün rengi mor, asitlendiğinde ise kırmızı olur. Alkali bir ortamda turnusol maviye döner, bu da onu ortam göstergesinin genel belirlenmesi için evrensel bir gösterge olarak kullanmayı mümkün kılar.
Turnus bileşenlerinin yapılarında pH değiştiğinde meydana gelen reaksiyonun mekanizmasını ve doğasını doğru bir şekilde belirlemek mümkün değildir, çünkü bazıları 15'e kadar farklı bileşik içerebilir.kimyasal ve fiziksel özelliklerle ilgili bireysel çalışmalarını karmaşıklaştıran, ayrılmaz aktif bileşenler olabilirler.
Evrensel gösterge kağıdı
Bilimin gelişmesi ve gösterge kağıtlarının ortaya çıkmasıyla, çevresel göstergelerin oluşturulması çok daha basit hale geldi, çünkü artık bilim adamlarının ve adli bilim adamlarının yaptığı herhangi bir saha araştırması için hazır sıvı reaktiflere sahip olmak gerekli değildi. yine de başarıyla kullanın. Bu nedenle, çözümlerin yerini, geniş etki spektrumları nedeniyle, diğer asit-baz göstergelerini kullanma ihtiyacını neredeyse tamamen ortadan kaldıran evrensel gösterge kağıtları aldı.
Emdirilmiş şeritlerin bileşimi üreticiden üreticiye değişebilir, bu nedenle yaklaşık içerik listesi aşağıdaki gibi olabilir:
- fenolftalein (0-3, 0 ve 8, 2-11);
- (di)metil sarı (2, 9–4, 0);
- metil portakal (3, 1–4, 4);
- metil kırmızısı (4, 2–6, 2);
- bromotimol mavisi (6, 0–7, 8);
- α‒naftolftalein (7, 3–8, 7);
- timol mavisi (8, 0–9, 6);
- kresolftalein (8, 2–9, 8).
Ambalaj, ortamın pH'ını bir tamsayı doğrulukla 0 ila 12 (yaklaşık 14) arasında belirlemenize izin veren renk skalası standartlarını mutlaka içerir.
Diğer şeylerin yanı sıra, bu bileşikler sulu ve su-alkol çözeltilerinde birlikte kullanılabilir, bu da bu tür karışımların kullanımını çok uygun hale getirir. Bununla birlikte, bu maddelerin bazıları suda az çözünür olabilir, bu nedenle gereklidir.evrensel organik çözücüyü seçin.
Özellikleri nedeniyle asit-baz indikatörleri bilimin birçok alanında uygulama alanı bulmuştur ve çeşitlilikleri çok çeşitli pH indikatörlerine duyarlı evrensel karışımlar yaratmayı mümkün kılmıştır.
