Organik moddalarning xilma-xilligi orasida turli muhitlarda rang o'zgarishi bilan ajralib turadigan maxsus birikmalar mavjud. Zamonaviy elektron pH o'lchagichlar paydo bo'lgunga qadar indikatorlar atrof-muhitning kislota-ishqor ko'rsatkichlarini aniqlash uchun ajralmas "asboblar" bo'lib, laboratoriya amaliyotida analitik kimyoda yordamchi moddalar sifatida, shuningdek, zarur jihozlar mavjud bo'lmaganda qo'llanilishida davom etmoqda..
Ko'rsatkichlar nima uchun?
Dastlab bu birikmalarning turli muhitlarda rangini oʻzgartirish xususiyati eritmadagi moddalarning kislota-ishqor xossalarini vizual aniqlashda keng qoʻllanilgan, bu nafaqat muhitning tabiatini aniqlashga, balki chizishga ham yordam bergan. hosil bo'lgan reaksiya mahsulotlari haqida xulosa. Laboratoriya amaliyotida moddalarning kontsentratsiyasini titrlash yo'li bilan aniqlash uchun indikatorli eritmalar qo'llanilishi davom etmoqda va buning etishmasligi uchun doğaçlama usullardan foydalanishni o'rganishga imkon beradi.zamonaviy pH metr.
Bir necha o'nlab bunday moddalar mavjud bo'lib, ularning har biri ancha tor hududga sezgir: odatda u informativlik shkalasi bo'yicha 3 balldan oshmaydi. Xromoforlarning xilma-xilligi va ularning o'zaro past faolligi tufayli olimlar laboratoriya va ishlab chiqarish sharoitida keng qo'llaniladigan universal ko'rsatkichlarni yaratishga muvaffaq bo'lishdi.
Eng koʻp ishlatiladigan pH indikatorlari
E'tiborlisi, identifikatsiyalash xususiyatidan tashqari, bu birikmalar yaxshi bo'yash qobiliyatiga ega, bu ularni to'qimachilik sanoatida matolarni bo'yash uchun ishlatish imkonini beradi. Kimyodagi ko'p sonli rang ko'rsatkichlaridan eng mashhuri va ishlatiladiganlari metil apelsin (metil apelsin) va fenolftaleindir. Aksariyat boshqa xromoforlar hozirda bir-biri bilan aralashtirilgan holda yoki muayyan sintez va reaksiyalar uchun ishlatiladi.
Metil apelsin
Koʻpgina boʻyoqlar neytral muhitdagi asosiy ranglari uchun nomlanadi, bu xromoforga ham tegishli. Metil apelsin - bu N=N - guruhiga ega bo'lgan azo bo'yoq, u kislotali muhitda indikator rangining qizil rangga, ishqoriy muhitda sariq rangga o'tishi uchun javobgardir. Azo birikmalarining o'zi kuchli asoslar emas, ammo elektron donor guruhlarning mavjudligi (‒ OH, ‒ NH2, ‒ NH (CH3), ‒ N (CH 3)2 va boshqalar) azot atomlaridan birining asosligini oshiradi,donor-akseptor printsipiga ko'ra vodorod protonlarini biriktirish qobiliyatiga ega bo'ladi. Shuning uchun eritmadagi H+ ionlarining kontsentratsiyasini o'zgartirganda, kislota-ishqor indikatorining rangi o'zgarishi kuzatilishi mumkin.
Metil apelsin tayyorlash haqida batafsil
Sulfanil kislotaning diazotlanishi bilan reaksiya orqali metil apelsin oling C6H4(SO3H)NH2 keyin dimetilanilin bilan kombinatsiya C6H5N(CH3)2. Sulfanilik kislota natriy ishqor eritmasida natriy nitrit NaNO qo'shib eritiladi. 2, so'ngra muz bilan sovutiladi va sintezni imkon qadar 0 ° C ga yaqin haroratda amalga oshiradi va xlorid kislotasi HCl qo'shiladi. Keyinchalik, HCl dagi dimetilanilinning alohida eritmasi tayyorlanadi, u sovutilganda birinchi probirkaga quyiladi, bo'yoq olinadi. U yana ishqorlanadi va eritmadan quyuq to'q sariq rangli kristallar cho'kadi, ular bir necha soatdan keyin filtrlanadi va suv hammomida quritiladi.
Fenolftalein
Ushbu xromofor oʻz nomini uning sintezida ishtirok etgan ikkita reagent nomi qoʻshilishidan oldi. Indikatorning rangi ishqoriy muhitda malina (qizil-binafsha, malina-qizil) tus olishi bilan rangi o'zgarishi bilan ajralib turadi, eritma kuchli ishqorlanganda rangsiz bo'ladi. Fenolftalein atrof-muhitning pH darajasiga qarab bir necha shaklga ega bo'lishi mumkin va kuchli kislotali muhitda u to'q sariq rangga ega.
Bu xromofor fenol va ftalik angidridning sink xlorid ZnCl2 yoki konsentrlangan sulfat kislota H2 ishtirokida kondensatsiyasi natijasida hosil bo'ladi. SO 4. Qattiq holatda fenolftalein molekulalari rangsiz kristallardir.
Ilgari fenolftalein laksatiflarni yaratishda faol foydalanilgan, ammo belgilangan kümülatif xususiyatlar tufayli asta-sekin undan foydalanish sezilarli darajada kamaydi.
Litmus
Bu indikator qattiq muhitda ishlatiladigan birinchi reagentlardan biri edi. Litmus - ma'lum turdagi likenlardan olingan tabiiy birikmalarning murakkab aralashmasi. U nafaqat rang beruvchi, balki muhitning pH darajasini aniqlash vositasi sifatida ham qo'llaniladi. Bu inson tomonidan kimyoviy amaliyotda qo'llanila boshlangan birinchi ko'rsatkichlardan biri: u suvli eritmalar yoki u bilan singdirilgan filtr qog'oz chiziqlari shaklida qo'llaniladi. Qattiq holatda lakmus engil ammiak hidli quyuq kukundir. Toza suvda eritilganda indikatorning rangi binafsha rangga, kislotalanganda esa qizil rangga aylanadi. Ishqoriy muhitda lakmus ko'k rangga aylanadi, bu esa uni vosita indikatorini umumiy aniqlash uchun universal indikator sifatida ishlatish imkonini beradi.
Lakmus tarkibiy qismlarining tuzilmalarida pH o'zgarganda yuzaga keladigan reaktsiyaning mexanizmi va tabiatini aniq aniqlash mumkin emas, chunki u 15 tagacha turli xil birikmalarni o'z ichiga olishi mumkin, ularning ba'zilariular ajralmas faol moddalar bo'lishi mumkin, bu ularning kimyoviy va fizik xususiyatlarini individual o'rganishni qiyinlashtiradi.
Universal indikator qog'ozi
Fanning rivojlanishi va indikator qog'ozlarining paydo bo'lishi bilan ekologik ko'rsatkichlarni belgilash ancha soddalashdi, chunki endi olimlar va sud-tibbiyot olimlari tomonidan biron bir dala tadqiqoti uchun tayyor suyuq reagentlarga ega bo'lish shart emas edi. hali ham muvaffaqiyatli foydalanmoqda. Shunday qilib, eritmalar universal indikator qog'ozlar bilan almashtirildi, ular keng ta'sir doirasi tufayli boshqa kislota-asos ko'rsatkichlaridan foydalanish zaruratini deyarli butunlay yo'q qildi.
Emprenye qilingan chiziqlarning tarkibi ishlab chiqaruvchidan ishlab chiqaruvchiga farq qilishi mumkin, shuning uchun ingredientlarning taxminiy ro'yxati quyidagicha bo'lishi mumkin:
- fenolftalein (0-3, 0 va 8, 2-11);
- (di)metil sariq (2, 9–4, 0);
- metil apelsin (3, 1–4, 4);
- metilqizil (4, 2–6, 2);
- bromotimol koʻk (6, 0–7, 8);
- a‒naftolftalein (7, 3–8, 7);
- timol koʻk (8, 0–9, 6);
- kresolftalein (8, 2–9, 8).
Qadoqda rang shkalasi standartlari mavjud boʻlib, ular muhitning pH qiymatini 0 dan 12 gacha (taxminan 14) bir butun son aniqligi bilan aniqlash imkonini beradi.
Boshqa narsalar qatorida, bu birikmalar suvli va suv-spirtli eritmalarda birgalikda ishlatilishi mumkin, bu esa bunday aralashmalardan foydalanishni juda qulay qiladi. Biroq, bu moddalarning ba'zilari suvda yomon eriydi, shuning uchun kerakuniversal organik erituvchini tanlang.
Oʻz xossalari tufayli kislota-asos koʻrsatkichlari fanning koʻplab sohalarida oʻz qoʻllanilishini topdi va ularning xilma-xilligi pH koʻrsatkichlarining keng doirasiga sezgir boʻlgan universal aralashmalar yaratish imkonini berdi.
