ตัวบ่งชี้กรดเบส

ความหมายของค่า pH

ตามที่นิยามระบุไว้ ค่า pH คือค่าลอการิทึมเชิงลบของความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออน ในกรณีนี้ เราคำนวณค่านั้นโดยใช้สิ่งที่เรียกว่าความเข้มข้นของโมลาร์ สารประกอบเคมีทั้งหมดสามารถจำแนกตามค่า pH เป็นสารประกอบที่มีปฏิกิริยาเป็นกรด พื้นฐานหรือเฉื่อย (ดังนั้น ปฏิกิริยาจะถูกกำหนดโดยความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออน) ด้วยเหตุนี้จึงมักเรียกค่า pH เป็นการวัดความเป็นกรดของสารละลาย เราต้องการค่า pH เพื่ออะไร?

• การระบุปฏิกิริยาของสารละลาย
• ทำนายความเป็นไปได้ของปฏิกิริยาเคมี
• ดูแลให้มีสภาพที่เหมาะสมสำหรับพืชบางชนิด
• ปรับกระบวนการเฉพาะเพื่อ บำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรม
• การเลือกสารทำความสะอาดที่มีประสิทธิภาพสำหรับประเภทของการปนเปื้อน

ค่า pH นั้นเชื่อมโยงกับคำว่า ระดับค่า pH สเกลมีตั้งแต่ 0 ถึง 14 เป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์มากสำหรับการจัดระเบียบสารละลายตามปฏิกิริยาเคมี สเกลค่า pH เป็นสเกลลอการิทึมเชิงลบ สันนิษฐานว่าสารละลายที่มีค่า pH คือ:

• ต่ำกว่า 7 (<7) เป็นกรด (ลักษณะของสารละลายกรด)
• เท่ากับ 7 มีความเฉื่อย
• มากกว่า 7 (>7) เป็นค่าพื้นฐาน (ลักษณะของสารละลายฐาน)

ค่า pH ของสารละลายที่มีความเข้มข้นสูงอาจต่ำกว่า 0 หรือสูงกว่า 14 หรือกล่าวอีกนัยหนึ่งคือนอกระดับค่า pH

ตัวบ่งชี้กรดเบส

ตัวบ่งชี้ค่า pH เป็นสารเคมีที่ระบุซึ่งจะเปลี่ยนสีตามสภาพแวดล้อม คุณลักษณะเฉพาะของมันคือสีคงที่ในสารละลายที่มีปฏิกิริยาที่ระบุ ตัวอย่างเช่น เมทิลออเรนจ์เป็นสีแดงในสารละลายที่เป็นกรดสูง ในห้องปฏิบัติการ เรามักจะเห็นอินดิเคเตอร์ที่เป็นกรดหรือเบสอินทรีย์อ่อนๆ (อินดิเคเตอร์กรด-เบส) ความแปรปรวนของสีขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาเนื่องจากความจริงที่ว่าสารละลายยังสร้างความสมดุลระหว่างรูปแบบที่ไม่แยกตัว (สี A) และรูปแบบที่ไม่แยกตัว (สี B) ของสารประกอบ ขึ้นอยู่กับด้านที่สมดุลเคมีเปลี่ยนไป (นั่นคือขึ้นอยู่กับเนื้อหาของไฮโดรเจนไอออน) รูปแบบเฉพาะจะมีสีเฉพาะ ตัวบ่งชี้ค่า pH ยอดนิยม:

• ฟีนอล์ฟทาลีน – สารบ่งชี้ที่ใช้บ่อยที่สุดในห้องปฏิบัติการเคมี ใช้ในรูปแบบของสารละลาย 1%ไม่มีสีในสารละลายที่เป็นกลาง ในขณะที่สภาพแวดล้อมพื้นฐานจะเปลี่ยนเป็นสีราสเบอร์รี่ที่มีลักษณะเฉพาะ
• เมทิลออเรนจ์ – ใช้ในการตรวจจับกรด เนื่องจากมีสีแดงเข้ม (pH < 3.2) หรือสีเหลือง (pH > 4.4) อยู่ในกลุ่มของอะโซไดส์ที่เรียกว่า ใช้เป็นสารละลายน้ำ
• Bromocresol green – ใช้ในการวิเคราะห์สารประกอบอินทรีย์ส่วนใหญ่ เป็นของแข็งที่มีสีขาวถึงสีครีม มีสีเหลืองในสารละลายที่เป็นกรดและเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงินเมื่อได้รับผลกระทบจากเบส
• เมทิลเรด – อะโซไดด์ เปลี่ยนสีจากสีแดงเข้มเป็นสีเหลืองในช่วงค่า pH ตั้งแต่ 4.2 ถึง 6.3 ส่วนใหญ่จะใช้ในการไทเทรตกรด-เบส
• โบรโมไทมอลบลู – อนุพันธ์ของไทมอลบลู การเปลี่ยนสีของตัวบ่งชี้ค่า pH นี้มีตั้งแต่สีเหลือง (ปฏิกิริยาที่เป็นกรด) ถึงสีเขียว (ปฏิกิริยาที่เป็นกลาง) ไปจนถึงสีน้ำเงินเข้ม (ปฏิกิริยาพื้นฐาน)

กระดาษตัวบ่งชี้

ตัวบ่งชี้กรดเบสมักใช้ในห้องปฏิบัติการ อย่างไรก็ตาม พวกมันมีลักษณะที่พวกมันเปลี่ยนสีภายในช่วงค่า pH ที่กำหนด ซึ่งอาจขัดขวางการกำหนดค่า pH โดยประมาณของสารละลายที่มีองค์ประกอบที่ไม่รู้จัก วิธีแก้ไขที่มีประสิทธิภาพเป็นพิเศษคือ กระดาษบ่งชี้ . ด้วยการผสมอินดิเคเตอร์ที่เหมาะสม เราได้รับอินดิเคเตอร์สากล ซึ่งจากนั้นนำไปใช้กับแถบกระดาษกรองธรรมดา เมื่อแห้งแล้ว กระดาษที่ได้จะเป็นกระดาษบ่งชี้สากลของเรา การหาค่า pH ด้วยกระดาษอินดิเคเตอร์สากลประกอบด้วยการแช่ไว้ในสารละลายทดสอบ กระดาษมักจะมาพร้อมกับระดับสีที่เหมาะสม เราเปรียบเทียบสีของกระดาษอินดิเคเตอร์สากลกับสีบนสเกล และด้วยวิธีนี้ เราจะกำหนดค่า pH โดยประมาณ

ตัวบ่งชี้ค่า pH ที่ทำเองที่บ้าน

สารที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติหลายชนิดอาจใช้เป็นตัวบ่งชี้ค่า pH เราสามารถพบตัวอย่างมากมายในห้องครัวหรือสวน นี่เป็นการพิสูจน์คำกล่าวอ้างว่าเคมีอยู่รอบตัวเราอย่างแท้จริง

ชา

คนส่วนใหญ่สังเกตเห็นอย่างแน่นอนว่าเมื่อเราเติมน้ำมะนาวลงในชา ​​น้ำชาจะมีสีค่อนข้างซีดลง เนื่องจากสาระสำคัญของชาเป็นตัวบ่งชี้ค่า pH ตามธรรมชาติ การเติมน้ำมะนาวทำให้ค่า pH ลดลง ซึ่งจะเปลี่ยนสีน้ำตาลอ่อน (ปฏิกิริยาที่เป็นกลาง) เป็นสีเหลืองฟาง (ปฏิกิริยาที่เป็นกรด) การเปลี่ยนแปลงของสีนั้นเกิดจากสารประกอบที่เรียกว่าแทนนิน ซึ่งมีส่วนรับผิดชอบต่อรสที่ค้างอยู่ในคอของชาด้วย

น้ำบีทรูท

น้ำบีทรูทยังโดดเด่นด้วยความแปรปรวนของสีตามปฏิกิริยา ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด สีของมันจะเป็นสีแดงและม่วง ซึ่งมักเรียกกันว่าสีม่วง สามารถสังเกตสีได้ เช่น เมื่อปรุงซุปบีทรูท อย่างไรก็ตาม ในระหว่างการเตรียม สีจะสูญเสียไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากอุณหภูมิสูงเกินไป นี่เป็นเพราะการสลายตัวด้วยความร้อนของ เบทาอีน ระหว่างการต้ม เพื่อให้สีม่วงเข้มกลับคืนมา เราควรทำให้น้ำสต็อกเป็นกรด ดังนั้น ให้เติมกรดซิตริกในปริมาณเล็กน้อย เช่น

ดอกไม้

สีย้อมที่มีอยู่ตามธรรมชาติในดอกไม้บางชนิด เช่น ในไฮเดรนเยียหรือดอกลืมมีนอต ก็เป็นตัวบ่งชี้ความเป็นกรด-ด่างเช่นกัน สีของมันขึ้นอยู่กับค่า pH ของดินที่มันเติบโต ดอกฟอร์เก็ตมีน็อตจะเป็นสีชมพูในดินที่เป็นกรด ในขณะที่ในสภาพแวดล้อมพื้นฐานสีของพวกมันจะเป็นสีน้ำเงิน มันคล้ายกับไฮเดรนเยีย: ค่า pH ยิ่งต่ำ ดอกไม้ยิ่งมีสีฟ้าและสีนั้นเข้มขึ้น