кислотно-основные индикаторы, измерение ph анализ образцов

кислотно-основные индикаторы, измерение ph

Кислотно-основные индикаторы (Acid-Base Indicators) — представляют органические соединения (organic Compounds) которые позволяют изменять цвет в растворе при изменении кислотности (pH).

• Индикаторы широко используют при титровании растворов 
• Основная область применения аналитическая химия (analytical chemistry) и биохимия (biochemistry)

Их преимуществом является дешевизна, быстрота и наглядность во время проведения исследования.

Однако из-за субъективности определения цвета и невысокой точности индикаторы pH не всегда удобны;

поэтому для точного измерения pH используют современые измерительные приборы pH-метры с цифровой индикацией (В настоящее время существуют карманные рН-метры, портативные рН-метры и стационарные рН-метры ).

формы применения индикаторов, измерение ph анализ образцов

Индикаторы обычно используют, добавляя несколько капель водного или спиртового раствора, либо немного порошка (например, смесь мурексида с хлоридом натрия) к пробе исследуемого раствора.

При титровании, в аликвоту исследуемого раствора добавляют индикатор, и наблюдают за изменениями цвета в точке эквивалентности.

Другой способ применения - использование полосок бумаги, пропитанных раствором индикатора или смеси индикаторов и высушенных (Универсальный индикатор).

• 

  Карманные рН-метры

• 

  Портативные рН-метры

• 

  Стационарные рН-метры

• 

  рН-метры для пищевой промышленности

• 

  pH-метры для почвы

Используемые индикаторные полоски выпускают в самых разнообразных вариантах - с нанесенной на них цветной шкалой - эталоном цвета (в том числе для окрашенных или мутных сред), или с напечатанными числовыми значениями рН;

для точного измерения в узких диапазонах рН, и для ориентировочного исследования растворов;

• в рулончиках,
• коробках и пеналах,
• или в виде отрывных книжечек.

индикаторные полоски могут быть изготовлены с красителем - индикатором, привитым к целлюлозе или иному полимеру. Это делает их устойчивыми к вымыванию, вплоть до многократного использования.

кислотно-основные индикаторы (водные растворы) анализ образцов

Существуют различные методы определения концентрации (точнее активности ионов водорода / hydrogen ion activity) (и, соответственно, концентрации гидроксид-ионов / hydroxide ion concentrations).

• Один из простейших (колориметрический) основан на использовании кислотно-основных индикаторов (acid-base indicators).

В качестве таких индикаторов могут служить многие органические кислоты (organic acids) и основания (bases), изменяющие свою окраску в некотором узком интервале значений рН. Используемые индикаторы для анализа образцов представляют собой слабые кислоты или основания, которые в недиссоциированной / undissociated и в диссоциированной / dissociated (ионной) формах имеют разную окраску.

интервалы перехода цвета индикаторов, измерение ph анализ образцов

Цветные формы индикаторов в водных растворах

На изображении, наглядно приведены ориентировочные данные о существовании разных цветных форм индикаторов в водных растворах.

Более точные сведения (несколько переходов, численное значение pH) смотирите в категории "индикаторы и индикаторная бумага".

таблица значений рН перехода наиболее распространённых индикаторов, измерение ph анализ образцов

Приведены распространённые в лабораторной практике кислотно-основные индикаторы в порядке возрастания значений pH, вызывающих изменение окраски. Римские цифры в квадратных скобках отвечают номеру перехода окраски (для индикаторов с несколькими точками перехода).

1.  Величины в круглых скобках взяты из книги «Краткий справочник химика», 1964.
2.  Точное значение рН перехода для большинства индикаторов несколько зависит от ионной силы раствора (I). Так, значение рН перехода, определяемое при I=0,1 (напр., раствор хлоридов натрия или калия) отличается от точки перехода в растворе с I=0,5 или I=0,0025 на 0,15...0,25 единицы рН.
3.  *Столбец «х» — характер индикатора: к—кислота, о—основание.
4.  Фенолфталеин в сильно щелочной среде обесцвечивается. В среде концентрированной серной кислоты также он даёт красную окраску, обусловленую строением катиона фенолфталеина, хотя и не такую интенсивную. Эти малоизвестные факты могут привести к ошибкам при определении реакции среды.

универсальный индикатор, измерение ph анализ образцов кислотность водных растворов в диапазоне концентраций pH 0-12 / pH 1-10

Специально разработанные универсальные индикаторы уровня pH определяющие концентрацию водородного показателья в широком диапазоне.

Как определить кислотность водных растворов, pH водородный показатель мера активности ионов водорода в растворе?

Смеси индикаторов (Mixtures of indicators) или наборы индикаторов (sets of indicators) определяющие значение меры активности ионов водорода pH растворов в большом диапазоне концентраций (pH 1-10; pH 0-12). Растворами таких смесей - «универсальных индикаторов» обычно пропитывают полоски «индикаторной бумаги», либо сам индикатор наносится на край специальных полимерных полосок ( polymer strips "визуальные индикаторные тест-полоски / visual test strips"), с помощью которых можно быстро (с точностью до единиц рН, или даже десятых долей рН) определить кислотность исследуемых водных растворов. Для более точного определения полученный при нанесении капли раствора цвет индикаторной бумаги немедленно сравнивают с эталонной цветовой шкалой (фиксированный набор (диапазон) цветов и оттенков, имеющий физическую или цифровую реализацию в том или ином виде)

природные индикаторы из растений / natural indicators from a plant

Антоцианы (Anthocyanins) и другие растительные пигменты (plant pigments) способны менять цвет в зависимости от рН среды (клеточного сока). Антоцианы имеют преимущественно красный цвет в кислой среде и синий в щелочной. Сок из красной капусты или столовой свёклы нередко используют в качестве индикатора при начальном обучении химии.

Антоцианы (Anthocyanins) и растительные пигменты (plant pigments) 

• Свёкла красная, сок / Beet red juice
• Чёрная смородина сок / Black currant juice
• Голубика, ягоды / Blueberries, berries
• Морковь, сок / Carrot juice
• Вишня, сок ягод / Cherry, berry juice
• Карри порошок (Куркума) / Curry Powder (Turmeric)
• Дельфиниум лепестки / Delphinium petals
• Герань розовая, лепестки / Pink geranium, petals
• Виноград красный / Red grapes
• Конский каштан, листья / Horse chestnut leaves
• Гортензия / Hydrangea
• Вьюнковые, лепестки / Convolvulaceae, petals
• Луковая шелуха / Onion Husk
• Маргаритки, лепестки / Daisies, petals
• Петуния, лепестки / Petunia, petals
• Примула / Primrose
• Мак, лепестки / Mac, petals
• Пион красный, лепестки / Red peony petals
• Базилик душистый / Sweet Basil
• Капуста красная, сок / Red cabbage juice
• Редис красный / Radish red
• Ревень / Rhubarb
• Роза, лепестки / Rose petals
• Земляника, ягоды / Strawberries, berries
• Чай / Tulip, petals
• Тимьян или Орегано — цветки / Tulip, petals
• Тюльпан, лепестки / Tulip, petals
• Фиалка, лепестки / Violet, petals