POKAZATELJI u kemiji(lat. indikator pokazivač) - tvari koje mijenjaju svoju boju u prisutnosti određenih kemijskih spojeva u mediju koji se proučava (u otopini, u zraku, u stanicama, u tkivima), kao i kada se pH ili redoks potencijal medija promijeni. promjene; naširoko se koriste u biokemijskim, kliničkim i sanitarnim laboratorijima.

I. se koristi za određivanje završetka reakcije (točka ekvivalencije) tijekom titracije, za kolorimetrijsko određivanje pH vrijednosti ili redoks potencijala, za detekciju raznih vrsta tvari u određenim predmetima koji se proučavaju. U sve ove svrhe I. se koristi u obliku vodene ili alkoholne otopine ili u obliku indikatorskih papirića, koji su trake filter papira natopljene I.

Ovisno o namjeni i mehanizmu djelovanja I. se dijele u više skupina.

Acidobazni indikatori su složeni organski spojevi koji mijenjaju boju (dvobojni I.) ili njezin intenzitet (jednobojni I.) ovisno o pH medija. Dvobojni I. je, na primjer, lakmoid: u alkalnom okruženju ima plavu boju, au kiselom okruženju je crvena. Primjer monokromatskog I. je fenolftalein, koji je bezbojan u kisela sredina a malina u lužnatu.

Prema teoriji Ostwalda (W. Ostwald), kiselo-bazne I. su slabe organske za-ti ili baze, čije nedisocirane molekule imaju drugačiju boju u p-re od aniona i kationa koje tvore. Fenolftalein je, na primjer, slab na - to, nerazdvojene molekule su bezbojne, a anioni boje otopine u boju maline. U otopinama I., koje su slabe na-ti, disociraju prema jednadžbi

gdje su HA nedisocirane I. molekule, H + vodikovi ioni, a A - I. anioni.

Konstanta ionizacije takvog I. jednaka je

Ka \u003d [H +] [A -] / [NA] (2)

(uglate zagrade označavaju molarne koncentracije odgovarajućih čestica).

I., koje su slabe baze, disociraju po jednadžbi

gdje su BOH nedisocirane I. molekule, B+ I. kationi, a OH- hidroksilni ioni.

Konstanta disocijacije ovih I. je

Kb = / (4)

Iz jednadžbi 2 i 4 proizlazi da što je veća konstanta disocijacije, to se više I. raspada na ione i, posljedično, pri višim koncentracijama H + iona (u slučajevima kada je P. slaba kiselina) ili OH iona - (u slučajevi u kojima ja.- slaba baza) njegova disocijacija je potisnuta i dolazi do promjene boje. Različiti I. imaju različite vrijednosti Ka i Kb. Stoga mijenjaju svoju boju pri različitim pH vrijednostima medija. Taj interval pH vrijednosti, u kojem dolazi do promjene boje ovog I., naziva se zona djelovanja ili prijelazni interval I. Prijelazni interval I. obično je jednak pK ± 1, gdje je pK -lgK. Točka prijelaza I. naziva se ona pH vrijednost, pri kojoj se vizualno najjasnije uočava promjena boje I. Točka prijelaza je približno jednaka pK vrijednosti ovog I.

Kiselinsko-bazni I. naširoko se koriste u titraciji na - t i lužine, kao i za kolorimetrijsko mjerenje pH vrijednosti biola, tekućina, stanica, tkiva itd.

Titraciju to-t i lužina treba završiti u trenutku postizanja točke ekvivalencije, tj. u trenutku kada se takav volumen titranta doda u titriranu otopinu to-ti (alkalije), u Krom sadrži ekvivalentnu količinu do -ti (lužina). Za to je potrebno primijeniti takav I., točka prijelaza na-rogo jednaka je pH vrijednosti titrirane otopine na točki ekvivalencije (vidi Metoda neutralizacije). U tablici. I. su navedeni, najviše korišteni u titraciji do - t i baza.

Kvalitativno određivanje kiselosti i lužnatosti provodi se pomoću tzv. neutralni I., čija je točka prijelaza praktički na pH 7,0. Tu spada npr. lakmus, koji je u kiseloj sredini (pH manji od 7,0) crven, a u alkalnoj (pH veći od 7,0) Plava boja; neutralno crveno, postaje crveno u kiseloj sredini, a žuto u alkalnoj sredini.

Približno mjerenje pH vrijednosti medija (s točnošću od 0,5-1,0 pH jedinica) obično se provodi pomoću univerzalnog (kombiniranog) I., koji je mješavina nekoliko I., čiji su prijelazni intervali bliski međusobno i pokrivaju širok raspon pH vrijednosti.

U 0,5 ml ispitne tekućine dodajte 1-2 kapi univerzalne otopine I. I.

Za točnije (0.1-0.5 pH jedinica) kolorimetrijsko određivanje pH vrijednosti obično se koriste jednobojni I. u kiselom mediju) do žute (u alkalnom mediju). U istu svrhu koristite brojne dvobojne And. koje nudi Clark (W. M. Clark) i Labs (H. A. Lubs), a koji su sulfoftaleini. Kiseli i alkalni oblici ovih I. oštro se razlikuju u boji, to je njihova prednost u odnosu na Michaelisove indikatore.

Redox ili redoks indikatori, su organska bojila, čija je boja u oksidiranom i reduciranom stanju različita. Takvi se I. koriste u oksidimetrijskoj titraciji (vidi Oksidimetrija), kao i za kolorimetrijsko određivanje redoks potencijala tekućina (vidi Redoks potencijal), pojedinačnih stanica i tkiva u citokemijskim i citol laboratorijima. Većina redoks indikatora redukcijom se pretvara u bezbojne spojeve, a oksidacijom postaje obojena. Oksidirani i reducirani oblici I. su u otopinama u stanju dinamičke ravnoteže:

oksidirani oblik + ne<->reducirani oblik, gdje je n broj elektrona.

Omjer između ravnotežnih koncentracija dvaju oblika ovog I., a time i boja otopine, u Krom je I., ovisi o veličini redoks potencijala otopine. Ako je vrijednost potencijala otopine veća od normalnog redoks potencijala (E0) ovog redoks indikatora, tada većina I. u ovoj otopini prelazi u oksidirani oblik (obično obojen), ako je redoks potencijal medija koji se proučava je manji od E0, tada I. prelazi u reducirani oblik (obično bezbojan). Pri jednakosti vrijednosti redoks potencijala okoliša i E0 indikatora koncentracije oksidiranih i obnovljenih oblika I. jednaki su jedni drugima. Imajući niz I. s različitim vrijednostima E0, moguće je procijeniti veličinu redoks potencijala danog medija prema njihovoj boji u danom okruženju. Redoks indikatori koje je predložio Michaelis, koji imaju zajednički naziv "viologeni" i derivati ​​su gama i gama"-dipiridila, imaju nisku toksičnost i naširoko se koriste za mjerenje redoks potencijala u biološkim sustavima; u ovim I., reducirani oblik je u boji.

Normalni redoks potencijal vilogena ne ovisi o pH vrijednosti otopine. To je ono što ih razlikuje od ostalih redoks indikatora.

Kompleksometrijski indikatori (metalni indikatori) su u vodi topljive organske boje sposobne tvoriti obojene kompleksne spojeve s metalnim ionima. Ovi I. se koriste za određivanje točke ekvivalencije u kompleksometrijskoj titraciji (vidi Kompleksometrija).

Indikatori adsorpcije- To su organska bojila adsorbirana na površini taloga nastalih tijekom titracije metodom taloženja, a mijenjaju boju kada se postigne točka ekvivalencije. Na primjer, kada se kloridi titriraju srebrnim nitratom, tropeolin 00 mijenja boju na točki ekvivalencije iz žute u ružičastu.

Kemiluminiscentni (fluorescentni) indikatori- organski spojevi (na primjer, lumenol, luceginin, silaksen, itd.) koji imaju sposobnost luminesciranja u prirodnom svjetlu ili kada su ozračeni ultraljubičastim svjetlom. Intenzitet i boja luminiscencije ovise i o pH vrijednosti medija i o vrijednosti njegovog redoks potencijala; ti se I. koriste u titraciji (tijekom neutralizacije i oksidimetrije) jako obojenih ili zamućenih tekućina, kada je promjena boje običnog I. neprimjetna.

I. koriste se u mnogim biokemijskim. metode koje se primjenjuju u klin.-biokem. laboratorijima. Od njih se najčešće koriste bromtimol plavo (pri određivanju aktivnosti fruktozo difosfat aldolaze u krvnom serumu, aktivnosti acetilkolinesteraze i kolinesteraze u krvnom serumu prema A. A. Pokrovskom, kao i aktivnosti karboksilesteraze u krvi prema A. A. Pokrovsky i L. G. Ponomareva), bromofenol plavo (u elektroforetskom odvajanju različitih proteina za bojanje elektroforegrama uz amido crno i kiselo plavo-crno), univerzalni I., fenol crveno (pri određivanju aktivnosti aspartat i alanin aminotransferaza u krvnom serumu , aktivnost kolinesteraze u krvnom serumu itd.), fenolftalein, nitrozin tetrazolij koji se koristi za kvalitetu i kvantifikacija aktivnost raznih dehidrogenaza (vidi. Dehidrogenaze) itd.

Naziv indikatora	Interval prijelaza indikatora, u pH jedinicama
		Kiseli oblik indikatora	Alkalni indikator
Tropeolin 00 (natrij difenilaminoazo-n-benzensulfonat)
Dimetil žuto (dimetilaminoazobenzen)		narančasto crvena
Metilnarančasta (natrij dimetilaminoazobenzensulfonat)
Metil crveno (kiselina)
fenol crveno (fenolsulfoftalein)
Fenolftalein		Bezbojan	Grimizna
timolftalein		Bezbojan

Bibliografija: Vinogradova E. N. Metode određivanja koncentracije vodikovih iona, M., 1956, bibliogr.; Pokazatelji, ur. E. Bishop i I. N. Marov, prev. s engleskog, vol. 1-2, M., 1976, bibliogr.

POKAZATELJI(kasnolatinski indikator - pokazivač), kem. in-va, mijenjanje boje ili stvaranje taloga pri promjeni u.-l. komponenta u otopini. Oni ukazuju na određeno stanje sustava ili na trenutak dostizanja tog stanja. Postoje reverzibilni i nepovratni indikatori. Promjena boje prvoga kada se stanje sustava promijeni (na primjer, kada se promijeni pH medija) može biti. mnogo puta ponovljeno. Ireverzibilni indikatori podliježu ireverzibilnoj kemiji. transformacije, na primjer, kod BrO 3 - su uništeni. Indikatori, to-rye ubrizgava u ispitnu otopinu, tzv. unutarnji, za razliku od vanjskog, p-tion s to-rymi provodi se izvan analizirane smjese. U potonjem slučaju, jedan ili više kapi analizirane otopine stavljaju se na komad papira impregniran indikatorom ili se miješaju na bijeloj porculanskoj ploči s kapi indikatora. I Indikatori se najčešće koriste za utvrđivanje kraja c.-l. kem. r-cija, pogl. arr. krajnja točka (k.t.t.). Prema titrimetriji metode razlikuju acidobazne, adsorpcijske, oksidacijsko-redukcijske. i kompleksometrijski. indikatori. su p-rime org comp., to-rye mijenjaju svoju boju ili ovisno o H + (pH medija). Appl. za uspostavljanje kraja p-cije između to-tami i (uključujući at) ili drugih p-cija, ako uključuju H +, kao i za kolorimetriju. određivanje pH vodenih otopina. Naib. važni su dati u tablici. 1. Razlog promjene boje indikatora je taj što je njegovo dodavanje ili otpuštanje povezano sa zamjenom nekih kromofornih skupina drugima ili s pojavom novih kromofornih skupina. Ako je indikator slab do-ta HIn, tada se u vodenoj otopini odvija: HIn + H 2 O D In- + H3O+. Ako je indikator slab In, tada: In + H 2 O D HIn + + OH - . Općenito možemo napisati: In a + H 2 O D In b + H 3 O +, gdje su In a i In b - redom. kiseli i bazični oblik indikatora, koji su različito obojeni. ovaj proces K ln = / naz. indikator. Boja otopine ovisi o omjeru /, rez je određen pH otopine.

Vjeruje se da je boja jednog oblika indikatora uočljiva ako je 10 puta veća od ostalih oblika, tj. ako je omjer / \u003d /K ln 0,1 ili 10. Promjena boje indikatora zabilježena je u području pH \u003d pK lp b 1, to-ry tzv. interval prijelaza indikatora. Promjena maks. jasno kada je = i K ln = [H 3 O] +, tj. pri pH = pKln. pH vrijednost, na Krom, obično završava, tzv. RT indikator. Indikatori za odabrani su na način da interval prijelaza boje uključuje pH vrijednost koju otopina treba imati u točki ekvivalencije. Često se ta pH vrijednost ne podudara s pT korištenog indikatora, što dovodi do tzv. greška indikatora. Ako u K. t. t. ostane višak netitrirane slabe ili to-ti, greška se zove. odn. bazne ili kisele. Osjetljivost indikatora - (in / l) određena (in ovaj slučaj H+ ili OH - ) u točki max. nagla promjena boje. Razlikovati: indikatore, osjetljive na njih, s intervalom prijelaza u području alkalnih pH vrijednosti (npr. timolftalein); osjetljiv na indikatore s prijelaznim intervalom u kiseloj regiji (kao u dimetil žutom, itd.); neutralni pokazatelji, prijelazni interval na-rykh je cca. pH 7 (neutralno crveno, itd.). I indikatori dolaze s jednim ili dva oblika u boji; takvi se pokazatelji nazivaju odn. jednobojni i dvobojni. Naib. uočila bi se jasna promjena boje kod onih indikatora, čiji su kiseli i bazični oblici dodatno obojeni. boje. Međutim, takvih pokazatelja nema. Stoga se dodavanjem , boje oba oblika mijenjaju u skladu s tim. Dakle, u metil crvenom, prijelaz iz crvene u žutu događa se u rasponu od 2 pH jedinice, a ako dodate u otopinu, tada se prijelaz boje iz crveno-ljubičaste u zelenu oštro i jasno opaža na pH 5,3. Sličan učinak može se postići korištenjem mješavine dvaju indikatora čije se boje međusobno nadopunjuju. prijatelju. Takvi se pokazatelji nazivaju mješoviti (Tablica 2).


Smjese indikatora, to-rye kontinuirano mijenjaju svoju boju u cijelom rasponu pH vrijednosti od 1 do 14, tzv. univerzalni. Korišteni su cca. procjena pH otopina. To utječe na promjenu boje indikatora. Za indikatore s dvije boje, što je veći, to je manje oštra promjena boje, jer. apsorpcijski spektri oba oblika više se preklapaju i promjenu boje postaje teže detektirati. Obično koristite istu minimalnu (nekoliko kapi otopine) količinu indikatora. Prijelazni interval mnogih pokazatelja ovisi o t-ry. Dakle, mijenja boju na sobnoj temperaturi u pH rasponu od 3,4-4,4, a na 100 °C u pH rasponu od 2,5-3,3. Ima veze s promjenom. Koloidne čestice prisutne u otopini adsorbiraju indikatore, što dovodi do potpune promjene njezine boje. Da biste izbjegli pogreške u prisutnosti pozitivno nabijenih koloidnih čestica treba koristiti indikatore-baze, a u prisutnosti. negativno nabijeni – indikatori kiseline. U normalnim uvjetima mora se uzeti u obzir učinak otopljenog CO 2, posebno kada se koriste indikatori s pK ln > 4 (npr. metil crveno, ). Ponekad se CO 2 prethodno ukloni kuhanjem ili titrira s otopinom bez kontakta s. Utjecaj stranih neutrala (učinak soli) očituje se u pomaku indikatora. Kod kiselih indikatora prijelazni interval se pomiče u kiselije područje, a kod baznih indikatora u alkalnije. Ovisno o prirodi otapala mijenjaju se boje indikatora, njihov pK ln i osjetljivost. Dakle, metilno crveno daje prijelaz boje pri višim H + vrijednostima od bromofenol plavog, i obrnuto u otopini etilen glikola. U otopinama voda-metanol i voda-etanol promjena u usporedbi s vodenim medijem je beznačajna. U alkoholnom mediju, kiseli indikatori su osjetljiviji na H + nego bazni indikatori. Iako se u netoksičnim okruženjima k.t.t. obično postavlja potenciometrijski pomoću staklenog indikatora, oni se također koriste (tablica 3). Najčešće se za slabe koristi metilno crveno u ili u bezvodnom CH 3 COOH; na slab do-t- u DMF-u. Ponašanje indikatora u nevodenoj i vodenoj sredini je slično. Na primjer, za slabi do-vas HIn u p-otapalu SH se može napisati: HIn + SH D In- + SH 2 + . Mehanizam djelovanja indikatora je isti kao u, samo u nevodenim medijima koriste odgovarajuće ljestvice kiselosti (pH p, pA; vidi). Također se koriste u kvaliteti, mijenjajući boju i intenzitet ovisno o pH i omogućujući titraciju jako obojenih i mutnih otopina.

Za slabe to-t primijeniti t tzv. indikatori zamućenja in-va, tvoreći reverzibilne, koagulirajuće u vrlo uskom rasponu pH (na primjer, izonitroacetil-n-aminobenzen daje zamućenje pri pH 10,7-11,0). Kao što možete koristiti komplekse s (vidi dolje); ti kompleksi, urušavajući se, mijenjaju boju otopine u uskom pH rasponu. Za određivanje org. to-t i u u prisustvu. s njim se ne miješa otopina koristi se tzv. amfi-indikatori, to-rye su kiseli indikatori (npr. 00) s razgrad. org. (npr. ). Ovi pokazatelji su dobro sol. u org. p-roditelji, loše u; vrlo su osjetljivi. Indikatori adsorpcije u otocima koji se mogu adsorbirati na površini sedimenta i pritom mijenjati boju ili intenzitet. Ovi indikatori su obično reverzibilni i koriste se u oborinama.koji se indikator adsorbira. Velika skupina indikatora (tablica 4) adsorbirana površinom sedimenta uz stvaranje c sadržane u sedimentu.


Na primjer, rr ružičasta boje, to-ry se ne mijenja kada se doda AgNO 3. Ali kod p-rum KBr, talog adsorbira Ag +, koji se veže za sebe. Talog postaje crveno-ljubičast. U c.t.t., kad se sav Ag+ titrira, boja taloga nestaje i otopina ponovno postaje ružičasta. Inorg. adsorpcija indikatori stvaraju obojeni talog ili kompleks iz titranta (kao što se npr. koriste kao indikatori CrO 4- i SCN - u ). kao adsorbent. indikatori se također koriste nek-ry kiselinsko-bazni, oksidiraju.-obnavljaju. i kompleksometrijski. indikatori, St. Otoci to-rykh (kiselina, redoks. potencijali i stabilnost kompleksa s) u adsorbiranim. stanje ovisi o prirodi i površini sedimenta. Oksidacijsko-redukcijska indikatori - in-va, sposobni mijenjati boju ovisno o oksidaciji.-restor. r-ra potencijal. Koristi se za uspostavljanje K. t. t. oksidira-obnavlja. i za kolorimetrijski definicije okislit.-vratiti. potencijal (prvenstveno u biologiji). Takvi indikatori su, u pravilu, in-va, to-rye sami prolaze ili, a oksidirani (u Ox) i reducirani (u crvenom) oblici imaju različite boje. Za reverzibilnu oksidaciju.-obnavljanje. indikatori se mogu napisati: U Ox + ne D U crvenoj, gdje je n broj. Na potencijalu E, omjer oba oblika indikatora određen je:
,
gdje je E ln - pravi okislit.-vratiti. potencijal indikatora, ovisno o sastavu otopine. Interval prijelaza boja praktički se promatra kada se omjer / promijeni od 0,1 do 10, što pri 25 °C odgovara D E (u V) = E ln b (0,059/n). Potencijal koji odgovara najoštrijoj promjeni boje je E ln. Prilikom odabira indikatora, uzmite u obzir Ch. arr. vrijednosti E ln , koef molarno otkupljenje oba oblika indikatora i potencijal otopine u točki ekvivalencije. Kod jakih (K 2 Cr 2 O 7, KMnO 4, itd.) koriste se indikatori koji imaju relativno visok Eln, na primjer, i njegovi derivati; s jakim [Ti(III), V(II) itd.] koriste se npr. indikatori s relativno niskim Eln (Tablica 5).


Neki in-va nepovratno mijenjaju boju, na primjer, kada se unište s stvaranjem bezbojnog. proizvodi, kao pod djelovanjem ili naftol plavo-crni pod djelovanjem BrO 3 . Kompleksometrijski indikatori - in-va, tvore sa (M) obojene komplekse, po boji se razlikuju od samih indikatora.Služe za uspostavljanje c.t.t. Stabilnost kompleksa s indikatorima (In) manja je od stabilnosti odgovarajućih kompleksonata, stoga su u c.t.t. indikatori istisnuti iz kompleksa s . U trenutku promjene boje u točki ekvivalencije = i, prema tome, pM = - lg K Mln , gdje se zove pM = - lg[M]. prijelazna točka indikatora, K Mln - stabilnost kompleksa s indikatorom. Pogreška kod je zbog činjenice da se određena količina može vezati za indikator, a ne za titrant. Naib. često koriste tzv.

Prilikom dirigiranja kemijski proces izuzetno je važno pratiti uvjete reakcije ili utvrditi postizanje njezinog završetka. Ponekad se to može uočiti po nekim vanjskim znakovima: prestanku stvaranja mjehurića plina, promjeni boje otopine, taloženju ili, obrnuto, prijelazu jedne od komponenti reakcije u otopinu itd. U većini Za određivanje kraja reakcije koriste se pomoćni reagensi, tzv. indikatori, koji se obično unose u analiziranu otopinu u malim količinama.

indikatori nazvao kemijski spojevi sposoban promijeniti boju otopine ovisno o uvjetima okoline, bez izravnog utjecaja na ispitnu otopinu i smjer reakcije. Dakle, acidobazni indikatori mijenjaju boju ovisno o pH vrijednosti medija; redoks indikatori - o potencijalu okoliša; pokazatelji adsorpcije - o stupnju adsorpcije itd.

Indikatori se posebno široko koriste u analitičkoj praksi za titrimetrijsku analizu. Oni također služe osnovni alat za upravljanje tehnološkim procesima u kemijskoj, metalurškoj, tekstilnoj, prehrambenoj i drugim industrijama. NA poljoprivreda uz pomoć indikatora analiziraju i klasificiraju tla, utvrđuju prirodu gnojiva i potreban iznos za ugradnju u tlo.

razlikovati acidobazni, fluorescentni, redoks, adsorpcijski i kemiluminiscentni indikatori.

KISELO-BAZNI (PH) POKAZATELJI

Kao što je poznato iz teorije elektrolitička disocijacija Kemijski spojevi otopljeni u vodi disociraju na pozitivno nabijene ione – katione i negativno nabijene – anione. Voda također disocira u vrlo maloj mjeri u pozitivno nabijene vodikove ione i negativno nabijene hidroksilne ione:

Koncentracija vodikovih iona u otopini označena je simbolom .

Ako je koncentracija vodikovih i hidroksidnih iona u otopini ista, tada su takve otopine neutralne i imaju pH = 7. Pri koncentraciji vodikovih iona koja odgovara pH od 7 do 0, otopina je kisela, ali ako je koncentracija hidroksida iona je viši (pH = od 7 do 14), otopina je alkalna.

Za mjerenje pH vrijednosti koriste se različite metode. Kvalitativno, reakcija otopine može se odrediti pomoću posebnih indikatora koji mijenjaju svoju boju ovisno o koncentraciji vodikovih iona. Takvi indikatori su acidobazni indikatori koji reagiraju na promjene u pH medija.

Velika većina acidobaznih indikatora su boje ili drugi organski spojevi, čije molekule prolaze kroz strukturne promjene ovisno o reakciji medija. Koriste se u titrimetrijskoj analizi u reakcijama neutralizacije, kao i za kolorimetrijsko određivanje pH.

Indikator	Raspon pH prijelaza boja	Promjena boje
metil violet	0,13-3,2	Žuto - ljubičasta
timol plava	1,2-2,8	Crveno - žuto
Tropeolin 00	1,4-3,2	Crveno - žuto
- Dinitrofenol	2,4-4,0	Bezbojno - žuto
metiloranž	3,1-4,4	Crveno - žuto
Naftil crveno	4,0-5,0	Crveno - narančasto
metil crveno	4,2-6,2	Crveno - žuto
Bromotimol plavo	6,0-7,6	Žuto - plavo
Fenolno crveno	6,8-8,4	Žuto - crveno
Metakrezol ljubičasta	7,4-9,0	Žuto - ljubičasta
timol plava	8,0-9,6	Žuto - plavo
Fenolftalein	8,2-10,0	Bezbojno - crveno
timolftalein	9,4-10,6	Bezbojno - plavo
Alizarinsko žuto P	10,0-12,0	Blijedo žuto - crveno-narančasto
Tropeolin 0	11,0-13,0	Žuto - srednje
Malahit zelena	11,6-13,6	Zelenkasto plava - bezbojna

Ako je potrebno poboljšati točnost pH mjerenja, tada se koriste mješoviti indikatori. Da biste to učinili, odaberite dva indikatora s bliskim pH intervalima prijelaza boja, s dodatnim bojama u ovom intervalu. S ovim mješovitim indikatorom, određivanja se mogu napraviti s točnošću od 0,2 pH jedinice.

Široko se koriste i univerzalni indikatori koji mogu opetovano mijenjati boju u širokom rasponu pH vrijednosti. Iako točnost određivanja takvim indikatorima ne prelazi 1,0 pH jedinica, oni omogućuju određivanje u širokom pH rasponu: od 1,0 do 10,0. Univerzalni indikatori obično su kombinacija četiri do sedam dvobojnih ili jednobojnih indikatora s različitim pH rasponima prijelaza boja, dizajniranih na takav način da dolazi do zamjetne promjene boje kada se promijeni pH vrijednost medija.

Na primjer, komercijalno dostupan univerzalni indikator PKC mješavina je sedam indikatora: bromkrezol ljubičasto, bromokrezol zeleno, metiloranž, tropeolin 00, fenolftalein, timol plavo i bromotimol plavo.

Ovaj indikator, ovisno o pH, ima sljedeću boju: pri pH = 1 - malina, pH = 2 - ružičasto-narančasta, pH = 3 - narančasta, pH = 4 - žuto-narančasta, pH = 5 žuta, pH = 6 - zelenkasto žuta, pH = 7 - žuto-zelena,. pH = 8 - zelena, pH = 9 - plavo-zelena, pH = 10 - sivkasto plava.

Individualni, mješoviti i univerzalni acidobazni indikatori obično se otapaju u etil alkohol i dodajte nekoliko kapi ispitivanoj otopini. Promjenom boje otopine prosuđuje se pH vrijednost. Osim indikatora topivih u alkoholu, proizvode se i oblici topivi u vodi, a to su amonijeve ili natrijeve soli ovih indikatora.

U mnogim je slučajevima prikladnije koristiti ne otopine indikatora, već papire indikatora. Potonji se pripremaju na sljedeći način: filter papir se propusti kroz standardnu ​​otopinu indikatora, višak otopine se istisne iz papira, osuši, izreže u uske trake i knjižice. Za provođenje testa indikatorski papir se umoči u ispitnu otopinu ili se jedna kap otopine stavi na traku indikatorskog papira i promatra se promjena boje.

FLUORESCENTNI INDIKATORI

Neki kemijski spojevi, kada su izloženi ultraljubičastim zrakama, imaju sposobnost, pri određenoj pH vrijednosti, uzrokovati fluoresciranje otopine ili promjenu boje ili nijanse.

Ovo se svojstvo koristi za kiselinsko-baznu titraciju ulja, zamućenih i jako obojenih otopina, budući da su konvencionalni indikatori neprikladni za te svrhe.

Rad s fluorescentnim indikatorima provodi se osvjetljavanjem ispitne otopine ultraljubičastim svjetlom.

Indikator	Raspon pH fluorescencije (UV svjetlo)	Promjena boje fluorescencije
4-etoksiakridon	1,4-3,2	Zeleno - plavo
2-naftilamin	2,8-4,4	Povećanje ljubičaste fluorescencije
Dimetnlnafteirodin	3,2-3,8	Lila - narančasta
1-naftilam	3,4-4,8	Povećanje plave fluorescencije
Akridin	4,8-6,6	Zeleno - ljubičasta
3,6-dioksiftalimid	6,0-8,0	žuto-zelena - žuta
2,3-dicijanhidrokinon	6,8-8,8	Plavo zeleno
Euchrysin	8,4-10,4	Narančasto - zelena
1,5-naftilaminsulfamid	9,5-13,0	Žuto zelena
CC-kiselina (1,8-aminonaftol 2,4-disulfonska kiselina)	10,0-12,0	Ljubičasto - zelena

REDOX POKAZATELJI

Redoks indikatori- kemijski spojevi koji mijenjaju boju otopine ovisno o vrijednosti redoks potencijala. Koriste se u titrimetrijskim metodama analize, kao iu biološkim istraživanjima za kolorimetrijsko određivanje redoks potencijala.

Indikator	Normalni redoks potencijal (pri pH=7), V	Bojanje morta
		oksidirajući oblik	obnovljeni oblik
Neutralno crvena	-0,330	Crveno-ljubičasta	Bezbojan
Šafranin T	-0,289	smeđa	Bezbojan
Kalijev indihomonosulfonat	-0,160	Plava	Bezbojan
Kalijev indigodisulfonat	-0,125	Plava	Bezbojan
Kalijev indigotrisulfonat	-0,081	Plava	Bezbojan
Kalijev inngtetrasulfonat	-0,046	Plava	Bezbojan
Toluidinsko plavo	+0,007	Plava	Bezbojan
Tnonin	+0,06	ljubičasta	Bezbojan
o-krezolindofenolat natrij	+0,195	crvenkasto plava	Bezbojan
Natrijev 2,6-Dnklorofenolindofenolat	+0,217	crvenkasto plava	Bezbojan
m-bromfenolindofenolat natrij	+0,248	crvenkasto plava	Bezbojan
difeinlbenzidin	+0,76 (kisela otopina)	ljubičasta	Bezbojan

ADSORPCIJSKI POKAZATELJI

Indikatori adsorpcije- tvari u čijoj se prisutnosti mijenja boja taloga nastalog tijekom titracije metodom taloženja. Mnogi acidobazni indikatori, neke boje i drugi kemijski spojevi mogu promijeniti boju taloga pri određenoj pH vrijednosti, što ih čini prikladnima za upotrebu kao adsorpcijski indikatori.

Indikator	Definirani ion	Ionski taložnik	Promjena boje
Alizarin crveno C			Žuto - ružičasto crvena
Bromofenol plavo			Žuto - zeleno
			Lila - žuta
			Ljubičasta - plavo-zelena
Difenilkarbazid	, ,		Bezbojno - ljubičasto
Kongo crvena	, ,		Crveno plavo
			Plavo - crveno
Fluorescein	,		žuto-zeleno - ružičasto
Eozin	,		žuto-crveno - crveno-ljubičasto
Eritrozin			Crveno-žuta - tamno crvena

KEMILUMINESCENTNI INDIKATORI

Ova skupina indikatora uključuje tvari koje se mogu pokazati pri određenim pH vrijednostima. vidljivo svjetlo. Kemiluminiscentni indikatori prikladni su za korištenje pri radu s tamnim tekućinama, jer se u ovom slučaju na krajnjoj točki titracije pojavljuje sjaj.

Među raznolikošću organska tvar postoje posebni spojevi koje karakteriziraju promjene boje u različitim sredinama. Prije pojave suvremenih elektroničkih pH metara, indikatori su bili neizostavan "alat" za određivanje acidobaznih pokazatelja okoliša, te se i dalje koriste u laboratorijskoj praksi kao pomoćne tvari u analitička kemija a također i u nedostatku potrebne opreme.

Čemu služe indikatori?

U početku se svojstvo ovih spojeva da mijenjaju boju u različitim medijima naširoko koristilo za vizualno određivanje kiselo-baznih svojstava tvari u otopini, što je pomoglo odrediti ne samo prirodu medija, već i donijeti zaključak o rezultirajućem produkti reakcije. Otopine indikatora i dalje se koriste u laboratorijskoj praksi za određivanje koncentracije tvari titracijom i omogućuju vam da naučite kako koristiti improvizirane metode u nedostatku modernih pH metara.

Postoji nekoliko desetaka takvih tvari, od kojih je svaka osjetljiva na prilično usko područje: obično ne prelazi 3 boda na ljestvici informativnosti. Zahvaljujući takvoj raznolikosti kromofora i njihovoj niskoj međusobnoj aktivnosti, znanstvenici su uspjeli stvoriti univerzalne indikatore koji se široko koriste u laboratorijskim i industrijskim uvjetima.

Najčešće korišteni pH indikatori

Važno je napomenuti da osim svojstva identifikacije, ovi spojevi imaju dobru sposobnost bojenja, što im omogućuje upotrebu za bojanje tkanina u tekstilnoj industriji. Iz veliki broj Najpoznatiji i korišteni indikatori boja u kemiji su metiloranž (metiloranž) i fenolftalein. Većina drugih kromofora trenutno se koristi međusobno u mješavini ili za specifične sinteze i reakcije.

metiloranž

Mnoge boje dobile su naziv po svojim primarnim bojama u neutralnom okruženju, što je također karakteristično za ovaj kromofor. Metilnarančasta je azo boja koja u svom sastavu ima skupinu - N = N - koja je odgovorna za prijelaz boje indikatora u crvenu u alkalno u žutu. Azo spojevi sami po sebi nisu jake baze, međutim, prisutnost skupina koje doniraju elektron (‒ OH, ‒ NH 2 , ‒ NH (CH 3), ‒ N (CH 3) 2 itd.) povećava bazičnost jedne od atoma dušika, koji postaje sposoban vezati protone vodika prema principu donor-akceptor. Stoga se s promjenom koncentracije H + iona u otopini može uočiti promjena boje indikatora kiselinske baze.

Više o dobivanju metiloranža

Dobijte metiloranž u reakciji s diazotiranjem sulfanilne kiseline C 6 H 4 (SO 3 H) NH 2 nakon čega slijedi kombinacija s dimetilanilinom C 6 H 5 N (CH 3) 2 . Sulfanilna kiselina se otopi u otopini natrijeve lužine dodavanjem natrijevog nitrita NaNO 2, zatim se ohladi s ledom kako bi se izvršila sinteza na temperaturama što je moguće bliže 0°C i izlije klorovodična kiselina HCl. Zatim se priprema zasebna otopina dimetilanilina u HCl, koja se ohlađenom ulije u prvu otopinu, čime se dobije boja. Dalje se alkalizira, a iz otopine se talože tamnonarančasti kristali koji se nakon nekoliko sati odfiltriraju i suše u vodenoj kupelji.

Fenolftalein

Ovaj je kromofor dobio ime zbrajanjem naziva dvaju reagensa koji sudjeluju u njegovoj sintezi. Boja indikatora je značajna po promjeni boje u alkalnom mediju s dobivanjem nijanse maline (crveno-ljubičaste, maline-crvene), koja postaje bezbojna kada je otopina jako alkalizirana. Fenolftalein može imati nekoliko oblika ovisno o pH okolini, a u jako kiselim sredinama ima narančastu boju.

Ovaj kromofor se dobiva kondenzacijom fenola i ftalnog anhidrida u prisutnosti cink klorida ZnCl 2 ili koncentrirane sumporne kiseline H 2 SO 4 . U čvrstom stanju, molekule fenolftaleina su bezbojni kristali.

Ranije se fenolftalein aktivno koristio u stvaranju laksativa, ali je postupno njegova upotreba značajno smanjena zbog utvrđenih kumulativnih svojstava.

Lakmus

Ovaj indikator bio je jedan od prvih reagensa korištenih na čvrstim nosačima. Lakmus je složena mješavina prirodnih spojeva koja se dobiva iz određenih vrsta lišajeva. Koristi se ne samo kao, već i kao sredstvo za određivanje pH medija. Ovo je jedan od prvih indikatora koje je čovjek počeo koristiti u kemijskoj praksi: koristi se u obliku vodenih otopina ili njime impregniranih traka filter papira. Lakmus u krutom stanju je tamni prah s blagim mirisom amonijaka. Kada se otopi u čista voda boja indikatora poprima ljubičastu boju, a zakiseljenom postaje crvena. U alkalnom okruženju lakmus postaje plav, što mu omogućuje da se koristi kao univerzalni indikator za opća definicija indikator okoliša.

Nije moguće točno utvrditi mehanizam i prirodu reakcije koja se događa pri promjeni pH u strukturama komponenti lakmusa, budući da ona može uključivati ​​do 15 različitih spojeva, od kojih neki mogu biti neodvojive aktivne tvari, što otežava njihovu pojedinačne studije kemijskih i fizička svojstva.

Univerzalni indikatorski papir

Razvojem znanosti i pojavom indikatorskih papirića, uspostavljanje ekoloških indikatora postalo je znatno jednostavnije, budući da sada za bilo kakva terenska istraživanja nisu bili potrebni gotovi tekući reagensi, što znanstvenici i forenzičari i danas uspješno koriste. Tako su otopine zamijenjene univerzalnim indikatorskim papirićima, koji su zbog svog širokog spektra djelovanja gotovo potpuno eliminirali potrebu za korištenjem bilo kojih drugih acidobaznih indikatora.

Sastav impregniranih traka može varirati od proizvođača do proizvođača, tako da približan popis sastojaka može biti sljedeći:

• fenolftalein (0-3,0 i 8,2-11);
• (di)metil žuto (2,9-4,0);
• metil narančast (3,1-4,4);
• metil crveno (4,2-6,2);
• bromtimol plavo (6,0-7,8);
• α-naftolftalein (7,3-8,7);
• timol plavo (8,0-9,6);
• krezolftalein (8,2-9,8).

Pakiranje nužno sadrži standarde ljestvice boja koji vam omogućuju određivanje pH medija od 0 do 12 (oko 14) s točnošću jednog cijelog broja.

Između ostalog, ovi spojevi se mogu koristiti zajedno u vodenim i vodeno-alkoholnim otopinama, što čini upotrebu takvih smjesa vrlo pogodnom. Međutim, neke od tih tvari mogu biti slabo topljive u vodi, pa je potrebno odabrati univerzalno organsko otapalo.

Zbog svojih svojstava acidobazni indikatori našli su svoju primjenu u mnogim područjima znanosti, a njihova je raznolikost omogućila stvaranje univerzalnih smjesa osjetljivih na širok raspon pH vrijednosti.

U kiseloj pH otopini< 7, в нейтральной среде рН = 7, в щелочной рН >7. Što je niži pH, veća je kiselost otopine. Kod pH vrijednosti > 7, govori se o alkalnosti otopine.

Postoje različite metode za određivanje pH otopine. Kvalitativno, priroda medija otopine određuje se pomoću indikatora. Indikatori su tvari koje reverzibilno mijenjaju svoju boju ovisno o mediju otopine. U praksi se najčešće koriste lakmus, metiloranž, fenolftalein i univerzalni indikator (tablica 2).

tablica 2

Bojanje indikatora u raznim otopinama

Vodikov indeks je vrlo važan za medicinu, njegovo odstupanje od normalnih vrijednosti čak i za 0,01 jedinica ukazuje na patološke procese u tijelu. Uz normalnu kiselost, želučani sok ima pH = 1,7; ljudska krv ima pH = 7,4; slina - pH = 6,9.

Reakcije ionske izmjene i uvjeti za njihovo odvijanje

Budući da se molekule elektrolita u otopinama razlažu na ione, reakcije u otopinama elektrolita odvijaju se između iona. Reakcije ionske izmjene- to su reakcije između iona nastalih kao rezultat disocijacije elektrolita. Bit takvih reakcija je vezanje iona stvaranjem slabog elektrolita. Drugim riječima, reakcija ionske izmjene ima smisla i odvija se gotovo do kraja ako se kao njezin rezultat stvaraju slabi elektroliti (talog, plin, H 2 O itd.). Ako u otopini nema iona koji se međusobno mogu vezati u slabi elektrolit, tada je reakcija reverzibilna; jednadžbe za takve reakcije izmjene nisu napisane.

Pri snimanju reakcija ionske izmjene koriste se molekularni, puni ionski i skraćeni ionski oblici. Primjer snimanja reakcije ionske izmjene u tri oblika:

K 2 SO 4 + BaCl 2 \u003d BaSO 4 + 2KCl,

2K + + SO 4 2– + Ba 2+ + 2Cl – = BaSO 4 + 2K + + 2Cl – ,

Ba 2+ + SO 4 2– \u003d BaSO 4.

Pravila za sastavljanje jednadžbi ionskih reakcija

1. Formule slabih elektrolita pišu se u molekularnom, a jakih u ionskom obliku.

2. Za reakciju se uzimaju otopine tvari, stoga se čak i slabo topljive tvari u slučaju reagensa bilježe u obliku iona.

3. Ako kao rezultat reakcije nastane slabo topljiva tvar, tada se pri pisanju ionske jednadžbe smatra netopivom.

4. Zbroj naboja iona na lijevoj strani jednadžbe mora biti jednak zbroju naboja iona na desnoj strani.

Test na temu “Teorija elektrolitičke disocijacije. Reakcije ionske izmjene»

1. Reakcija koja se događa kada se magnezijev hidroksid otopi u sumpornoj kiselini opisuje se reduciranom ionskom jednadžbom:

a) Mg 2+ + SO 4 2– = MgSO 4;

b) H + + OH - = H20;

c) Mg(OH)2 + 2H+ = Mg2+ + 2H20;

d) Mg(OH) 2 + SO 4 2– = MgSO 4 + 2OH –.

2. Četiri posude sadrže jednu litru 1M otopine sljedećih tvari. Koja otopina sadrži najviše iona?

a) Kalijev sulfat; b) kalijev hidroksid;

c) fosforna kiselina; d) etilni alkohol.

3. Stupanj disocijacije ne ovisi o:

a) volumen otopine; b) prirodu elektrolita;

c) otapalo; d) koncentracija.

4. Reducirana ionska jednadžba

Al 3+ + 3OH - \u003d Al (OH) 3

odgovara interakciji:

a) aluminijev klorid s vodom;

b) aluminijev klorid s kalijevim hidroksidom;

c) aluminij s vodom;

d) aluminij s kalijevim hidroksidom.

5. Elektrolit koji ne disocira postupno je:

a) magnezijev hidroksid; b) fosforna kiselina;

c) kalijev hidroksid; d) natrijev sulfat.

6. Slab elektrolit je:

a) barijev hidroksid;

b) aluminijev hidroksid;

c) fluorovodična kiselina;

d) jodovodična kiselina.

7. Zbroj koeficijenata u kratkoj ionskoj jednadžbi za interakciju baritne vode i ugljičnog dioksida je:

a) 6; b) 4; na 7; d) 8.

8. Sljedeći parovi tvari ne mogu biti u otopini:

a) bakrov klorid i natrijev hidroksid;

b) kalijev klorid i natrijev hidroksid;

c) klorovodičnu kiselinu i natrijev hidroksid;

d) sumporna kiselina i barijev klorid.

9. Tvar čije dodavanje vodi neće promijeniti njenu električnu vodljivost je:

a) octena kiselina; b) srebrov klorid;

c) sumporna kiselina; d) kalijev klorid.

10. Kako će izgledati ovisnost užarenosti električne žarulje uključene u strujni krug o vremenu ako su elektrode uronjene u otopinu vapnene vode kroz koju se dugo propušta ugljični dioksid?

a) Linearni porast;

b) linearno smanjenje;

c) prvo smanjenje, zatim povećanje;

d) prvo povećanje, zatim smanjenje.