Acidobazické indikátory

Definice pH

Jak vyplývá z definice, pH je záporný logaritmus koncentrace vodíkových iontů . V tomto případě tuto hodnotu vypočítáváme pomocí něčeho, co se nazývá molární koncentrace. Všechny chemické sloučeniny lze klasifikovat na základě pH ve sloučeninách s kyselinou, zásaditou nebo inertními reakcemi (reakce je tedy určena vodíkových iontů). To je důvod, proč je pH často označováno jako míra kyselosti roztoku. K čemu potřebujeme hodnotu pH?

• Specifikace reakce roztoku
• Předpovídání možností chemických reakcí
• Zajištění vhodných podmínek pro určité rostliny
• Úprava specifických procesů s cílem čištění průmyslových odpadních vod
• Výběr účinných čisticích prostředků podle typu znečištění

Hodnota pH je neodmyslitelně spjata s pojmem pH stupnice . Stupnice se pohybuje od 0 do 14. Je to velmi užitečný nástroj pro řešení organizace na základě jejich chemických reakcí. Stupnice pH je záporná logaritmická stupnice. Předpokládá se, že roztoky, nacházející se pH je:

• nižší než 7 (<7) jsou kyselé (charakteristické pro kyselé roztoky),
• rovné 7 jsou inertní,
• vyšší než 7 (>7) jsou zásadité (charakteristické pro řešení zásad).

pH jít extrémně koncentrovaných roztoků může 0 nebo pod 14, jinými slovy, mimo pH.

Acidobazické indikátory

Indikátory pH jsou specifikované chemické látky, které mají určitou barvu v závislosti na prostředí. Jejich charakteristickým rysem je, že jejich barva je řešením v roztoku se specifikovanou reakcí; například methylová oranž je červená ve vysoce kyselém roztoku. V laboratořích se můžeme nejčastěji setkat s indikátory, kterými jsou slabé organické kyseliny nebo zásady (acidobazické indikátory). Variabilita jejich barvy v závislosti na reakci je způsobena tím, že roztoky také ustavují mezi nedisociovanou (barva A) a disociovanou (barva B) formou sloučenin. Podle toho, na kterou stranu je chemická rovnováha posunuta (tedy podle obsahu vodíkových iontů), převládá konkrétní forma, která má specifickou barvu. Nejoblíbenější indikátory pH:

• Fenolftalein – nejpoužívanější indikátor v chemických laboratořích. Aplikuje se ve formě 1%roztoku. V neutrálních roztocích je bezbarvý, v zásaditém prostředí získá charakteristickou malinovou barvu.
• Metylová oranž – používá se k detekci kyselin, neboť v její přítomnosti má právě červenou barvu (pH < 3,2) nebo žlutou (pH > 4,4) barvu. Patří do skupiny tzv. azobarviv. Používá se jako vodný roztok.
• Bromokresolová zeleň – používá se ve většině organických sloučenin. Je to pevná látka bílé až krémové barvy. V kyselých roztocích je žlutý a působením zásady přechází do modré.
• Metylová červeň – azobarvivo. Mění barvu z tmavě červené na žlutou v rozsahu pH od 4,2 do 6,3. Používá se především při acidobazické titraci.
• Bromthymolová modř – derivát thymolové modři. Změna barvy tohoto indikátoru pH se pohybuje od žluté (kyselé reakce) přes zelenou (neutrální reakce) až po tmavě modrou (základní reakci).

indikátorové papírky

V laboratořích se často používají acidobazické indikátory. Vyznačují se však tím, že mění barvu v určitých rozmezích hodnot pH, což může bránit stanovení přibližné hodnoty pH roztoku s neznámým složením. Zvláště efektivním řešením jsou indikátorové papírky . Smícháním vhodných indikátorů získáme univerzální indikátory, které se následně aplikují na proužky jednoduchého filtračního papíru. Po zaschnutí je výsledný papír naším univerzálním indikátorovým papírkem. Stanovení hodnoty pH pomocí univerzálních indikátorových papírků spočívá v jejich ponoření do zkušebního roztoku. Papíry se obvykle dodávají s vhodnou barevnou škálou. Barvu univerzálního indikátorového papírku porovnáme s barvou na míru a tímto způsobem určíme přibližnou hodnotu pH.

Podomácku vyrobené indikátory pH

Jako indikátory pH lze použít řadu přirozeně se vyskytujících látek. Příkladů najdeme v kuchyních nebo na zahradě mnoho. To dokazuje tvrzení, že chemie nás doslova obklopuje.

Čaj

Většina lidí si jistě všimne, že když do čaje přidáme citronovou šťávu, čaj bude poněkud bledší. Čajová esence je totiž přirozeným indikátorem pH. Přídavek citronové šťávy způsobí pokles pH, což změní hnědou barvu (neutrální reakce) na slámově žlutou (kyselá reakce). Tuto změnu barvy vyvolávající taniny, které jsou také zodpovědné za charakteristickou pachuť čaje.

Řepný džus

Řepná šťáva se vyznačuje také variabilitou barev na základě. V kyselém prostředí je jeho barva červenofialová, často označovaná jako fialová. Barvu lze pozorovat například při vaření polévky z červené řepy. Během přípravy však ztrácí barvu, zvláště pokud je teplota příliš vysoká. To je způsobeno tepelnou degradací betainů během varu. Pro obnovení sytě fialové barvy bychom měli vývar okyselit, takže přidejte například malé množství kyseliny citrónové.

Květiny

Barviva přirozeně se vyskytující v některých květinách např. v hortenzii nebo pomněnkách, jsou také jakýmisi acidobazickým indikátorem. Jejich barva závisí na pH půdy, ve které rostou. Pomněnky jsou v kyselých půdách růžové, v zásaditém prostředí modré. U hortenzie to je podobné: čím nižší je pH, tím více jsou modré a tím je barva větší.