Ցուցանիշներ քիմիայում(լատ. ցուցիչ ցուցիչ) - նյութեր, որոնք փոխում են իրենց գույնը հետազոտվող միջավայրում որոշակի քիմիական միացությունների առկայության դեպքում (լուծույթում, օդում, բջիջներում, հյուսվածքներում), ինչպես նաև միջավայրի pH-ի կամ ռեդոքսի ներուժի առկայության դեպքում. փոփոխություններ; լայնորեն կիրառվում են կենսաքիմիական, կլինիկական և սանիտարական լաբորատորիաներում։

I.-ն օգտագործվում է տիտրման ժամանակ ռեակցիայի ավարտը (համարժեքության կետը) որոշելու համար, pH արժեքների կամ օքսիդավերականգնման պոտենցիալների գունաչափական որոշման, ուսումնասիրվող որոշ օբյեկտներում տարբեր տեսակի նյութերի հայտնաբերման համար։ Այս բոլոր նպատակների համար I. օգտագործվում է ջրի կամ սպիրտային լուծույթների կամ ցուցիչ թղթերի տեսքով, որոնք ֆիլտր թղթի շերտեր են՝ թաթախված Ի.

Կախված նպատակից և գործողության մեխանիզմից և. բաժանել մի շարք խմբերի.

Թթու-բազային ցուցանիշներբարդ օրգանական միացություններ են, որոնք փոխում են գույնը (երկգույն I.) կամ դրա ինտենսիվությունը (միագույն I.)՝ կախված միջավայրի pH-ից։ Երկգույն I.-ն, օրինակ, լակմոիդ է՝ ալկալային միջավայրում ունի կապույտ գույն, իսկ թթվային միջավայրում՝ կարմիր։ Միագույն I.-ի օրինակ է ֆենոլֆթալեինը, որը անգույն է թթվային միջավայրիսկ ազնվամորուից ալկալային:

Օստվալդի (Վ. Օստվալդ) տեսության համաձայն, թթու-բազային I.-ը թույլ օրգանական է-քեզ կամ հիմքեր, որոնց չտարանջատված մոլեկուլները p-re-ում ունեն տարբեր գույն, քան իրենց ձևավորված անիոններն ու կատիոնները։ Օրինակ, ֆենոլֆթալեինը թույլ է, որ ոչ տարանջատված մոլեկուլները անգույն են, իսկ անիոնները լուծույթները ներկում են ազնվամորու գույնով: I.-ի լուծումներում, որոնք թույլ են ձեզ համար, դիսոցացե՛ք ըստ հավասարման

որտեղ HA-ն չտարանջատված I. մոլեկուլներն են, H+-ը ջրածնի իոններն են, իսկ A-ն I. անիոններն են:

Նման I.-ի իոնացման հաստատունը հավասար է

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

(քառակուսի փակագծերը ցույց են տալիս համապատասխան մասնիկների մոլային կոնցենտրացիաները):

I., որոնք թույլ հիմքեր են, դիսոցվում են ըստ հավասարման

որտեղ BOH-ը չտարանջատված I. մոլեկուլներն են, B+-ը I. կատիոններն են, իսկ OH-ը հիդրօքսիլ իոններն են:

Այս I.-ների դիսոցման հաստատունն է

Կբ = / (4)

2-րդ և 4-րդ հավասարումներից հետևում է, որ որքան մեծ է դիսոցման հաստատունը, այնքան I.-ն ավելի է քայքայվում իոնների և, հետևաբար, H + իոնների ավելի բարձր կոնցենտրացիաների դեպքում (այն դեպքերում, երբ P.-ն թույլ թթու է) կամ OH իոնների - (in. դեպքեր, երբ ես. թույլ հիմք) նրա տարանջատումը ճնշվում է և տեղի է ունենում գունային փոփոխություն: Տարբեր I. ունեն Ka-ի և Kb-ի տարբեր արժեքներ, հետևաբար, նրանք փոխում են իրենց գույնը միջավայրի տարբեր pH արժեքների դեպքում: pH արժեքների այդ միջակայքը, որում տեղի է ունենում այս I.-ի գունային փոփոխությունը, կոչվում է գործողության գոտի կամ I-ի անցումային միջակայք: I.-ի անցումային միջակայքը սովորաբար հավասար է pK ± 1, որտեղ pK-ն -lgK է: I.-ի անցումային կետը կոչվում է այն pH արժեքը, որի դեպքում I-ի գունային փոփոխությունը տեսողականորեն առավել պարզ է ընկալվում: Անցումային կետը մոտավորապես հավասար է այս I-ի pK արժեքին:

Լայնորեն օգտագործվում են թթու-հիմնային I.-ի տիտրման մեջ՝ տիտրման և ալկալիների, ինչպես նաև բիոլի, հեղուկների, բջիջների, հյուսվածքների և այլն pH արժեքի գունաչափական չափման համար։

To-t-ի և ալկալիների տիտրումը պետք է ավարտվի համարժեքության կետին հասնելու պահին, այսինքն՝ այն պահին, երբ տիտրման նման ծավալը ավելացվում է to-you լուծույթին (ալկալի), Krom-ում պարունակում է համարժեք քանակություն. -դուք (ալկալի): Դրա համար անհրաժեշտ է կիրառել այնպիսի I., անցումային կետը դեպի-ռոգո հավասար է տիտրված լուծույթի pH արժեքին համարժեք կետում (տես Չեզոքացման մեթոդ)։ Աղյուսակում. I. թվարկված են, առավել օգտագործված տիտրման մեջ դեպի - t և հիմքեր:

Թթվայնության և ալկալայնության որակական որոշումն իրականացվում է այսպես կոչված օգտագործելով. չեզոք Ի., որի անցումային կետը գործնականում pH 7,0 է։ Դրանք ներառում են, օրինակ, լակմուսը, որը թթվային միջավայրում (pH 7.0-ից պակաս) կարմիր է, իսկ ալկալային միջավայրում (pH 7.0-ից ավելի): Կապույտ գույն; չեզոք կարմիր, թթվային միջավայրում դառնում է կարմիր, իսկ ալկալային միջավայրում՝ դեղին:

Միջավայրի pH արժեքի մոտավոր չափումը (0,5-1,0 pH միավոր ճշտությամբ) սովորաբար իրականացվում է ունիվերսալ (համակցված) I.-ի միջոցով, որը մի քանի Ի.-ի խառնուրդ է, որի անցումային միջակայքերը մոտ են։ միմյանց նկատմամբ և ներառում են pH արժեքների լայն շրջանակ:

Փորձարկման հեղուկի 0,5 մլ-ին ավելացնել 1-2 կաթիլ ունիվերսալ I լուծույթ ԵՎ.

pH արժեքի ավելի ճշգրիտ (0,1-0,5 pH միավոր) գունաչափական որոշման համար սովորաբար օգտագործվում են միագույն I. թթվային միջավայրում) մինչև դեղին (ալկալային միջավայրում): Նույն նպատակով օգտագործեք մի շարք երկգույն And. առաջարկվող Clark (W. M. Clark) և Labs (H. A. Lubs), որոնք սուլֆոֆտալեիններ են: Այս I.-ի թթվային և ալկալային ձևերը կտրուկ տարբերվում են գույնով, սա նրանց առավելությունն է Միքայելիսի ցուցանիշների նկատմամբ։

Redox կամ redox ցուցանիշներ, օրգանական ներկանյութեր են, որոնց գույնը օքսիդացված և նվազեցված վիճակում տարբեր է։ Այդպիսի Ի–ներն օգտագործվում են օքսիդաչափական տիտրման (տես Օքսիդիմետրիա), ինչպես նաև հեղուկների (տես Օքսիդացման պոտենցիալ), առանձին բջիջների և հյուսվածքների օքսիդավերականգնման պոտենցիալների գունաչափական որոշման համար ցիտոքիմիական և ցիտոլ լաբորատորիաներում։ Օքսիդացման ցուցիչներից շատերը վերածվում են անգույն միացությունների՝ վերականգնվելուց հետո և գունավորվում օքսիդացման ժամանակ: I.-ի օքսիդացված և վերականգնված ձևերը գտնվում են դինամիկ հավասարակշռության վիճակում գտնվող լուծույթներում.

օքսիդացված ձև + ne<->կրճատված ձև, որտեղ n-ը էլեկտրոնների թիվն է:

Այս I.-ի երկու ձևերի հավասարակշռության կոնցենտրացիաների հարաբերակցությունը և, հետևաբար, լուծույթի գույնը, Krom-ում I. է, կախված է լուծույթի ռեդոքսային ներուժի մեծությունից: Եթե ​​լուծույթի պոտենցիալի արժեքը ավելի մեծ է, քան այս ռեդոքս ցուցանիշի նորմալ ռեդոքս պոտենցիալը (E0), ապա այս լուծույթում I.-ի մեծ մասն անցնում է օքսիդացված ձևի (սովորաբար գունավոր), եթե միջավայրի ռեդոքս պոտենցիալը. ուսումնասիրվող E0-ից պակաս է, ապա I. վերածվում է կրճատված ձևի (սովորաբար անգույն): Շրջակա միջավայրի ռեդոքս ներուժի արժեքների և օքսիդացված և վերականգնված ձևերի կոնցենտրացիայի E0 արժեքների հավասարության դեպքում I. հավասար են միմյանց: Ունենալով E0-ի տարբեր արժեքներով I.-ների շարք՝ հնարավոր է դատել տվյալ միջավայրի ռեդոքսային ներուժի մեծությունը՝ ըստ դրանց գույնի տվյալ միջավայրում: Միքայելիսի առաջարկած ռեդոքս ցուցանիշները, որոնք ունեն ընդհանուր անվանումը «վիոլոգեններ» և հանդիսանում են գամմա և գամմա «-դիպիրիդիլների ածանցյալներ, ունեն ցածր թունավորություն և լայնորեն օգտագործվում են բիոլիում, համակարգերում ռեդոքս պոտենցիալները չափելու համար. գունավոր է.

Վիոլոգենների նորմալ ռեդոքս պոտենցիալը կախված չէ լուծույթի pH արժեքից: Սա այն է, ինչը նրանց տարբերում է այլ ռեդոքս ցուցանիշներից:

Կոմպլեքսաչափական ցուցիչներ (մետաղական ցուցիչներ)ջրում լուծվող օրգանական ներկեր են, որոնք ունակ են մետաղական իոններով գունավոր բարդ միացություններ առաջացնել։ Այս I.-ները օգտագործվում են կոմպլեքսաչափական տիտրման համարժեքության կետը հաստատելու համար (տես Կոմպլեքսոմետրիա)։

Ադսորբցիոն ցուցանիշներ- Սրանք օրգանական ներկանյութեր են, որոնք ներծծվում են նստվածքների մակերևույթի վրա, որոնք առաջացել են տեղումների մեթոդով տիտրման ժամանակ և փոխում են իրենց գույնը, երբ հասնում է համարժեքության կետը: Օրինակ, երբ քլորիդները տիտրվում են արծաթի նիտրատով, tropeolin 00-ը փոխում է գույնը համարժեք կետում դեղինից վարդագույն:

Քիմիալյումինեսցենտային (լյումինեսցենտային) ցուցիչներ- օրգանական միացություններ (օրինակ՝ լյումենոլ, լուցեգինին, սիլաքսեն և այլն), որոնք բնական լույսի ներքո կամ ուլտրամանուշակագույն լույսով ճառագայթվելիս ունեն լյումինեսցիայի հատկություն։ Լյումինեսցիայի ինտենսիվությունը և գույնը կախված են ինչպես միջավայրի pH արժեքից, այնպես էլ դրա ռեդոքսային ներուժի արժեքից. այս I.-ն օգտագործվում է բարձր գունավորված կամ պղտոր հեղուկների տիտրման (չեզոքացման և օքսիդաչափության ժամանակ), երբ սովորական Ի–ի գույնի փոփոխությունն աննկատ է։

And. օգտագործվում են բազմաթիվ կենսաքիմիական. կլինում կիրառվող մեթոդները - կենսաքիմ. լաբորատորիաներ։ Դրանցից առավել հաճախ օգտագործվում են բրոմթիմոլ կապույտը (արյան շիճուկում ֆրուկտոզիֆոսֆատ ալդոլազի ակտիվությունը որոշելիս, արյան շիճուկում ացետիլխոլինէսթերազի և խոլինեստերազի ակտիվությունը ըստ Ա. Ա. Պոկրովսկու, ինչպես նաև արյան մեջ կարբոքսիլեստերազի ակտիվությունը ըստ Ա. Ա. Պոկրովսկի և Լ. արյան շիճուկում խոլինէսթերազային ակտիվությունը և այլն), ֆենոլֆթալեին, նիտրոզին տետրազոլիում, որն օգտագործվում է որակի և քանակականացումզանազան դեհիդրոգենազների ակտիվություն (տես. Դեհիդրոգենազներ) և այլն։

Ցուցանիշի անվանումը	Ցուցանիշի անցման միջակայքը, pH միավորներով
		Ցուցանիշի թթվային ձևը	Ալկալային ցուցիչ
Tropeolin 00 (նատրիումի դիֆենիլամինոազո-ն-բենզոլսուլֆոնատ)
Դիմեթիլ դեղին (դիմեթիլամինոազոբենզոլ)		նարնջագույն կարմիր
Մեթիլ նարնջագույն (նատրիումի դիմեթիլամինոազոբենզոլսուլֆոնատ)
Մեթիլ կարմիր (դիմեթիլամինոազոբենզոլկարբոքսիլաթթու)
Ֆենոլ կարմիր (ֆենոլսուլֆոֆթալեին)
Ֆենոլֆտալեին		Անգույն	Բոսորագույն
թիմոլֆտալեին		Անգույն

Մատենագիտություն: Vinogradova E. N. Ջրածնի իոնների կոնցենտրացիայի որոշման մեթոդներ, M., 1956, bibliogr.; Ցուցանիշներ, խմբ. E. Bishop and I. N. Marov, trans. անգլերենից, հատոր 1-2, Մ., 1976, մատենագր.

ՑՈՒՑԱՆԻՇՆԵՐ(ուշ լատինական ցուցիչ – ցուցիչ), քիմ. in-va, փոխելով գույնը կամ ձևավորելով նստվածք, երբ փոխվում է.-l. բաղադրիչ լուծման մեջ: Դրանք ցույց են տալիս համակարգի որոշակի վիճակը կամ այս վիճակին հասնելու պահին։ Կան շրջելի և անշրջելի ցուցանիշներ։ Առաջինի գույնի փոփոխությունը, երբ փոխվում է համակարգի վիճակը (օրինակ, երբ փոխվում է միջավայրի pH-ը) կարող է լինել. բազմիցս կրկնվել է. Անշրջելի ցուցանիշները ենթարկվում են անշրջելի քիմ. վերափոխումները, օրինակ, BrO 3-ում - ոչնչացվում են։ Ցուցիչներ, to-rye ներարկվել է փորձարկման լուծում, որը կոչվում է. ներքին, ի տարբերություն արտաքինի, p-tion-ը to-rymi-ով իրականացվում է վերլուծված խառնուրդից դուրս: Վերջին դեպքում՝ մեկ կամ մի քանիսը Վերլուծված լուծույթի կաթիլները տեղադրվում են ցուցիչով ներծծված թղթի վրա, կամ դրանք խառնվում են սպիտակ ճենապակյա ափսեի վրա, ցուցիչի կաթիլով:Եվ Ցուցանիշները առավել հաճախ օգտագործվում են c.-l-ի վերջը հաստատելու համար: քիմ. r-tion, Ch. arr. վերջնակետ (k.t.t.): Ըստ տիտրաչափի մեթոդները տարբերակում են թթու-բազային, ադսորբցիոն, օքսիդացնող-վերականգնող: և կոմպլեքսաչափական։ ցուցանիշները։ են p-rime org comp., to-rye փոխում են իրենց գույնը կամ կախված H +-ից (միջավայրի pH): Ապլ. p-tion-ի վերջը հաստատել to-tami-ի և (ներառյալ at) կամ այլ p-tion-ների միջև, եթե դրանք ներառում են H +, ինչպես նաև գունաչափական: ջրային լուծույթների pH-ի որոշում. Նաիբ. կարևորը տրված է աղյուսակում: 1. Ցուցանիշների գույնի փոփոխության պատճառն այն է, որ դրա ավելացումը կամ թողարկումը կապված է որոշ քրոմոֆոր խմբերի փոխարինման կամ նոր քրոմոֆոր խմբերի առաջացման հետ։ Եթե ​​ցուցանիշը թույլ է to-ta Hin, ապա ջրային լուծույթում տեղի է ունենում՝ Hin + H 2 O. D In- + H 3 O +. Եթե ​​ցուցիչը թույլ է In, ապա՝ In + H 2 O D Hin + + OH - . Ընդհանուր ձևով կարող ենք գրել՝ a + H 2 O-ումԴ b + H 3 O +-ում, որտեղ համապատասխանաբար a և b-ում: ցուցիչի թթվային և հիմնային ձևերը, որոնք գունավորվում են տարբեր: այս գործընթացը K ln = / naz. ցուցիչ։ Լուծման գույնը կախված է հարաբերակցությունից /, կտրվածքը որոշվում է լուծույթի pH-ով:

Ենթադրվում է, որ ցուցիչի մեկ ձևի գույնը նկատելի է, եթե այն 10 անգամ ավելի բարձր է, քան մյուս ձևերը, այսինքն. եթե / \u003d /K ln հարաբերակցությունը 0,1 կամ 10 է: Ցուցանիշի գույնի փոփոխությունը նշվում է pH \u003d pK lp b 1 տարածաշրջանում, որը կոչվում է to-ry: ցուցիչի անցման միջակայքը. Փոխել մաքս. հստակ, երբ = և K ln = [H 3 O] +, այսինքն. pH = pKln-ում: pH արժեքը, Krom-ում, սովորաբար ավարտվում է, կոչվում է. RT ցուցիչ. Ցուցանիշները ընտրվում են այնպես, որ գույնի անցման միջակայքը ներառում է pH արժեքը, որը լուծումը պետք է ունենա համարժեք կետում: Հաճախ այս pH արժեքը չի համապատասխանում օգտագործվող ցուցանիշի pT-ին, ինչը հանգեցնում է այսպես կոչված. ցուցիչի սխալ. Եթե ​​K. t. t.-ում մնում է չտիտրված թույլ կամ ձեզ համար ավելցուկ, սխալը կոչվում է: ընդ. հիմնային կամ թթու. Ցուցանիշի զգայունությունը - (in / l) որոշված ​​(in այս դեպքը H+ կամ OH - ) առավելագույն կետում: գույնի կտրուկ փոփոխություն. Տարբերակել՝ դրանց նկատմամբ զգայուն ցուցիչներ, ալկալային pH արժեքների դաշտում անցումային ընդմիջումով (օրինակ՝ թիմոլֆթալեին); զգայուն է թթվային շրջանում անցումային միջակայքով ցուցիչների նկատմամբ (ինչպես դիմեթիլ դեղին և այլն); չեզոք ցուցանիշներ, դեպի-րիխ անցման միջակայքը մոտ. pH 7 (չեզոք կարմիր և այլն):Եվ ցուցանիշները գալիս են մեկ կամ երկու գունավոր ձևերով. նման ցուցանիշները կոչվում են ընդ. միագույն և երկգույն. Նաիբ. գույնի հստակ փոփոխություն կնկատվեր այդ ցուցանիշներում, որոնց թթվային և հիմնային ձևերը ի լրումն գունավորվում են։ գույները. Սակայն նման ցուցանիշներ չկան։ Հետևաբար, ավելացնելով , երկու ձևերի գույները համապատասխանաբար փոխվում են։ Այսպիսով, մեթիլ կարմիրում կարմիրից դեղին անցումը տեղի է ունենում 2 pH միավորի միջակայքում, և եթե լուծույթին ավելացնեք, ապա կարմիր-մանուշակագույնից կանաչի գույնի անցումը կտրուկ և հստակ նկատվում է pH 5.3-ում: Նմանատիպ էֆեկտ կարելի է ձեռք բերել երկու ցուցիչների խառնուրդ օգտագործելով, որոնց գույները լրացնում են միմյանց։ ընկեր. Նման ցուցանիշները կոչվում են խառը (Աղյուսակ 2):


Ցուցանիշների խառնուրդները, աշորայի, անընդհատ փոխում են իրենց գույնը pH արժեքների ամբողջ միջակայքում 1-ից մինչև 14, որը կոչվում է. ունիվերսալ. Դրանք օգտագործվում են մոտ. pH լուծույթների գնահատում: Ցուցանիշի գույնի փոփոխությունը ազդում է դրա վրա: Երկգույն ցուցիչների դեպքում որքան բարձր է , այնքան քիչ կտրուկ է լինում գույնի փոփոխությունը, քանի որ. Երկու ձևերի կլանման սպեկտրներն ավելի են համընկնում, և գունային փոփոխությունն ավելի դժվար է դառնում հայտնաբերել: Սովորաբար օգտագործեք ցուցիչի նույն նվազագույն (լուծույթի մի քանի կաթիլ) քանակությունը: Շատ ցուցանիշների անցումային միջակայքը կախված է t-ry-ից: Այսպիսով, այն փոխում է իր գույնը սենյակային ջերմաստիճանում 3,4-4,4 pH-ի միջակայքում, իսկ 100 ° C-ում՝ 2,5-3,3 pH միջակայքում: Դա կապված է փոփոխության հետ։ Լուծման մեջ առկա կոլոիդային մասնիկները կլանում են ցուցիչները, ինչը հանգեցնում է նրա գույնի ամբողջական փոփոխության: Ներկայության մեջ սխալներից խուսափելու համար պետք է օգտագործվեն դրական լիցքավորված կոլոիդային մասնիկներ, ցուցիչ-հիմքեր և առկայության դեպքում։ բացասական լիցքավորված - թթվային ցուցանիշներ. Նորմալ պայմաններում լուծված CO 2-ի ազդեցությունը պետք է հաշվի առնել, հատկապես pK ln > 4-ով ցուցիչներ օգտագործելիս (օրինակ՝ մեթիլ կարմիր, ): Երբեմն CO 2-ը նախկինում հեռացվում է եռալով կամ լուծույթով տիտրվում՝ հետ շփման բացակայության դեպքում: Կողմնակի չեզոքների ազդեցությունը (աղի էֆեկտ) դրսևորվում է ցուցանիշների տեղաշարժով։ Թթվային ցուցանիշների դեպքում անցումային միջակայքը տեղափոխվում է ավելի թթվային շրջան, իսկ բազային ցուցիչների դեպքում՝ ավելի ալկալային։ Կախված լուծիչի բնույթից՝ փոխվում են ցուցիչների գույները, դրանց pK ln և զգայունությունը։ Այսպիսով, մեթիլ կարմիրը գունային անցում է տալիս ավելի բարձր H + արժեքներով, քան բրոմֆենոլ կապույտը, և հակառակը էթիլեն գլիկոլի լուծույթում: Ջուր-մեթանոլ և ջրային-էթանոլ լուծույթներում ջրային միջավայրի համեմատ փոփոխությունն աննշան է։ Ալկոհոլային միջավայրում թթվային ցուցիչները ավելի զգայուն են H +-ի նկատմամբ, քան բազային ցուցանիշները: Թեև ոչ թունավոր միջավայրում, սովորաբար, k.t.t-ը դրվում է պոտենցիոմետրիկորեն՝ օգտագործելով ապակու ցուցիչ, դրանք նույնպես օգտագործվում են (Աղյուսակ 3): Ամենից հաճախ թույլ մարդկանց համար մեթիլ կարմիրն օգտագործվում է անջուր CH 3 COOH-ում կամ դրա մեջ; ժամը թույլ to-t- DMF-ում: Ցուցանիշների վարքագիծը ոչ ջրային և ջրային միջավայրերում նման է: Օրինակ, թույլ to-you Hin-ի համար p-լուծիչ SH-ում կարելի է գրել՝ Hin + SH. D In- + SH 2 + . Ցուցանիշների գործողության մեխանիզմը նույնն է, ինչ ևս, միայն ոչ ջրային միջավայրերում օգտագործվում են թթվայնության համապատասխան սանդղակներ (pH p, pA; տես): Դրանք նաև օգտագործվում են որակի մեջ՝ փոխելով գույնը և ինտենսիվությունը՝ կախված pH-ից և թույլ տալով տիտրացնել խիստ գունավոր և պղտոր լուծույթները:

Թույլ to-t-ի համար կիրառեք t կոչվածը: ամպամածության ցուցանիշները in-va, ձևավորելով շրջելի, մակարդվելով pH-ի շատ նեղ միջակայքում (օրինակ, իզոնիտրացետիլ-n-ամինոբենզոլը պղտորում է pH 10,7-11,0): Ինչպես կարող եք օգտագործել համալիրներ (տես ստորև); այս համալիրները, փլուզվելով, փոխում են լուծույթի գույնը նեղ pH միջակայքում: Որոշելու համար օրգ. to-t եւ ներկայությամբ. դրա հետ չխառնվող լուծույթն օգտագործվում է այսպես կոչված. ամֆի-ցուցանիշները, to-rye-ը թթվային ցուցիչներ են (օրինակ՝ 00) հետկոմպ. օրգ. (օրինակ): Այս ցուցանիշները լավ սոլ. օրգ. p-ծնողներ, վատ է; խիստ զգայուն են. Կղզիներում կլանման ցուցիչներ, որոնք կարող են կլանվել նստվածքի մակերևույթի վրա և միևնույն ժամանակ փոխել գույնը կամ ինտենսիվությունը: Այս ցուցանիշները սովորաբար շրջելի են և օգտագործվում են տեղումների ժամանակ, որոնց ցուցիչը կլանվում է: Ցուցանիշների մեծ խումբ (Աղյուսակ 4), որը կլանված է նստվածքի մակերեսով նստվածքում պարունակվող գ-ի ձևավորմամբ:


Օրինակ, rr վարդագույնգույները, աղակալումը չի փոխվում, երբ ավելացվում է AgNO 3: Սակայն p-rum KBr-ում նստվածքը կլանում է Ag +, որը կպչում է իրենց: Նստվածքը դառնում է կարմիր-մանուշակագույն։ C.t.t.-ում, երբ ամբողջ Ag +-ը տիտրվում է, նստվածքի գույնը անհետանում է, և լուծումը կրկին դառնում է վարդագույն: Ինորգ. adsorption ցուցիչները տիտրից ձևավորում են գունավոր նստվածք կամ համալիր (ինչպես, օրինակ, օգտագործվում է որպես CrO 4 ցուցիչ- և SCN - in ): որպես ներծծող: ցուցիչներն օգտագործվում են նաև նեկ-րի թթու-բազային, օքսիդացնել.-վերականգնել։ և կոմպլեքսաչափական։ ցուցանիշները, Սբ. կղզիներ տո-ռիխ (թթու, ռեդոքս. պոտենցիալների և համալիրների կայունության հետ) ադսորբ. վիճակը կախված է նստվածքի բնույթից և մակերեսից: Օքսիդացում-վերականգնում ցուցիչներ՝ in-va, ունակ է փոխել գույնը՝ կախված օքսիդացումից։-վերականգնել։ r-ra պոտենցիալ. Օգտագործվում է K. t. t. օքսիդացնել-վերականգնելու համար: և գունաչափության համար սահմանումներ okislit.-վերականգնել. ներուժ (հիմնականում կենսաբանության մեջ): Այդպիսի ցուցանիշներ են, որպես կանոն, in-va, to-rye-ն ենթարկվում են կամ, իսկ օքսիդացված (In Ox) և կրճատված (In Red) ձևերն ունեն տարբեր գույներ։ Հետադարձելի օքսիդացման համար.-վերականգնել. ցուցանիշները կարելի է գրել՝ Ox + neԴ Կարմիրում, որտեղ n-ը թիվ է: Պոտենցիալ E-ում ցուցիչի երկու ձևերի հարաբերակցությունը որոշվում է հետևյալով.
,
որտեղ E ln - իրական okislit.-վերականգնել. ցուցիչի պոտենցիալը, կախված լուծման բաղադրությունից: Գույնի անցման միջակայքը գործնականում նկատվում է, երբ հարաբերակցությունը / փոխվում է 0,1-ից մինչև 10, ինչը 25 °C-ում համապատասխանում է. D E (V-ում) = E ln բ (0.059/n): Գույնի ամենասուր փոփոխությանը համապատասխանող պոտենցիալը E ln է: Ցուցանիշ ընտրելիս հաշվի առեք Չ. arr. արժեքներ E ln, գործակից Ցուցանիշի երկու ձևերի և լուծման ներուժի մոլային մարում համարժեք կետում: Ուժեղ (K 2 Cr 2 O 7, KMnO 4 և այլն), օգտագործվում են ցուցանիշներ, որոնք ունեն համեմատաբար բարձր Էլն, օրինակ, և դրա ածանցյալները. ուժեղ [Ti(III), V(II) և այլն], համեմատաբար ցածր Eln-ով ցուցանիշներ են օգտագործվում, օրինակ, (Աղյուսակ 5):


Որոշ in-va փոխում են իրենց գույնը անդառնալիորեն, օրինակ, երբ ոչնչացվում են անգույն ձևավորմամբ: ապրանքներ, ինչպես նաև BrO 3-ի ազդեցության տակ գտնվող նաֆթոլ կապույտ-սև: Կոմպլեքսոմետրիկ ցուցիչներ - in-va, ձևավորվում են (M) գունավոր կոմպլեքսներով, որոնք գույնով տարբերվում են բուն ցուցանիշներից: Դրանք օգտագործվում են c.t.t. Ցուցանիշներով համալիրների կայունությունը (In) ավելի քիչ է, քան համապատասխան կոմպլեքսոնատներինը, հետևաբար, c.t.t.-ում ցուցիչները տեղահանված են բարդույթներից: Գույնի փոփոխության պահին համարժեքության կետում = և, հետևաբար, pM = - lg K Mln, որտեղ կոչվում է pM = - lg[M]: ցուցիչի անցումային կետ, K Mln - համալիրի կայունություն ցուցանիշի հետ: Սխալը պայմանավորված է նրանով, որ որոշակի քանակություն կարող է կցվել ցուցիչին, և ոչ թե տիտրին: Նաիբ. հաճախ օգտագործում են այսպես կոչված.

Անցկացման ժամանակ քիմիական գործընթացչափազանց կարևոր է հետևել ռեակցիայի պայմաններին կամ հաստատել դրա ավարտի ձեռքբերումը։ Երբեմն դա կարելի է դիտարկել որոշ արտաքին նշաններով. դեպքերում, ռեակցիայի ավարտը որոշելու համար օգտագործվում են օժանդակ ռեակտիվներ, այսպես կոչված, ցուցիչներ, որոնք սովորաբար ներմուծվում են վերլուծված լուծույթի մեջ փոքր քանակությամբ:

ցուցանիշներըկանչեց քիմիական միացություններ, ունակ է փոխել լուծույթի գույնը՝ կախված շրջակա միջավայրի պայմաններից՝ առանց ուղղակիորեն ազդելու փորձարկման լուծույթի և ռեակցիայի ուղղության վրա։ Այսպիսով, թթու-բազային ցուցիչները փոխում են գույնը կախված միջավայրի pH-ից. Redox ցուցանիշներ - շրջակա միջավայրի ներուժից; կլանման ցուցիչներ - կլանման աստիճանի վրա և այլն:

Ցուցանիշները հատկապես լայնորեն կիրառվում են վերլուծական պրակտիկայում տիտրաչափական վերլուծության համար: Նրանք էլ են ծառայում էական գործիքքիմիական, մետալուրգիական, տեքստիլ, սննդի և այլ ոլորտներում տեխնոլոգիական գործընթացների վերահսկման համար։ AT գյուղատնտեսությունցուցիչների օգնությամբ վերլուծում և դասակարգում են հողերը, սահմանում պարարտանյութերի բնույթը և պահանջվող գումարըդրանք հողի մեջ ներդնելու համար:

Տարբերել թթու-բազային, լյումինեսցենտային, ռեդոքս, կլանման և քիմլյումինեսցենտային ցուցանիշներ:

ԹԹՎԱԲԱԶԱՅԻՆ (PH) ՑՈՒՑԻՉՆԵՐ

Ինչպես հայտնի է տեսությունից էլեկտրոլիտիկ դիսոցացիաՋրում լուծված քիմիական միացությունները տարանջատվում են դրական լիցքավորված իոնների՝ կատիոնների և բացասական լիցքավորված անիոնների։ Ջուրը նաև շատ փոքր չափով տարանջատվում է դրական լիցքավորված ջրածնի իոնների և բացասական լիցքավորված հիդրօքսիլ իոնների.

Ջրածնի իոնների կոնցենտրացիան լուծույթում նշվում է նշանով.

Եթե ​​լուծույթում ջրածնի և հիդրօքսիդի իոնների կոնցենտրացիան նույնն է, ապա այդպիսի լուծույթները չեզոք են և pH = 7: Ջրածնի իոնների կոնցենտրացիայի դեպքում, որը համապատասխանում է pH-ին 7-ից մինչև 0, լուծումը թթվային է, բայց եթե հիդրօքսիդի կոնցենտրացիան իոնները ավելի բարձր են (pH = 7-ից 14), լուծույթը ալկալային է:

pH արժեքը չափելու համար օգտագործվում են տարբեր մեթոդներ. Որակապես լուծույթի ռեակցիան կարելի է որոշել՝ օգտագործելով հատուկ ցուցիչներ, որոնք փոխում են իրենց գույնը՝ կախված ջրածնի իոնների կոնցենտրացիայից։ Նման ցուցանիշները թթու-բազային ցուցիչներ են, որոնք արձագանքում են միջավայրի pH-ի փոփոխություններին։

Թթու-բազային ցուցանիշների ճնշող մեծամասնությունը ներկանյութեր են կամ այլ օրգանական միացություններ, որի մոլեկուլները ենթարկվում են կառուցվածքային փոփոխությունների՝ կախված միջավայրի ռեակցիայից։ Օգտագործվում են տիտրաչափական անալիզի մեջ չեզոքացման ռեակցիաներում, ինչպես նաև pH-ի գունամետրիկ որոշման համար։

Ցուցանիշ	Գույնի անցումային pH միջակայք	Գույնի փոփոխություն
մեթիլ մանուշակ	0,13-3,2	Դեղին - մանուշակագույն
թիմոլ կապույտ	1,2-2,8	Կարմիր - դեղին
Tropeolin 00	1,4-3,2	Կարմիր - դեղին
- Դինիտրոֆենոլ	2,4-4,0	Անգույն - դեղին
մեթիլ նարնջագույն	3,1-4,4	Կարմիր - դեղին
Նաֆթիլ կարմիր	4,0-5,0	Կարմիր - նարնջագույն
մեթիլ կարմիր	4,2-6,2	Կարմիր - դեղին
Բրոմոթիմոլ կապույտ	6,0-7,6	Դեղին - կապույտ
Ֆենոլ կարմիր	6,8-8,4	Դեղին - կարմիր
Metacresol մանուշակագույն	7,4-9,0	Դեղին - մանուշակագույն
թիմոլ կապույտ	8,0-9,6	Դեղին - կապույտ
Ֆենոլֆտալեին	8,2-10,0	Անգույն - կարմիր
թիմոլֆտալեին	9,4-10,6	Անգույն - կապույտ
Ալիզարին դեղին Պ	10,0-12,0	Գունատ դեղին - կարմիր-նարնջագույն
Տրոպեոլին 0	11,0-13,0	Դեղին - միջին
Մալաքիտի կանաչ	11,6-13,6	Կանաչավուն կապույտ - անգույն

Եթե ​​անհրաժեշտ է բարելավել pH-ի չափման ճշգրտությունը, ապա օգտագործվում են խառը ցուցանիշներ։ Դա անելու համար ընտրեք երկու ցուցիչ՝ գունային անցման մոտ pH ընդմիջումներով՝ ունենալով լրացուցիչ գույներ այս միջակայքում: Այս խառը ցուցանիշով որոշումները կարող են կատարվել 0,2 pH միավորի ճշգրտությամբ:

Լայնորեն օգտագործվում են նաև ունիվերսալ ցուցիչներ, որոնք կարող են բազմիցս փոխել գույնը pH արժեքների լայն շրջանակում: Չնայած նման ցուցանիշներով որոշման ճշգրտությունը չի գերազանցում 1,0 pH միավորը, դրանք թույլ են տալիս որոշումներ pH-ի լայն շրջանակում՝ 1,0-ից մինչև 10,0: Ունիվերսալ ցուցիչները սովորաբար չորսից յոթ երկգույն կամ մեկ գունավոր ցուցիչների համադրություն են տարբեր գունային անցումային pH միջակայքերով, որոնք նախագծված են այնպես, որ երբ միջավայրի pH-ը փոխվում է, նկատելի գունային փոփոխություն է տեղի ունենում:

Օրինակ, առևտրային հասանելի ունիվերսալ PKC ցուցիչը յոթ ցուցիչների խառնուրդ է. բրոմոկրեզոլ մանուշակագույն, բրոմոկրեզոլ կանաչ, մեթիլ նարնջագույն, տրոպեոլին 00, ֆենոլֆթալեին, թիմոլ կապույտ և բրոմոտիմոլ կապույտ:

Այս ցուցանիշը, կախված pH-ից, ունի հետևյալ գույնը՝ pH = 1 - ազնվամորու, pH = 2 - վարդագույն-նարնջագույն, pH = 3 - նարնջագույն, pH = 4 - դեղին-նարնջագույն, pH = 5 դեղին, pH = 6 - կանաչավուն դեղին, pH = 7 - դեղին-կանաչ,. pH = 8 - կանաչ, pH = 9 - կապույտ-կանաչ, pH = 10 - մոխրագույն կապույտ:

Անհատական, խառը և ունիվերսալ թթու-բազային ցուցանիշները սովորաբար լուծվում են էթիլային սպիրտև մի քանի կաթիլ ավելացրեք փորձարկման լուծույթին: Լուծույթի գույնը փոխելով՝ դատվում է pH արժեքը։ Ալկոհոլում լուծվող ցուցանիշներից բացի արտադրվում են նաև ջրում լուծվող ձևեր, որոնք այդ ցուցանիշների ամոնիումի կամ նատրիումի աղերն են։

Շատ դեպքերում ավելի հարմար է օգտագործել ոչ թե ցուցիչ լուծումներ, այլ ցուցիչ թղթեր։ Վերջիններս պատրաստվում են հետևյալ կերպ՝ ֆիլտրի թուղթն անցնում են ստանդարտ ցուցիչ լուծույթով, ավելցուկային լուծույթը քամում են թղթից, չորացնում, նեղ շերտերով և բուկլետներով կտրատում։ Փորձարկումն իրականացնելու համար ցուցիչ թուղթը թաթախում են փորձարկման լուծույթի մեջ կամ լուծույթի մեկ կաթիլը դնում են ցուցիչ թղթի շերտի վրա և նկատվում է դրա գույնի փոփոխություն։

ՖԼՅՈՒՈՐԵՍՑԵՆՏԱՅԻՆ ՑՈՒՑԻՉՆԵՐ

Որոշ քիմիական միացություններ, երբ ենթարկվում են ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների, ունեն որոշակի pH արժեքով լուծույթի ֆլյուորեսցիայի կամ դրա գույնի կամ երանգի փոփոխման հատկություն:

Այս հատկությունը օգտագործվում է յուղերի, պղտոր և բարձր գունավոր լուծույթների թթու-բազային տիտրման համար, քանի որ սովորական ցուցիչները պիտանի չեն այդ նպատակների համար:

Լյումինեսցենտային ցուցիչներով աշխատանքն իրականացվում է թեստային լուծույթը ուլտրամանուշակագույն լույսով լուսավորելով։

Ցուցանիշ	Լյումինեսցենտային pH միջակայք (ուլտրամանուշակագույն լույսի ներքո)	Լյումինեսցենտային գույնի փոփոխություն
4-Էթոքսիակրիդոն	1,4-3,2	Կանաչ - կապույտ
2-Նաֆթիլամին	2,8-4,4	Մանուշակագույն ֆլուորեսցենտության բարձրացում
Dimetnlnaphteirodine	3,2-3,8	Lilac - նարնջագույն
1-Նավթիլամ	3,4-4,8	Կապույտ ֆլուորեսցենտության բարձրացում
Ակրիդին	4,8-6,6	Կանաչ - մանուշակագույն
3,6-դիօքսիֆտալիմիդ	6,0-8,0	դեղին-կանաչ - դեղին
2,3-Dicyanhydroquinone	6,8-8,8	Կապույտ կանաչ
Euchrysin	8,4-10,4	Նարնջագույն - կանաչ
1,5-Նաֆթիլամինսուլֆամիդ	9,5-13,0	Դեղին կանաչ
CC-թթու (1,8-aminonaphthol 2,4-disulfonic թթու)	10,0-12,0	Մանուշակագույն - կանաչ

REDOX ՑՈՒՑԱՆԻՉՆԵՐ

Redox ցուցանիշներ- քիմիական միացություններ, որոնք փոխում են լուծույթի գույնը՝ կախված օքսիդացման ռեդոքսի ներուժի արժեքից։ Դրանք օգտագործվում են անալիզի տիտրաչափական մեթոդներում, ինչպես նաև կենսաբանական հետազոտություններում՝ ռեդոքս պոտենցիալի գունամետրիկ որոշման համար։

Ցուցանիշ	Նորմալ ռեդոքս պոտենցիալ (pH=7-ում), Վ	Հավանգի գունավորում
		օքսիդացնող ձև	վերականգնված ձևը
Չեզոք կարմիր	-0,330	Կարմիր-մանուշակագույն	Անգույն
Սաֆրանին Տ	-0,289	շագանակագույն	Անգույն
Կալիումի ինդիհոմոնոսուլֆոնատ	-0,160	Կապույտ	Անգույն
Կալիումի ինդիգոդիսուլֆոնատ	-0,125	Կապույտ	Անգույն
Կալիումի ինդիգոտրիսուլֆոնատ	-0,081	Կապույտ	Անգույն
Կալիումի inngtetrasulfonate	-0,046	Կապույտ	Անգույն
Toluidine կապույտ	+0,007	Կապույտ	Անգույն
Տնոնին	+0,06	մանուշակագույն	Անգույն
o-cresolindofenolate նատրիում	+0,195	կարմրավուն կապույտ	Անգույն
Նատրիումի 2,6-Դնքլորֆենոլինդոֆենոլատ	+0,217	կարմրավուն կապույտ	Անգույն
մ-բրոմֆենոլինդոֆենոլատ նատրիում	+0,248	կարմրավուն կապույտ	Անգույն
դիֆեինլբենզիդին	+0.76 (թթվային լուծույթ)	մանուշակագույն	Անգույն

ԱԴՍՈՐՊՑԻԱՅԻ ՑՈՒՑԻՉՆԵՐ

Ադսորբցիոն ցուցանիշներ- նյութեր, որոնց առկայության դեպքում տեղումների եղանակով տիտրման ժամանակ առաջացած նստվածքի գույնը փոխվում է. Շատ թթու-բազային ցուցիչներ, որոշ ներկանյութեր և այլ քիմիական միացություններ կարող են փոխել նստվածքի գույնը որոշակի pH արժեքով, ինչը նրանց հարմար է դարձնում որպես կլանման ցուցիչներ օգտագործելու համար:

Ցուցանիշ	Սահմանված իոն	Իոնային նստեցնող նյութ	Գույնի փոփոխություն
Ալիզարին Կարմիր Ք			Դեղին - վարդագույն կարմիր
Բրոմֆենոլ կապույտ			Դեղին - կանաչ
			Lilac - դեղին
			Մանուշակագույն - կապույտ-կանաչ
Դիֆենիլկարբազիդ	, ,		Անգույն - մանուշակագույն
Կոնգո կարմիր	, ,		Կարմիր - կապույտ
			Կապույտ - կարմիր
Ֆլուորեսցեին	,		դեղին-կանաչ - վարդագույն
Էոզին	,		դեղին-կարմիր - կարմիր-մանուշակագույն
Էրիտրոզին			Կարմիր-դեղին - մուգ կարմիր

ՔԻՄԻԼՈՒՄԻՆԵՍՑԵՆՏ ՑՈՒՑԻՉՆԵՐ

Ցուցանիշների այս խումբը ներառում է նյութեր, որոնք կարող են դրսևորվել որոշակի pH արժեքներով: տեսանելի լույս. Քիմիալյումինեսցենտային ցուցիչները հարմար են օգտագործել մուգ հեղուկների հետ աշխատելիս, քանի որ այս դեպքում տիտրման վերջնակետում հայտնվում է փայլ:

Բազմազանության մեջ օրգանական նյութերկան հատուկ միացություններ, որոնք բնութագրվում են տարբեր միջավայրերում գունային փոփոխություններով։ Մինչև ժամանակակից էլեկտրոնային pH հաշվիչների հայտնվելը, ցուցիչները անփոխարինելի «գործիքներ» էին շրջակա միջավայրի թթու-բազային ցուցանիշները որոշելու համար և շարունակում են օգտագործվել լաբորատոր պրակտիկայում՝ որպես օժանդակ նյութեր անալիտիկ քիմիաինչպես նաև անհրաժեշտ սարքավորումների բացակայության դեպքում:

Ինչի՞ համար են ցուցիչները:

Սկզբում այս միացությունների՝ տարբեր միջավայրերում գույնը փոխելու հատկությունը լայնորեն օգտագործվում էր լուծույթում գտնվող նյութերի թթու-բազային հատկությունները տեսողականորեն որոշելու համար, ինչը օգնեց որոշել ոչ միայն միջավայրի բնույթը, այլև եզրակացություն անել ստացվածի վերաբերյալ։ ռեակցիայի արտադրանք. Ցուցանիշային լուծույթները շարունակում են օգտագործվել լաբորատոր պրակտիկայում՝ որոշելու համար նյութերի կոնցենտրացիան տիտրման միջոցով և թույլ են տալիս սովորել, թե ինչպես օգտագործել իմպրովիզացված մեթոդներ ժամանակակից pH մետրերի բացակայության դեպքում:

Կան մի քանի տասնյակ նման նյութեր, որոնցից յուրաքանչյուրը զգայուն է բավականին նեղ տարածքի նկատմամբ. սովորաբար այն չի գերազանցում 3 միավորը տեղեկատվական սանդղակի վրա: Շնորհիվ քրոմոֆորների նման բազմազանության և միմյանց միջև նրանց ցածր ակտիվության՝ գիտնականներին հաջողվել է ստեղծել ունիվերսալ ցուցանիշներ, որոնք լայնորեն կիրառվում են լաբորատոր և արդյունաբերական պայմաններում։

Առավել օգտագործվող pH ցուցիչներ

Հատկանշական է, որ բացի նույնականացման հատկությունից, այս միացությունները լավ ներկելու հատկություն ունեն, ինչը թույլ է տալիս դրանք օգտագործել տեքստիլ արդյունաբերության մեջ գործվածքներ ներկելու համար։ Սկսած մեծ թվովՔիմիայի մեջ ամենահայտնի և օգտագործված գունային ցուցիչները մեթիլ նարնջագույնն են (մեթիլ նարնջը) և ֆենոլֆթալեինը։ Մյուս քրոմոֆորների մեծ մասը ներկայումս օգտագործվում է միմյանց հետ խառնված կամ հատուկ սինթեզների և ռեակցիաների համար:

մեթիլ նարնջագույն

Շատ ներկանյութեր անվանվել են չեզոք միջավայրում իրենց հիմնական գույների պատճառով, ինչը նույնպես բնորոշ է այս քրոմոֆորին։ Մեթիլ նարնջագույնը ազո ներկ է, որն իր բաղադրության մեջ ունի N = N խումբ, որը պատասխանատու է ցուցիչի գույնի անցման համար կարմիր և ալկալայինում դեղին: Ազո միացություններն իրենք ուժեղ հիմքեր չեն, սակայն էլեկտրոն նվիրաբերող խմբերի առկայությունը (‒ OH, ‒ NH 2, ‒ NH (CH 3), ‒ N (CH 3) 2 և այլն) մեծացնում է դրանցից մեկի հիմնականությունը: ազոտի ատոմները, որոնք ունակ են դառնում կցել ջրածնի պրոտոնները դոնոր-ընդունիչ սկզբունքով։ Հետևաբար, լուծույթում H + իոնների կոնցենտրացիայի փոփոխությամբ կարելի է նկատել թթու-բազային ցուցանիշի գույնի փոփոխություն։

Ավելին մեթիլ նարնջի ստացման մասին

Ստացեք մեթիլ նարնջագույն C 6 H 4 (SO 3 H)NH 2 սուլֆանիլաթթվի դիազոտացման ռեակցիայի մեջ, որին հաջորդում է C 6 H 5 N(CH 3) 2 դիմեթիլանիլինի հետ համակցումը: Սուլֆանիլաթթուն լուծվում է նատրիումի ալկալային լուծույթում՝ ավելացնելով նատրիումի նիտրիտ NaNO 2, այնուհետև սառույցով սառեցնում են՝ սինթեզը հնարավորինս մոտ 0 °C ջերմաստիճանում իրականացնելու համար և լցնում։ աղաթթու HCl. Այնուհետև պատրաստում են դիմեթիլանիլինի առանձին լուծույթ HCl-ում, որը սառչելիս լցնում են առաջին լուծույթի մեջ՝ ստանալով ներկ։ Այն լրացուցիչ ալկալիզացվում է, և լուծույթից նստում են մուգ նարնջագույն բյուրեղներ, որոնք մի քանի ժամ հետո զտվում են և չորանում ջրային բաղնիքում:

Ֆենոլֆտալեին

Այս քրոմոֆորը ստացել է իր անունը երկու ռեակտիվների անունների ավելացումից, որոնք ներգրավված են դրա սինթեզում: Ցուցանիշի գույնն աչքի է ընկնում ալկալային միջավայրում իր գույնի փոփոխությամբ՝ ազնվամորու (կարմիր-մանուշակագույն, ազնվամորու-կարմիր) երանգի ձեռքբերմամբ, որը դառնում է անգույն, երբ լուծույթը խիստ ալկալիացված է: Ֆենոլֆթալեինը կարող է ունենալ մի քանի ձևեր՝ կախված շրջակա միջավայրի pH-ից, իսկ խիստ թթվային միջավայրում այն ​​ունի նարնջագույն գույն։

Այս քրոմոֆորը ստացվում է ֆենոլի և ֆտալային անհիդրիդի խտացումից՝ ZnCl 2 ցինկի քլորիդի կամ H 2 SO 4 խտացված ծծմբաթթվի առկայությամբ: Պինդ վիճակում ֆենոլֆթալեինի մոլեկուլները անգույն բյուրեղներ են։

Նախկինում ֆենոլֆթալեինը ակտիվորեն օգտագործվում էր լուծողական նյութերի ստեղծման համար, սակայն աստիճանաբար դրա օգտագործումը զգալիորեն կրճատվեց՝ պայմանավորված կուտակային հատկություններով։

Լակմուս

Այս ցուցանիշը պինդ կրիչների վրա օգտագործվող առաջին ռեակտիվներից էր: Լակմուսը բնական միացությունների բարդ խառնուրդ է, որը ստացվում է քարաքոսերի որոշ տեսակներից։ Այն օգտագործվում է ոչ միայն որպես, այլև որպես միջավայրի pH-ի որոշման միջոց։ Սա առաջին ցուցանիշներից մեկն է, որը սկսել է օգտագործել մարդը քիմիական պրակտիկայում. այն օգտագործվում է ջրային լուծույթների կամ դրանով ներծծված ֆիլտր թղթի շերտերի տեսքով։ Պինդ վիճակում լակմուսը մուգ փոշի է՝ թեթև ամոնիակի հոտով։ Երբ լուծարվում է մաքուր ջուրցուցիչի գույնը ստանում է մանուշակագույն գույն, և երբ թթվացվում է, այն դառնում է կարմիր: Ալկալային միջավայրում լակմուսը դառնում է կապույտ, ինչը թույլ է տալիս այն օգտագործել որպես ունիվերսալ ցուցիչ ընդհանուր սահմանումշրջակա միջավայրի ցուցիչ:

Հնարավոր չէ ճշգրիտ որոշել ռեակցիայի մեխանիզմը և բնույթը, որը տեղի է ունենում, երբ pH-ը փոխվում է լակմուսի բաղադրիչների կառուցվածքում, քանի որ այն կարող է ներառել մինչև 15 տարբեր միացություններ, որոնցից մի քանիսը կարող են լինել անբաժանելի ակտիվ նյութեր, ինչը բարդացնում է դրանց: անհատական ​​ուսումնասիրություններ քիմիական եւ ֆիզիկական հատկություններ.

Ունիվերսալ ցուցիչ թուղթ

Գիտության զարգացման և ցուցիչ փաստաթղթերի հայտնվելով բնապահպանական ցուցիչների սահմանումը շատ ավելի պարզ դարձավ, քանի որ այժմ անհրաժեշտ չէր ունենալ պատրաստի հեղուկ ռեակտիվներ դաշտային հետազոտության համար, որոնք գիտնականներն ու դատաբժշկական գիտնականները դեռ հաջողությամբ օգտագործում են: Այսպիսով, լուծումները փոխարինվեցին ունիվերսալ ցուցիչ թերթերով, որոնք իրենց գործողության լայն սպեկտրի շնորհիվ գրեթե ամբողջությամբ վերացնում էին ցանկացած այլ թթու-բազային ցուցիչ օգտագործելու անհրաժեշտությունը:

Ներծծված շերտերի կազմը կարող է տարբեր լինել արտադրողից արտադրողին, ուստի բաղադրիչների մոտավոր ցանկը կարող է լինել հետևյալը.

• ֆենոլֆտալեին (0-3.0 և 8.2-11);
• (դի)մեթիլ դեղին (2.9-4.0);
• մեթիլ նարնջագույն (3.1-4.4);
• մեթիլ կարմիր (4.2-6.2);
• բրոմթիմոլ կապույտ (6.0-7.8);
• α-նաֆթոլֆթալեին (7.3-8.7);
• թիմոլ կապույտ (8.0-9.6);
• cresolphthalein (8.2-9.8):

Փաթեթավորումն անպայման պարունակում է գունային մասշտաբի ստանդարտներ, որոնք թույլ են տալիս մեկ ամբողջ թվի ճշգրտությամբ որոշել միջավայրի pH-ը 0-ից մինչև 12 (մոտ 14):

Ի թիվս այլ բաների, այս միացությունները կարող են օգտագործվել միասին ջրային և ջրային-ալկոհոլային լուծույթներում, ինչը շատ հարմար է դարձնում նման խառնուրդների օգտագործումը։ Այնուամենայնիվ, այդ նյութերից որոշները կարող են վատ լուծվել ջրում, ուստի անհրաժեշտ է ընտրել ունիվերսալ օրգանական լուծիչ:

Իրենց հատկությունների շնորհիվ թթու-բազային ցուցիչները գտել են իրենց կիրառությունը գիտության բազմաթիվ ոլորտներում, և դրանց բազմազանությունը հնարավորություն է տվել ստեղծել ունիվերսալ խառնուրդներ, որոնք զգայուն են pH արժեքների լայն շրջանակի նկատմամբ:

Թթվային pH լուծույթում< 7, в нейтральной среде рН = 7, в щелочной рН >7. Որքան ցածր է pH-ը, այնքան լուծույթի թթվայնությունը մեծ է: 7 > PH արժեքների դեպքում կարելի է խոսել լուծույթի ալկալայնության մասին:

Լուծույթի pH-ի որոշման տարբեր մեթոդներ կան։ Որակապես, լուծույթի միջավայրի բնույթը որոշվում է ցուցիչների միջոցով: Ցուցանիշները նյութեր են, որոնք շրջելիորեն փոխում են իրենց գույնը՝ կախված լուծույթի միջավայրից: Գործնականում առավել հաճախ օգտագործվում են լակմուսը, մեթիլ նարնջը, ֆենոլֆթալեինը և ունիվերսալ ցուցիչը (Աղյուսակ 2):

աղյուսակ 2

Ցուցանիշների գունավորում լուծման տարբեր կրիչներում

Ջրածնի ինդեքսը շատ կարևոր է բժշկության համար, նրա շեղումը նորմալ արժեքներից նույնիսկ 0,01 միավորով ցույց է տալիս մարմնում պաթոլոգիական պրոցեսներ։ Նորմալ թթվայնությամբ ստամոքսահյութը ունի pH = 1,7; մարդու արյունը ունի pH = 7,4; թուք - pH = 6.9:

Իոնների փոխանակման ռեակցիաները և դրանց առաջացման պայմանները

Քանի որ լուծույթներում էլեկտրոլիտի մոլեկուլները քայքայվում են իոնների, էլեկտրոլիտային լուծույթներում ռեակցիաները ընթանում են իոնների միջև: Իոնների փոխանակման ռեակցիաներ- սրանք ռեակցիաներ են իոնների միջև, որոնք ձևավորվել են էլեկտրոլիտների տարանջատման արդյունքում: Նման ռեակցիաների էությունը իոնների միացումն է թույլ էլեկտրոլիտի առաջացման միջոցով։ Այսինքն՝ իոնափոխանակման ռեակցիան իմաստ ունի և ընթանում է գրեթե մինչև վերջ, եթե դրա արդյունքում առաջանում են թույլ էլեկտրոլիտներ (նստվածք, գազ, H 2 O և այլն)։ Եթե ​​լուծույթում չկան իոններ, որոնք կարող են միմյանց հետ կապվել թույլ էլեկտրոլիտ առաջացնելով, ապա ռեակցիան շրջելի է. Նման փոխանակման ռեակցիաների հավասարումները գրված չեն:

Իոնափոխանակման ռեակցիաները գրանցելիս օգտագործվում են մոլեկուլային, լրիվ իոնային և կրճատված իոնային ձևերը։ Երեք ձևով իոնափոխանակման ռեակցիայի գրանցման օրինակ.

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.

Իոնային ռեակցիաների հավասարումների կազմման կանոններ

1. Թույլ էլեկտրոլիտների բանաձեւերը գրվում են մոլեկուլային, ուժեղները՝ իոնային։

2. Ռեակցիայի համար վերցվում են նյութերի լուծույթներ, հետեւաբար ռեագենտների դեպքում անգամ վատ լուծվող նյութերը գրանցվում են իոնների տեսքով։

3. Եթե ռեակցիայի արդյունքում առաջանում է վատ լուծվող նյութ, ապա իոնային հավասարումը գրելիս այն համարվում է անլուծելի։

4. Հավասարման ձախ կողմի իոնների լիցքերի գումարը պետք է հավասար լինի աջ կողմի իոնների լիցքերի գումարին։

Թեստ «Էլեկտրոլիտիկ դիսոցիացիայի տեսություն. Իոնների փոխանակման ռեակցիաներ»

1. Ռեակցիան, որը տեղի է ունենում, երբ մագնեզիումի հիդրօքսիդը լուծվում է ծծմբաթթվի մեջ, նկարագրվում է կրճատված իոնային հավասարմամբ.

ա) Mg 2+ + SO 4 2– = MgSO 4;

բ) H + + OH - = H 2 O;

գ) Mg(OH) 2 + 2H + = Mg 2+ + 2H 2 O;

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

2. Չորս անոթները պարունակում են հետևյալ նյութերի մեկ լիտր 1M լուծույթներ. Ո՞ր լուծույթն է պարունակում ամենաշատ իոնները.

ա) կալիումի սուլֆատ; բ) կալիումի հիդրօքսիդ;

գ) ֆոսֆորական թթու; դ) էթիլային սպիրտ.

3. Տարանջատման աստիճանը կախված չէ.

ա) լուծույթի ծավալը. բ) էլեկտրոլիտի բնույթը.

գ) լուծիչ; դ) համակենտրոնացում.

4. Կրճատված իոնային հավասարում

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

համապատասխանում է փոխազդեցությանը.

ա) ալյումինի քլորիդ ջրով.

բ) ալյումինի քլորիդ կալիումի հիդրօքսիդով.

գ) ալյումին ջրով;

դ) ալյումին կալիումի հիդրօքսիդով.

5. Էլեկտրոլիտը, որը աստիճանաբար չի տարանջատվում, հետևյալն է.

ա) մագնեզիումի հիդրօքսիդ; բ) ֆոսֆորական թթու;

գ) կալիումի հիդրօքսիդ; դ) նատրիումի սուլֆատ.

6. Թույլ էլեկտրոլիտը հետևյալն է.

ա) բարիումի հիդրօքսիդ;

բ) ալյումինի հիդրօքսիդ;

գ) ֆտորաթթու;

դ) հիդրոիոդաթթու.

7. Բարիտ ջրի և ածխածնի երկօքսիդի փոխազդեցության համառոտ իոնային հավասարման գործակիցների գումարը հետևյալն է.

ա) 6; բ) 4; 7-ին; դ) 8.

8. Հետևյալ զույգ նյութերը չեն կարող լուծույթում լինել.

ա) պղնձի քլորիդ և նատրիումի հիդրօքսիդ.

բ) կալիումի քլորիդ և նատրիումի հիդրօքսիդ.

գ) աղաթթու և նատրիումի հիդրօքսիդ.

դ) ծծմբաթթու և բարիումի քլորիդ.

9. Նյութը, որի ավելացումը ջրին չի փոխի իր էլեկտրական հաղորդունակությունը, հետևյալն է.

ա) քացախաթթու; բ) արծաթի քլորիդ;

գ) ծծմբաթթու; դ) կալիումի քլորիդ.

10. Ինչպիսի՞ն կլինի շղթայում ներառված էլեկտրական լամպի շիկացման կախվածությունը ժամանակին, եթե էլեկտրոդները ընկղմվեն կրաքարի ջրի լուծույթի մեջ, որի միջով երկար ժամանակ անցկացվում է ածխաթթու գազ։

ա) գծային աճ;

բ) գծային նվազում;

գ) սկզբում նվազում, ապա ավելացում;

դ) նախ մեծացնել, ապա նվազեցնել: