Органикалык заттардын ар түрдүүлүгүнүн арасында түрдүү чөйрөдө түстөрдүн өзгөрүшү менен мүнөздөлгөн өзгөчө кошулмалар бар. Заманбап электрондук рН өлчөгүчтөр пайда болгонго чейин индикаторлор айлана-чөйрөнүн кислота-негиздик көрсөткүчтөрүн аныктоо үчүн алмаштырылгыс "куралдар" болгон жана лабораториялык практикада аналитикалык химияда көмөкчү заттар катары, ошондой эле зарыл болгон жабдуулар жок болгон учурда колдонулуп келет..
Индикаторлор эмне үчүн?
Адегенде бул кошулмалардын ар кандай чөйрөлөрдөгү түсүн өзгөртүү касиети эритмедеги заттардын кислота-негиздик касиеттерин визуалдык түрдө аныктоо үчүн кеңири колдонулган, бул чөйрөнүн табиятын гана эмес, сүрөт тартууга да жардам берген. натыйжасында реакция продуктылары жөнүндө корутунду. Индикатордук эритмелер титрлөө жолу менен заттардын концентрациясын аныктоо үчүн лабораториялык практикада колдонулуп келет жана жетишсиздик үчүн импровизацияланган ыкмаларды колдонууну үйрөнүүгө мүмкүндүк берет.заманбап pH метр.
Мындай бир нече ондогон заттар бар, алардын ар бири кыйла тар аймакка сезгич келет: адатта, маалыматтуулук шкаласы боюнча 3 баллдан ашпайт. Ушундай ар түрдүү хромофорлордун жана алардын өз ара аз активдүүлүгүнүн аркасында окумуштуулар лабораториялык жана өндүрүштүк шарттарда кеңири колдонулган универсалдуу көрсөткүчтөрдү түзө алышты.
Эң көп колдонулган pH индикаторлору
Белгилей кетчү нерсе, идентификациялык касиетинен тышкары, бул кошулмалар жакшы боёо жөндөмдүүлүгүнө ээ, бул аларды текстиль өнөр жайында кездемелерди боёо үчүн колдонууга мүмкүндүк берет. Химиядагы көп сандагы түс индикаторлорунун ичинен эң атактуулары жана колдонулганы метил апельсин (метил апельсин) жана фенолфталеин. Башка хромофорлордун көбү учурда бири-бири менен аралашып же белгилүү синтездер жана реакциялар үчүн колдонулат.
Метил апельсин
Көптөгөн боёктор нейтралдуу чөйрөдөгү негизги түстөрүнө байланыштуу аталат, бул хромофор үчүн да ушундай. Метил апельсин – курамында N=N тобуна ээ болгон азо боёк, ал индикатордун түсүнүн кислоталуу чөйрөдө кызылга, щелочтуу чөйрөдө сарыга өтүшүнө жооп берет. Азо бирикмелеринин өзү күчтүү негиздер эмес, бирок, электрон донордук топтордун болушу (‒ OH, ‒ NH2, ‒ NH (CH3), ‒ N (CH 3)2 жана башкалар) азот атомдорунун биринин негиздүүлүгүн жогорулатат,донор-акцептор принцибине ылайык суутек протондорун кошууга жөндөмдүү болуп калат. Ошондуктан, эритмедеги H+ иондорунун концентрациясын өзгөртүүдө кислота-негиз индикаторунун түсүнүн өзгөрүшү байкалат.
Метил апельсин жасоо боюнча көбүрөөк маалымат
Сульфанил кислотасын диазотизациялоо жолу менен метил апельсин алуу C6H4(SO3H)NH2 андан кийин диметиланилин менен айкалышы C6H5N(CH3)2. Сульфанил кислотасы натрий нитритин NaNO кошуу менен натрий щелочунун эритмесинде эрийт. 2, андан кийин 0°Сге мүмкүн болушунча жакын температурада синтезди жүргүзүү үчүн муз менен муздатып, туз кислотасы HCl кошулат. Андан кийин диметиланилиндин HClдеги өзүнчө эритмеси даярдалат, ал муздаганда биринчи эритмеге куюлуп, боёк алынат. Андан ары алкализацияланат жана эритмеден кочкул кызгылт сары кристаллдар түшөт, алар бир нече сааттан кийин чыпкаланып, суу мончосунда кургатылат.
Фенолфталеин
Бул хромофор өзүнүн атын анын синтезине катышкан эки реагенттин аттары кошулгандыктан алган. Индикатордун түсү щелочтуу чөйрөдө малина (кызыл-кызгылт көк, малина-кызыл) өңгө ээ болуу менен анын түсүнүн өзгөрүшү менен өзгөчөлөнөт, ал эритмени күчтүү щелочтоштурууда түссүз болуп калат. Фенолфталеин чөйрөнүн рНына жараша бир нече формада болушу мүмкүн, ал эми күчтүү кислоталуу чөйрөдө ал кызгылт сары түскө ээ.
Бул хромофор цинк хлоридинин ZnCl2 же концентрленген күкүрт кислотасынын H2 катышуусунда фенол менен фталик ангидридинин конденсацияланышынан алынат. SO 4. Катуу абалда фенолфталеиндин молекулалары түссүз кристаллдар.
Буга чейин фенолфталеин ич алдырма дарыларды жасоодо жигердүү колдонулуп келген, бирок бара-бара аны колдонуу белгиленген кумулятивдүү касиеттерден улам бир топ кыскарган.
Лакмус
Бул көрсөткүч катуу чөйрөдө колдонулган биринчи реагенттердин бири болгон. Лакмус - бул эңилчектердин айрым түрлөрүнөн алынган табигый кошулмалардын татаал аралашмасы. Ал боёочу агент катары гана эмес, чөйрөнүн рН деңгээлин аныктоочу каражат катары да колдонулат. Бул химиялык практикада адам тарабынан колдонула баштаган биринчи көрсөткүчтөрдүн бири болуп саналат: ал суу эритмелери же аны менен сиңирилген чыпка кагаз тилкелери түрүндө колдонулат. Катуу абалындагы лакмус бир аз аммиак жыты бар кара порошок. Таза сууда эригенде индикатордун өңү кызгылт, ал эми кислоталанганда кызыл түскө айланат. щелочтуу чөйрөдө лакмус көк түскө айланат, бул аны чөйрөнүн индикаторун жалпы аныктоо үчүн универсалдуу индикатор катары колдонууга мүмкүндүк берет.
Лакмус компоненттеринин структураларында рН өзгөргөндө пайда болуучу реакциянын механизмин жана мүнөзүн так аныктоо мүмкүн эмес, анткени ал 15ке чейин түрдүү бирикмелерди камтышы мүмкүн, алардын айрымдарыалар ажырагыс активдүү ингредиенттер болушу мүмкүн, бул алардын химиялык жана физикалык касиеттерин жеке изилдөөлөрүн кыйындатат.
Универсалдуу көрсөткүч кагаз
Илимдин өнүгүшү жана индикатордук кагаздардын пайда болушу менен экологиялык көрсөткүчтөрдү белгилөө бир топ жөнөкөйлөштү, анткени азыр кандайдыр бир талаа изилдөөлөрү үчүн даяр суюк реагенттердин болушу шарт эмес болчу, муну окумуштуулар жана криминалисттер аныкташкан. дагы эле ийгиликтүү колдонуу. Ошентип, эритмелер универсалдуу индикатордук кагаздар менен алмаштырылды, алар өздөрүнүн кең спектринин аракетинен улам башка кислота-база индикаторлорун колдонуу зарылдыгын дээрлик жокко чыгарды.
Сиптирленген тилкелердин курамы өндүрүүчүдөн өндүрүүчүгө жараша өзгөрүшү мүмкүн, андыктан ингредиенттердин болжолдуу тизмеси төмөнкүдөй болушу мүмкүн:
- фенолфталеин (0-3, 0 жана 8, 2-11);
- (ди)метил сары (2, 9–4, 0);
- метил апельсин (3, 1–4, 4);
- метил кызыл (4, 2–6, 2);
- бромотимол көк (6, 0–7, 8);
- α‒нафтолфталеин (7, 3–8, 7);
- тимол көк (8, 0–9, 6);
- крезолфталеин (8, 2–9, 8).
Таңгак сөзсүз түрдө бир бүтүн сандын тактыгы менен чөйрөнүн рНын 0дөн 12ге чейин (болжол менен 14) аныктоого мүмкүндүк берген түс шкаласынын стандарттарын камтыйт.
Башка нерселер менен катар бул бирикмелерди суудагы жана суу-спирт эритмелеринде чогуу колдонууга болот, бул мындай аралашмаларды колдонууну абдан ыңгайлуу кылат. Бирок, бул заттардын кээ бирлери сууда начар эрийт, ошондуктан зарылуниверсалдуу органикалык эриткичти тандаңыз.
Касиеттеринен улам кислота-негиздик индикаторлор илимдин көптөгөн тармактарында колдонулушун тапты жана алардын көп түрдүүлүгү рН индикаторлорунун кеңири диапазонуна сезгич универсалдуу аралашмаларды түзүүгө мүмкүндүк берди.
