Привет, это мы — индикаторы
Библиографическое описание:Романцева, П. А. Привет, это мы — индикаторы / П. А. Романцева, Л. В. Давыденко. — Текст : непосредственный // Юный ученый. — 2020. — № 4 (34). — С. 79-81. — URL: https://moluch.ru/young/archive/34/2023/ (дата обращения: 27.01.2023).
В статье рассмотрены несколько видов индикаторов: лабораторные и природные. Существуют универсальные индикаторы, которые являются смесью растворов, нанесённые на полоски бумаги, выпускающиеся со специальной рН-шкалой на упаковках. Помимо них есть кислотно-основные, который находятся в лаборатории в виде растворов: лакмус, фенолфталеин, метиловый оранжевый. Следующий вид — природные индикаторы, которые мы можем найти на нашей кухне. Благодаря таким индикаторам также можно определить кислотность или щёлочность растворов в бытовых условиях.
Ключевые слова: опыт Бойля, индикаторы, универсальные индикаторы, природные индикаторы, сок краснокочанной капусты, сок свеклы, моющие средства, pH-среды.
Английский ученый Роберт Бойль впервые обнаружил индикаторы в XVII веке. Однажды, во время проведения эксперимента, садовник принёс ему фиалки, но в связи с тем, что Бойль был занят, их пришлось оставить на столе. В конце эксперимента английский ученый посмотрел на цветы — они дымились. Чтобы спасти их, он кинул фиалки в стакан с водой, при этом он увидел, что темно-фиолетовые лепестки стали красными. Проводя аналогичные эксперименты, Роберт Бойль обратил внимание на то, что цвет фиалок меняется в зависимости от того, в каком растворе они находятся.
Повторяя эксперимент Роберта Бойля, был проведен опыт на фиалках. Выявлено, что в кислой среде фиалка краснеет, а в щелочной желтеет. Этот опыт характерен для любых видов фиалок. В ходе проведения исследовательской работы было установлено, что отвар цветков декабриста также меняет свой цвет в зависимости от среды раствора. В нейтральной среде — розовый, в кислой — красный, а в щелочной — желтый.
Индикаторы — это вещества, изменяющие свою окраску в зависимости от среды раствора. В переводе с латинского слово «индикатор» означает «указатель». По природе происхождения индикаторы можно поделить на природные и лабораторные. Последние имеют различные классификации. Одни из самых распространенных индикаторов — кислотно-основные, они изменяют цвет в зависимости от кислотности раствора. Примером таких веществ, которые используют чаще всего в лабораторной практике, являются фенолфталеин, лакмус, метиловый оранжевый [1, 2, 3]. С данными веществами были проведены опыты, которые показали, что фенолфталеин в щелочной среде окрасится в малиновый цвет, в кислой останется бесцветным, как и в нейтральной. Метиловый оранжевый в кислой среде стал красным, в щелочи — желтым, в нейтральной — оранжевый. Лакмус в кислой среде стал красным, в щелочи — синий, в нейтральной среде — фиолетовый. Другой способ использования — применение полосок бумаги, пропитанных раствором индикатора или смеси индикаторов, а позже — высушенных. Такие полоски выпускают в самых разных вариантах, с нанесенной на них цветной шкалой — эталоном цвета.
Помимо лабораторных индикаторов существуют те, которые хранятся у нас дома. Такие индикаторы получили название «природные». Они находятся вокруг нас, только мы обычно не задумываемся об этом. Существует ещё один лёгкий опыт, с которым каждый мог столкнуться в повседневной жизни. Взяв немного сока вишни, смородины, ежевики, малины можно добавить обычной питьевой воды. Тогда сок станет синим. Возьмём полученный раствор сока, если в него капнуть уксусной или лимонной кислоты, то вернётся вновь темно-красная окраска. Если в стакан с крепким чаем мы капаем лимонный сок или же растворяем пару кристалликов лимонной кислоты, то он светлеет. Если в чай добавить раствор соды, то он темнеет. Можно сказать, что пигменты многих растений способы менять свой цвет, в зависимости от клеточного сока.
Одним из природных индикаторов, который был взят на изучение, стала краснокочанная капуста. Веществом, благодаря которому капуста меняет свою окраску является антоциан. Было выявлено, что сок краснокочанной капусты в нейтральной среде фиолетовый, в кислой — красной, а в щелочной — зеленый.
В связи с тем, что краснокочанная капуста хорошо меняет свой цвет в зависимости от кислотности раствора, экспериментально получена шкала pH для краснокочанной капусты (рис. 1).
Рис. 1. Шкала pH для краснокочанной капусты.
Индикатором может стать самый обычный борщ, который готовят наши мамы и бабушки. С давних времён было замечено свойство, которое по сей день используют хозяйки на своих кухнях. Для сохранения ярко-красного цвета борща в него добавляют немного уксусной или лимонной кислоты, цвет меняется сразу на глазах. В щёлочи свёкла желтая, а в кислоте — красная. Лабораторный эксперимент это также подтвердил.
Для проведения экспериментов по определению кислотности среды моющих средств, были приготовлены растворы индикаторов (сок краснокочанной капусты и свеклы), также использовался универсальный индикатор. Выявлено, что кондиционер для белья (Vernel, Lenor) имеет pH среду равную 7 (нейтральную). Сок краснокочанная капусты и свёклы подтвердил, что среда нейтральная.
Средства для мытья посуды имеют слабощелочную среду, так как они должны быть щадящими для кожи человека. Были исследованы Fairy, Fairy (нежные руки), Aos, Sorti. С помощью универсального индикатора выявлено, что pH раствора равна 8, природные индикаторы подтвердили, что среда слабощелочная.
Изучена pH среды порошков для стирки. В качестве выбранного объекта был порошок Tide. Установлено, что в Tide pH среды равна 12, т. е. сильнощелочная. Аналогичные природные индикаторы также показали сильнощелочную среду, это объясняется тем, что в порошке содержится много веществ, направленных на удаление загрязнений с одежды.
В гелях для стирки (Ласка для белого белья, Ласка для черного белья, Persil для цветной одежды, Persil для белого белья) pH равны 7 и 8. Это нейтральная и слабощелочная среды, которые появляются из-за большого количества синтетических веществ.
Исследованы моющие средства для сантехники, раковин и ванн. С помощью универсального индикатора было выявлено, что моющее средство Санокс имеет pН равное 0, т. к. его основное предназначение — это очистка сантехники, у Cillit bang и Пемолюкс pH равно 11 и 12 соответственно, т. к. они созданы для отчистки кафельных поверхностей. Природные индикаторы показывают кислую и щелочную среду.
После проведения эксперимента со средствами для сантехники, была изучена pH-среды средства для мытья пола Mr. Propper. Выяснено, что его pH равно 10, потому что оно предназначен для расщепления грязи. В исследовательской работе было рассмотрено три вида мыла: жидкое, твердое и мыло ручной работы. Было выяснено, что мыло “365 дней» имеет pH равное 6, так как предназначено для удаления слабых загрязнений. Мыло «Сamay» имеет pH равное 8 и может использоваться для удаления органических и жировых загрязнений слабой и средней степени с области рук.
Мыло ручной работы с медвежьим жиром имеет pH равное 12 и создано для удаления стойких жировых загрязнений. Выбранные природные также подтвердили pH-среды.Природные индикаторы работают также, как и лабораторные: лакмус, фенолфталеин, метиловый оранжевый. Они имеют способность определять среду раствора. У растений, способных менять свой цвет, в зависимости от среды раствора, есть природный индикатор — антоциан (вещество отвечает за окраску в овощах и фруктах). Природные индикаторы имеют большой минус — недолговечность. Спустя время они скисают и плесневеют.
Литература:
- Вайткене Л. Д. Химия [Текст] / Л. Д. Вайткене. — М.: Издательство АСТ, 2018. — 160 с.: ил.
- Вайткене Л. Д., Филиппова М. Д. Наглядная химия [Текст] / Л. Д. Вайткене, М. Д. Филиппова. — М.: Издательство АСТ, 2018. — 128 с.: ил.
- Спектор А. А. Химия. — А. А. Спектор– М.: Издательство АСТ, 2017. — 160 с.: ил.
- Габриелян О. С. Химия. 8 класс: учебник [Текст] / О. С. Габриелян. — М.: Дрофа, 2014. — 287 с.: ил.
Основные термины (генерируются автоматически): краснокочанная капуста, индикатор, среда раствора, кислая среда, лимонная кислота, нейтральная среда, универсальный индикатор, белое белье, исследовательская работа, ручная работа.
оценка значения pH, индивидуальные или смешанные универсальные индикаторы
Купить рН-метры, pH meters в Санкт-Петербурге
В каталоге товаров/продукции представлены рН-метры – pH метры Россия, карманные рН-метры, портативные рН-метры, стационарные рН-метры, рН-метры для пищевой промышленности, категории: pH meter made in Russia, pocket pH meters, portable pH meters, stationary pH meters, pH meters for food industry, ; портативные, стационарные лабораторные модели измерителей водородного показателя (показателя pH), компактные карманные приборы рН-метры, автономные портативные рН-метры для оперативного определения кислотности или щелочности среды, лабораторные модели стационарные измерители водородного показателя (показателя pH), ,
pH метры Россия
pH метры Россия
Подробнее. .. Купить pH метры производства Россия – pH meter made in Russia в ХИМСНАБ-СПБ, контактный телефон +7-812-337-18-93. Купить портативные, стационарные pH метры Россия в Санкт-Петербурге по выгодной цене. компактные модели рН-метров, приборов для измерения водородного показателя.карманные рН-метры
карманные рН-метры
Подробнее…портативные рН-метры
портативные рН-метры
Подробнее. ..стационарные рН-метры
стационарные рН-метры
Подробнее…рН-метры для пищевой промышленности
рН-метры для пищевой промышленности
Подробнее… Приборы для анализа пищевых продуктов – купить рН-метры для пищевой промышленности – pH meters for food industry в ХИМСНАБ-СПБ, контактный телефон +7-812-337-18-93. Универсальные измерительные приборы контроля качества продуктов питания применяются в различных лабораториях и производстве. Купить прибор в Санкт-Петербурге по выгодной цене. рН-метры. В каталоге ХИМСНАБ-СПБ представлены. ..Купить электроды для измерения pH, анализаторы pH-электроды для рН-метров
Выносные электроды предназначеных для проведения измерений в лабораторных и полевых измерений рН, определения окислительно-восстановительного потенциала, удельной электрической проводимости и температуры воды, водных растворов. Анализаторы состоят из измерительного преобразователя и комбинированных датчиков (первичных преобразователей), обеспечивающих измерение параметров водной среды. Измерительные приборы отличает высокая производительность и точность осуществляемых измерений.
Купить электроды и датчики, electrodes and sensors в Санкт-Петербурге
В каталоге товаров/продукции представлены электроды и датчики – Ион-селективные электроды, pH-электроды, электроды для измерения pH, датчики ОВП, редокс-электроды, датчики проводимости, датчики температуры, кислородные датчики, электроды вспомогательные (сравнения), категории: Ion-selective electrodes, pH-electrodes, sensors ORP, conductivity sensors, temperature sensors, oxygen sensors, the auxiliary electrode (comparison), ; Ион-селективные электроды, pH-электрод, датчики ph, электрод ph метра, электроды для измерения ph, измерительный электрод ph, рН-метрический электрод, измерение значения концентрации ионов водорода, определение концентрации ионов водорода, электроды датчики ОВП, редокс-электроды, измерение окислительно-восстановительного потенциала, многодиапазонные зонды и электроды, электроды датчики проводимости, электрод сенсор датчик температуры, электрод сенсор датчик кислородный, специальные лабораторные и промышленные электроды сравнения, электроды вспомогательные,
Ион-селективные электроды
Ион-селективные электроды
Подробнее. .. Купить Ион-селективные электроды – Ion-selective electrodes в ХИМСНАБ-СПБ, контактный телефон +7-812-337-18-93. Купить Ион-селективный электрод в Санкт-Петербурге по выгодной цене. Проведение лабораторных ионометрических исследований, ионометрический анализ образцов требует наличия анализаторов и специализированного лабораторного оборудования: ионоселективного электрода, вспомогательного…pH-электроды, электроды для измерения pH
pH-электроды, электроды для измерения pH
Подробнее… Купить pH-электроды (pH-electrodes) лабораторные измерительные устройства, анализаторы жидкости, растворов, воды и водных сред используемые для получения точных и воспроизводимых показаний приборов, опредлеление кислотности или щелочности выраженной в виде pH. В комании ХИМСНАБ-СПБ, контактный телефон +7-812-337-18-93 можно приобрести рН-электроды для рН-метров, анализаторов воды предназначе…датчики ОВП, редокс-электроды
датчики ОВП, редокс-электроды
Подробнее… Индикаторные элементы для проведения измерения окислительно-восстановительных потенциалов. В обратимых окислительно-восстановительных системах позволяют проводить определение концентрации компонентов. Специализированные электроды и датчики ОВП, редокс-электроды имеют особые электрохимические характеристики для потенциометрических измерений, регистрации ОВП растворов. Измерительное оборудован…датчики проводимости
датчики проводимости
Подробнее. .. Купить многодиапазонные датчики проводимости – conductivity sensors для кондуктометров использующих выносной (сменный) электрод в ХИМСНАБ-СПБ, контактный телефон +7-812-337-18-93. Купить датчик проводимости в Санкт-Петербурге по выгодной цене. Специализированные электроды и датчики, electrodes and sensors с подключаемым кабелем используемые для определения проводимости и солесодержания в вод…датчики температуры
датчики температуры
Подробнее…кислородные датчики
кислородные датчики
Подробнее… Купить кислородные датчики – oxygen sensors для стационарных и портативных оксиметров в ХИМСНАБ-СПБ, контактный телефон +7-812-337-18-93. Модели стандартных полярографических датчиков растворенного кислорода применяемых в настольных и портативных приборах. Отдельные модели датчиков кислорода состоят из платинового катода, серебряного анода и фторопластовой мембраны. Конструкции датчика делаю…электроды вспомогательные (сравнения)
электроды вспомогательные (сравнения)
Подробнее… Купить электроды вспомогательные (сравнения) – auxiliary electrode (comparison) в ХИМСНАБ-СПБ, контактный телефон +7-812-337-18-93. Лабораторный вспомогательный или опорный электрод, заполненный концентрированным раствором КСl – электролит является вторым по значимости элементом измерительного прибора «рН-метра» . Данный тип электрода позволяет создать опорную точку, относитель… индикаторная бумага в ПОЛОСКАХ или индикаторная бумага в КАТУШКАХ. Подобрать по диапазону pH: 0 — 6 рН; 1 — 12 рН; 4,5 — 10 рН; 7 — 14 рН; 1 — 11 рН; 5,5 — 9 рН; 1 — 14 рН; 0 — 14 рН; 0 — 12 рН, также в каталоге ХИМСНАБ-СПБ лабораторного оборудования и приборов, раздела измерительные приборы можно приобрести приборы для измерения водородного показателя pH: «рН-метры»; «карманные рН-метры»; «портативные рН-метры»; «стационарные рН-метры» и «pH-электроды»Оставьте заявку ON-LINE или позвоните. Менеджер компании ответит на ваши вопросы.
Оставить заявку ON-LINE
Или звонок в рабочее время
Широкий ассортимент
В каталоге компании более 4000 наименований продукции в 200 товарных категориях: химические реактивы, лаб. оборудование и посуда, аксессуары и принадлежности для лабораторий, различные виды удобрений, химическое сырьеи многе другое. Можно подобрать продукцию воспользовавшись фильтром характеристик.
Опт и розница
Осуществляем продажу оптом и в розницу. В каталоге Химснаб-СПБ можно заказать широкий спектр веществ различных квалификаций: «Технический» («тех.»); «Чистый» («ч.»); «Чистый для анализа» («ч.д.а.»); «Химически чистый» («х.ч.»); «Особо чистый» («ос.ч.»); имп.: неорганические реактивы, органические реактивы, особо чистые вещества, растворы (буферные растворы, растворы для очистки и хранения электродов, растворы для кондуктометров), химическое сырье и компоненты. Продукции для лабораторных исследований.
Проверенные поставщики
Компания реализует товары и продукцию только от проверенных поставщиков гарантирующих качестно продукции.
Консультация по продукции
Менеджеры компании проконсультируют вас по ассортименту реализуемой продукции, звоните в рабочее время
Доставка
География потребителей выходит за пределы России, компания “Химснаб-СПБ” осуществляет доставку приобретаемых товаров и продукции по Санкт-Петербургу, Ленинрадской обл, России и странам СНГ.
Индивидуальный подход
Строим свое сотрудничество с клиентом с учетом всех пожеланий клиента. Гибкий и индивидуальный подход к каждому клиенту, ориентированность на долгосрочные партнерские отношения, строгое соблюдение оговоренных сроков и предоставления документов заказчику являются неоспоримыми преимуществами компании “Химснаб-СПБ”. Мы заботимся о том, чтобы каждый наш клиент остался доволен приобретаемой продукцией и полученным результатом, который является нашим общим успехом!
Малотоннажная химия
Реализация продукции малотоннажной химии: продукция химической и нефтехимической промышленности. Малотоннажная химия дает возможность на скромном оборудовании и в небольших объемах производить дорогостоящие модификаторы, пластификаторы, ингибиторы и другие микродобавки, способные наделять конечный продукт новыми свойствами
Комплексное снабжение, оснащение
Компания Химснаб-СПБ имеет многолетний опыт работы на рынке химической продукции и лабораторного оборудования. Компания тесно сотрудничает со многими промышленными и производственными организациями и имеет возможность осуществлять комплексное снабжение и оснащение предприятии различных отраслений промышленности необходимым оборудованием и расходными материалами.
Предствленная информация на страницах данного интернет-сайта и в каталоге продукции носит исключительно информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, определяемой положениями Статьи 437 (2) Гражданского кодекса РФ. Для получения подробной информации о наличии и стоимости указанных товаров и (или) услуг,обращайтесь к менеджерам отдела продаж: форма обратной связи, e-mail, телефон.
Реализация продукции для сельского хозяйства, химической, строительной, нефтегазовой, металлургической, текстильной, кожевенной, и других отраслей промышленности.
Что такое универсальный индикатор?
Кислоты представляют собой соединения, которые при растворении в воде образуют свободные ионы водорода (ионы Н+). Когда основания растворяются в воде, они образуют гидроксильные ионы (ОН-ионы). Ионов водорода много в кислых растворах и мало в щелочных растворах. Шкала рН используется для определения кислотности или щелочности кислоты или основания. Шкала рН колеблется от 0 до 14 по шкале. Индикатор pH, состоящий из нескольких химических соединений, известен как универсальный индикатор.
pH для кислот
pH кислот или кислых растворов меньше 7. Раствор с pH меньше 7 считается кислым. Например, pH 4 указывает на то, что раствор кислый. Следует помнить, что чем ниже рН раствора, тем он более кислый. Например, раствор с рН 1 значительно более кислый, чем раствор с рН 4. Другими словами, раствор с pH 1 является значительно более сильной кислотой, чем раствор с pH 4. Сильные кислоты часто определяют как растворы с рН 0, 1, 2 или 3. Растворы слабых кислот имеют рН 4, 5 или 6. Очевидно, что кислотность вещества пропорциональна его рН. pH сильнокислотных химикатов довольно низок. На самом деле, чем сильнее кислота, тем ниже pH.
Поскольку все растворы с рН менее 7 являются кислыми по своей природе, лакмус окрашивается в красный цвет. Кроме того, они вызывают окрашивание индикатора метилового оранжевого в красный цвет.
pH для оснований
pH оснований или щелочных растворов больше 7. Когда раствор имеет pH больше 7, он называется щелочным раствором. Раствор с pH 12, например, будет основным по своей природе или основанием. Следует помнить, что чем выше рН раствора, тем он более щелочной. Раствор с pH 14, например, значительно более щелочной, чем раствор с pH 11. Другими словами, раствор с pH 14 будет гораздо более сильным основанием, чем кислота с pH 11. Сильные основания часто определяются как растворы с pH 11, 12, 13 или 14. Слабые основания определяются как растворы со значениями pH 8, 9., и 10. pH очень основных соединений чрезвычайно высок. На самом деле, чем сильнее основание, тем выше рН.
Поскольку все растворы с рН выше 7 являются щелочными по своей природе, лакмус окрашивается в красный цвет в синий цвет. Кроме того, они окрашивают индикатор фенолфталеина в розовый цвет.
pH для нейтральных веществ
pH нейтральных веществ ровно 7. Чистая вода не является ни кислой, ни щелочной; это нейтральное вещество. В результате чистая вода имеет pH 7. Раствор сахара и раствор хлорида оба нейтральны, с pH 7. В результате любой раствор с pH 7 считается нейтральным. Лакмусовая бумага, а также другие распространенные индикаторы, такие как метиловый оранжевый и фенолфталеин, не окажут влияния на материал с рН 7.9.0003
Универсальный индикатор
Лакмус — это обычный индикатор для определения того, является ли химическое вещество кислотой или основанием. Они не могут определить, является ли химическое вещество сильной кислотой, слабой кислотой, сильным основанием или слабым основанием. Другими словами, типичные индикаторы не могут сказать нам, насколько сильными являются кислоты или основания. Лакмус, например, может определить, что и серная кислота, и уксус являются кислыми, но он не может определить, является ли серная кислота более сильной кислотой или более кислой, чем раствор уксуса. Однако мы можем использовать особую форму индикатора, называемую «универсальным индикатором», которая работает путем определения pH раствора, чтобы определить силу кислотного или щелочного раствора.
Универсальный индикатор – распространенный метод измерения pH раствора в школьной лаборатории. Универсальный индикатор представляет собой смесь нескольких различных индикаторов или красителей, дающих различные цвета при различных уровнях рН по шкале рН.
Можно также отметить, что универсальный индикатор показывает разные цвета при различной концентрации ионов водорода в растворе, так как рН раствора зависит от концентрации ионов водорода. Универсальный индикатор приобретает новый цвет, когда на него наносят кислотный или щелочной раствор. Сравнивая цвет универсального индикатора с цветами на шкале pH, можно определить значение pH раствора кислоты или основания. Мы можем сказать, является ли раствор сильной кислотой, слабой кислотой, сильным основанием или слабым основанием, глядя на значение pH. Цвета, которые дает универсальный индикатор при различных уровнях pH, показаны ниже.
pH | Colour | ||||
0 | Dark red | ||||
1 | Red | ||||
2 | Red | ||||
3 | Orange-red | ||||
4 | Orange | ||||
5 | Orange-yellow | ||||
6 | Greenish-yellow | ||||
7 | Green | ||||
8 | Greenish blue | ||||
9 | Blue | ||||
10 | Navy blue | ||||
11 | Purple | ||||
12 | Dark Purple | ||||
13 | |||||
13 | |||||
0036 | 14 | Фиолетовый |
Производители универсальных индикаторов предоставляют цветовую диаграмму рН, которую можно использовать для сравнения цвета индикаторной бумаги или раствора индикатора после добавления раствора кислоты или основания для определения значения рН. Универсальный индикатор, как и лакмус, может применяться в виде раствора или в виде универсальной индикаторной бумаги.
Как универсальная индикаторная бумага используется для измерения значения pH раствора?
На полоску универсальной индикаторной бумаги наносят каплю испытуемого раствора. Цвет индикаторной бумаги изменится в месте нанесения раствора. Затем цвет на индикаторной бумаге сравнивают с цветом на стандартной цветовой диаграмме рН. Значение pH, соответствующее этому цвету, можно найти на цветовой диаграмме pH. Мы можем сказать, является ли раствор сильной кислотой, слабой кислотой, сильным основанием или слабым основанием, исходя из его значения pH.
Если каплю раствора поместить на универсальную индикаторную бумагу, и бумага станет темно-красной, pH раствора близок к нулю, что указывает на то, что это сильная кислота. Однако, если образуется оранжевый цвет, pH будет около 4, а кислота будет слабой. Различные цвета также могут быть созданы с использованием другого базового раствора. Слабоосновные растворы окрашены в синий цвет, а чрезвычайно основные — в фиолетовый с универсальным индикатором. Если раствор окрашивается в зеленый цвет универсального индикатора, это нейтральный раствор, который не является ни кислотным, ни щелочным. В результате вода приобретет зеленый цвет при проверке универсальным индикатором.
Примеры вопросов
Вопрос 1: Синий лакмус окрашивается раствором в красный цвет. Каким будет рН раствора?
Ответ:
Раствор, изменяющий цвет лакмуса синего цвета на красный, является кислым. Кислые растворы – это те, у которых pH меньше 7. В результате pH раствора будет меньше 7.
Вопрос 2: pH свежего молока равен 6. Каков pH молока при его переработке? в творог?
Ответ:
Когда молоко превращается в творог, оно становится кислым, и его рН падает ниже 6. раствор представляет собой сильную или слабую кислоту?
Ответ:
pH 1 означает чрезвычайно кислый раствор. В результате этот раствор является сильной кислотой.
Вопрос 4: Раствор меняет цвет красной лакмуса на синий. Каким будет рН раствора?
Ответ:
В природе основным является раствор, окрашивающий красную лакмусовую бумагу в синий цвет. Все растворы с pH больше 7 считаются основными. В результате pH раствора превысит 7.
Вопрос 5: В каком растворе больше концентрация ионов водорода? Раствор А имеет pH 4, а раствор B имеет pH 9.
Ответ:
Концентрация ионов водорода в растворе обратно пропорциональна его pH. Это означает, что раствор с более низким pH будет иметь более высокую концентрацию ионов водорода. Поскольку раствор А имеет более низкий рН, чем раствор Б, раствор А будет иметь более высокую концентрацию ионов водорода.
Универсальный индикатор – что это такое, зачем он нужен и как использовать
Работа в химической лаборатории с большим количеством кислот и оснований? Отличный материал, но как узнать, что вы сделали, кислое или щелочное? По внешнему виду вряд ли что-то скажешь, а проводить каждый раз отдельные тесты — безумие. Здесь пригодится универсальный индикатор, который может очень надежно определить, насколько раствор кислый или щелочной.
Чтобы объяснить, что такое универсальный индикатор, мы должны немного поговорить о значениях pH. Причина этого в том, что индикатор меняет цвет в зависимости от значения рН водянистой раствор . Поскольку именно это значение pH определяет поведение индикатора, давайте сначала узнаем об этом, не так ли?
Что такое рН и как он работает
Проще говоря, значение рН водного раствора представляет собой число, указывающее количество ионов водорода, присутствующих в этом растворе. Теперь мы не можем точно сказать, сколько ионов водорода присутствует в растворе, не так ли? Итак, вместо этого мы измеряем мощность водорода (или потенциал водорода) в рассматриваемом растворе.
Это можно сделать с помощью соответствующей лабораторной установки, проверяя электрический заряд раствора на положительном полюсе в электролитической ячейке. Но такие вещи не только дорогие, но и непомерно сложные. Также у вас может не всегда быть настройка. Вот почему используются индикаторы pH.
Зачем вообще измерять ионы водорода? Видите ли, кислоты и основания обращаются вокруг водорода особым образом. Все кислоты выделяют ионы водорода в растворе; следовательно, чем больше ионов водорода присутствует в растворе, тем более кислым он будет. С другой стороны, основания выделяют другие катионы, такие как натрий или аммоний, в водном растворе, подавляя естественные ионы водорода в воде. Так, чем меньше мощность водорода в растворе, тем он более щелочной.
Шкала pH измеряет именно это. Шкала рН колеблется от 0 до 14, где каждое число обозначает определенный потенциал ионов водорода в данном растворе. Предполагается, что рН 7 является идеально средним значением рН, а это означает, что раствор с рН 7 полностью сбалансирован между кислой и щелочной средой. Все, что ниже 7, является кислотным с возрастающей силой, и наоборот для оснований.
Вот почему лучшая DM-вода должна иметь значение как можно ближе к 7. Обычная питьевая вода из машин обратного осмоса имеет pH от 7,2 до 7,5. Следует учитывать, что все это зависит от температуры раствора – с повышением температуры значение pH того же раствора может падать.
Что такое кислотно-основной индикатор
Кислотно-основной индикатор — это химическое вещество, которое меняет цвет в зависимости от количества ионов водорода, присутствующих в растворе. На самом деле существует много таких индикаторов, от фенолфталеина до лакмусовой бумаги и метилового синего. Они действуют в заданном диапазоне значений рН. Как правило, мы используем либо индикаторные растворы, которые капаем в раствор; или pH-бумаги, на которые мы капаем раствор.
Эти химические вещества называются галохромными соединениями, что означает, что они обмениваются электронами с ионами H+ или h4O+. Когда эти электроны прыгают по своим орбитам, они поглощают определенные цвета светового спектра и отражают/пропускают остальные, поэтому мы видим изменение цвета. Здесь вы узнаете, почему у вещей есть цвета .
В любом случае, когда цвет изменяется в определенном направлении, на основании характера индикатора вы узнаете кислотность или щелочность вашего раствора. По крайней мере, вы будете знать, кислая она или щелочная. Сколько? Вот мы и подошли к универсальному индикатору.
Что такое универсальный индикаторПроблема с обычными индикаторами заключается в том, что они работают только в очень определенном диапазоне значений pH. Используя их, вы можете определить, является ли ваш раствор кислым или щелочным; но не сколько. Кроме того, они не будут работать над некоторыми конкретными решениями.
Возьмем, к примеру, метиловый красный. Он становится красным при pH 4,4 и желтым при pH выше 6,2, но все, что выходит за пределы этих значений, остается более или менее неизменным. Если, допустим, вы работали с сильной кислотой и рассчитывали немного снизить ее кислотность, то метиловый красный никак не поможет вам в этом разобраться.
Другими словами, лакмусовая бумажка может сказать нам, что и уксус, и серная кислота являются кислыми по своей природе, но она не может сказать нам, какая из кислот сильнее. Из опыта мы знаем, что серная кислота намного сильнее, чем старый добрый уксус (на самом деле мы потребляем уксус, но не можем потреблять серную кислоту), но что хорошего в индикаторе, если он не может сообщить нам этот простой факт?
Именно поэтому ученые разработали Универсальный индикатор. Запатентованный Ямадой в 1933 году, это смесь различных индикаторов разной силы, которые, работая вместе, дают точно определенные цвета при разных значениях pH, варьирующихся почти по всей шкале. С помощью универсального индикатора можно легко определить постепенное изменение кислотности или основности в вашем растворе. Лучше всего использовать бесцветные растворы.
Формула универсального индикатора
Большинство универсальных индикаторов, доступных в настоящее время на рынке, являются близкими вариациями оригинальной формулы Ямады, которая была смешана следующим образом:
Вода + 1-пропанол + фенолфталеин + гидроксид натрия + метиловый красный + бромтимоловый синий + бисульфит натрия + тимоловый синий
Это компоненты универсального индикатора, применяемого практически повсеместно. Обратите внимание, что эта смесь легко воспламеняется, поэтому будьте особенно осторожны, чтобы не использовать ее вблизи открытого огня или горячих предметов. Также жидкость не следует использовать в кипящих или охлажденных растворах – дайте ей сначала отбалансироваться до комнатной температуры. Добавление к список мер предосторожности при использовании универсального индикатора , он также вреден для кожи и ядовит, поэтому никогда не прикасайтесь к нему голой кожей, не вдыхайте его или, не дай бог, не глотайте!
Цвета универсального индикатора
Как мы уже говорили ранее, универсальный индикатор настолько чувствителен к атомам водорода в растворе, что мгновенно быстро меняет цвет при любом изменении их концентрации. В сильных кислотах (pH от 0 до 3) он будет красным, в слабых кислотах (pH от 3 до 6) будет от оранжевого до желтого, в нейтральных растворах будет зеленым, в слабых основаниях (pH от 8 до 11) будет синим, а в сильных основаниях (pH 11+) от индиго до фиолетового или фуксии.
Примечание: вышеуказанные цвета возможны при комнатной температуре (25℃).
Цвета шкалы pH с универсальным индикатором
Лимонный сок
3
Апельсиновый сок
4
Tomato Juice
5
Black Coffee
6
Human Urine
7
Вода обратного осмоса / самостоятельная
8
Морская вода
9
7 9
004010
Milk of Magnesia
11
Ammonia Solution
12
Soapy Water
13
Отбеливатель
14
Каустическая сода
Значение pH выше
. Однако не ожидайте абсолютно определенного цвета; конечно, все зависит от чистоты раствора, его концентрации и природы самого индикатора — разные марки могут давать немного разные оттенки. Мы в Labkafe определили приведенную выше цветовую диаграмму pH с помощью Раствор универсального индикатора марки Nice при комнатной температуре с использованием растворов средней концентрации.
Кроме того, мы рекомендуем вам посмотреть эту картинку в Википедии, на которой показаны отличные уровни индикации с использованием универсального индикатора.
Как пользоваться универсальным индикаторомУниверсальный индикатор можно использовать в двух физических формах – бумажные полоски или жидкий раствор. Они имеют различное использование, как показано ниже.
- Бумажная форма : это обычная pH-бумага, которую можно найти в большинстве магазинов. По сути, это полоска цветной бумаги, которая меняет цвет при контакте с кислым или щелочным раствором. Это полезно, когда сам раствор темного цвета или если испытуемое вещество достаточно густое. Все, что вам нужно сделать, это положить бумагу на поверхность раствора, и только бумага изменит цвет. Кроме того, это не беспокоит самого испытуемого. Но не будьте слишком уверены в цвете, чтобы определить точное значение рН раствора.
- Форма раствора : Если у вас есть бесцветный раствор, и вы не беспокоитесь о его нарушении, используйте универсальный индикаторный раствор для максимально точного определения значения pH раствора. Как правило, вы можете добавить 3-4 капли индикатора на 5 мл раствора пробы. Это дает очень точный результат. Конечно, эта идея вылетает из окна, если раствор уже имеет свой цвет.
Многие отрасли промышленности используют универсальное решение для определения качества своей продукции. В эту категорию попадает любая отрасль, связанная с химическими веществами, в основном производители химической продукции и фармацевтической продукции.