Працюючи з різними типами водних розчинів, часто постає питання про те, як правильно визначити їхнє середовище. Наприклад, маючи перед собою безбарвні сполуки, важко розрізнити, які з них є кислотами, а які – основами. Одним зі способів це перевірити є використання спеціальних речовин, які мають загальну назву «індикатори». Саме вони змінюють колір в залежності від середовища розчину. Таким чином можна розрізнити характер розчину – кислотний, лужний чи нейтральний. Якого кольору набувають індикатори у різних розчинах, розглянемо далі.
Типи індикаторів
Найчастіше на практиці використовують такі типи індикаторів:
- метилоранж;
- фенолфталеїн;
- лакмус;
- універсальний.
Окрім хімічних індикаторів, також використовують природні барвники. В основному соки насичено забарвлених овочів та ягід (буряк, смородина, калина, листя синьої капусти та інші). Такі індикатори мають широке застосування в повсякденному житті та побуті.
Метилоранж та його проявлення в різних типах середовищ
Метилоранж – органічний барвник, який отримують з натрієвої солі сульфанілової кислоти. Він має вигляд сухого порошку помаранчевого кольору. Дуже добре розчиняється в теплій та гарячій воді. Спектр його забарвлення залежить від кислотності.
Щоб зрозуміти, якого кольору стає кислота при додаванні індикатора метилоранж, варто лише запам’ятати, що при зменшенні рівня кислотності колір змінюється від червоного до жовтого, і навпаки. Отже, додаючи метилоранж до кислотного середовища, ми отримаємо червоне забарвлення, до нейтрального – помаранчеве, а до лужного – жовте.
Індикатор метилоранж частіше за все використовують для визначення сильних окислюючих речовин. Це стосується таких галузей, як хімія, фармацевтика, металургія, виробництво продуктів харчування, текстильна промисловість, медицина та інше.
Фенолфталеїн як кислотно-основний індикатор
Фенолфталеїн – це кристалічна речовина білого кольору, яка не має запаху та смаку. Вона розчиняється в етанолі, в розчинах лугів та інших органічних розчинниках, але не у воді. Сам індикатор можна отримати, якщо нагріти суміш сталевого ангідриду та фенолу. При додаванні фенолфталеїну у кислоту або ж воду він не змінює забарвлення. Через це даний індикатор є показником лужного розчину, адже тільки в таких умовах фенолфталеїн набуває малинового кольору.
Найбільшу популярність фенолфталеїн здобув в області аналітичної хімії, де його часто застосовують для проведення об’ємного хімічного аналізу. Окрім ролі індикатора в аналітичній хімії, фенолфталеїн використовується в медицині в якості препарату з послаблюючою дією. Проте дослідження показали, що даний елемент накопичується в організмі, через це його використання в медичних цілях обмежене.
Лакмус у різних середовищах
Лакмус в природному вигляді являє собою темний порошок з дуже слабким запахом аміаку. Індикатор має природне походження, адже добувають його з деяких видів лишайників. Лакмус є найбільш відомим показником кислотності рідини. Це обумовлено відносно невеликою похибкою у визначенні походження речовини. Застосовується індикатор у вигляді водяного розчину або ж паперових смужок.
У розчинах карбонових, етанових кислот і кислих середовищ взагалі лакмус набуває червоного кольору. У лужних речовинах лакмусовий індикатор міняє забарвлення на синє, а в нейтральному – на фіолетове.
Універсальний індикатор для визначення pH речовини
Іноді для визначення походження речовини недостатньо використовувати лише один барвник. В такому випадку кращим рішенням буде універсальний індикатор. З точки зору хімії це суміш декількох речовин для виявлення кислотності. Зазвичай такий індикатор представлений у вигляді смужок паперу, просочених спеціальними речовинами.
Для визначення рН середовища достатньо помістити універсальний індикатор у рідину на декілька секунд. Після цього потрібно порівняти отриманий результат з еталонною шкалою. При зануренні універсального індикатора в розчин кислоти його колір зміниться на червоний. У нейтральному середовищі забарвлення барвника буде зеленим, а в лужному – фіолетовим.
Задля правильного і точного визначення кислотності речовин потрібно пам’ятати забарвлення індикаторів, які поміщаються в них.
Назва індикатора | Забарвлення індикатора | ||
в розчинах основ | в розчинах кислот | в нейтральних розчинах | |
Лакмус | Синє | Червоне | Фіолетове |
Фенолфталеїн | Малинове | Безбарвне | Безбарвне |
Метилоранж | Жовте | Червоне | Помаранчеве |
Універсальний індикатор | Фіолетове | Червоне | Зелене |
Тож, знаючи забарвлення індикатора, можна з легкістю виявити кислотність будь-якого розчину. Барвники допомагають не тільки в проведенні хімічних аналізів та досліджень, але також можуть використовуватися для виявлення якості продукції та води. Тим самим індикатори покращують якість нашого життя.