Indicatori di PH Tipi di indicatori e come funzionano



il indicatori di pH Sono fondamentali per determinare la quantità di pH che si trova in un mezzo specifico. Quando parliamo del concetto di pH, rappresenta la concentrazione di ioni idronio (H3O+) che è presente in una soluzione acquosa.

Allo stesso modo, viene misurato su una scala logaritmica negativa tra 0 e 14, dove le soluzioni con pH inferiore a 7 sono considerate acide, quelle con pH superiore a 7 sono di base e quelle con pH pari a 7 sono considerate soluzioni neutre. Questo parametro è espresso nel modo seguente con l'equazione di Henderson-Hasselbalch: pH = pKa + log10 ([A-] / [HA]).

Nell'espressione precedente, il pKa rappresenta il logaritmo negativo della costante di dissociazione dell'acido e le concentrazioni molari [A-] e [HA] sono quelli dell'acido debole e della sua base coniugata, rispettivamente. Conoscere il pH consente di studiare la qualità dell'acqua e del cibo e di essere in grado di mantenere la ripetibilità di un prodotto chimico elaborato.

indice

  • 1 tipi
    • 1.1 Indicatori liquidi
    • 1.2 Documenti indicatori
    • 1,3 pHmetri
  • 2 Come funzionano?
    • 2.1 Indicatori liquidi
    • 2.2 Documenti indicatori
    • 2,3 pHmetri
  • 3 riferimenti

tipo

Esistono tre tipi principali di indicatori di pH: indicatori liquidi acido-base, che funzionano secondo un determinato intervallo di pH; le carte e altri materiali indicatori che cambiano colore come un campione liquido o gassoso vengono aggiunti alla loro superficie; e i pH-metri digitali, che misurano la differenza elettrica potenziale tra due elettrodi.

Indicatori liquidi

Gli indicatori liquidi sono acidi o basi organiche deboli che hanno colori variabili in base alla loro forma acida o basica. Questi funzionano entro intervalli limitati, variando di colore una volta raggiunto questo, e cessando di variare il colore quando viene raggiunto il livello massimo dell'intervallo.

Per funzionare, dovrebbero essere utilizzati solo in soluzioni in cui è possibile osservare un cambiamento di colore (preferibilmente incolore).

Ci sono un gran numero di indicatori liquidi di diversi colori e gamme di pH, compreso il rosso cresolo (da rosso a giallo in un intervallo da 0,2 a 1,8), rosso metile (da rosso a giallo in un intervallo di 4). Da 2 a 6.2), verde di bromocresolo (da rosa a blu / verde da 4.2 a 5.2) e fenolftaleina (da incolore a rosa in un intervallo da 8.0 a 10.0).

Questi indicatori sono popolari per le lauree in chimica analitica, sebbene sia necessario avere un certo livello di allenamento per svolgere questa pratica in modo accurato.

Documenti indicatori

Esistono diversi tipi di carta usati per la misurazione del pH, ma la più conosciuta è la cartina di tornasole, che è prodotta con una polvere proveniente dai licheni.

La cartina di tornasole è usata per sapere se una soluzione liquida o gassosa è acida o basica (senza sapere quale sarà il suo pH esatto o una sua stima), ed è disponibile in due presentazioni: blu e rossa.

La carta blu al tornasole diventa rossa in condizioni acide e la cartina al tornasole rossa diventa blu in condizioni basiche o alcaline e può essere riciclata per eseguire il test in senso inverso quando la carta ha già cambiato colore.

I limiti noti della carta - così come la sua incapacità di offrire un valore di pH esatto o stimato e la capacità di cambiare ad altri colori quando reagisce con determinati composti - ha fatto sì che fosse sostituito da indicatori liquidi e / o pH metri.

pH metri

I misuratori di pH sono nati dall'esigenza degli analisti di laboratorio di ottenere i valori esatti di questo parametro, cosa che non era possibile con gli indicatori di carta o gli indicatori di liquido.

Si basano sulla misurazione del potenziale differenziale elettrico tra il pH dell'elettrodo e l'elettrodo di riferimento.

Il funzionamento di questi pHmetri è spiegato in maggiore profondità nella sezione seguente, ma in generale questi indicatori sono considerati il ​​più accurato per eccellenza, fornendo un numero preciso (alla precisione di 0,01 unità pH) del parametro e del conteggio con una sensibilità e una velocità superiori agli altri due metodi.

Inoltre, possono anche misurare altre caratteristiche, come solidi disciolti, conduttività elettrica e temperatura della soluzione.

L'unico svantaggio di questo tipo di pHmetri è che si tratta di apparecchiature delicate e, oltre a una calibrazione iniziale che deve essere eseguita da uno strumentista o un conoscitore dell'attrezzatura, anch'essi dovranno essere puliti regolarmente per evitare che gli elettrodi accumulino materiale in essi.

Come funzionano?

Indicatori liquidi

Gli indicatori liquidi cambiano colore per l'azione di protonazione o deprotonazione nella loro struttura (a seconda della natura di base o acida dell'indicatore), che si basa sull'equilibrio della reazione, quindi: HIn + H2O ↔ H3O+ + In-

Cioè, una volta che l'indicatore viene aggiunto alla soluzione, se l'equilibrio di questo mezzo inizia a tendere nella direzione opposta aumentando o diminuendo lo ione idronio (di nuovo, a seconda della natura dell'indicatore), cambierà colore fino alla fine mantieni un nuovo colore invariabile.

Documenti indicatori

I fogli indicatori, in particolare la cartina di tornasole, devono entrare in contatto con la soluzione da analizzare con discrezione per poter misurare con precisione.

Cioè, in una soluzione liquida non dovrebbe essere completamente introdotto in esso, ma dovrebbe essere gocciolato con esso o toccare brevemente un campione della sostanza.

Nel caso di una soluzione gassosa, il gas deve passare sulla superficie della carta per permetterne il contatto e cambiarne il colore.

pH metri

Come detto sopra, i misuratori di pH funzionano a causa della potenziale differenza elettrica tra un elettrodo di pH e un elettrodo di riferimento.

Il pHmetro misura la tensione che esiste tra due elettrodi in una soluzione e mostra il risultato convertito in un valore di pH corrispondente.

L'apparecchiatura stessa è composta da una coppia di elettrodi - uno dei quali è metallico e insensibile al pH della soluzione - e un semplice amplificatore elettronico. Per la calibrazione, l'apparecchiatura è calibrata con soluzioni a pH noto.

riferimenti

  1. Carolina. (N.d.). Misurazione del pH: indicatori, carta e metri. Estratto da carolina.com
  2. Azienda, S. (s.f.). Gamma di indicatori di pH (pH ascendente). Estratto da sciencecompany.com
  3. LibreTexts. (N.d.). Indicatori di pH. Estratto da chem.libretexts.org
  4. ThoughtCo. (N.d.). Definizione ed esempi di indicatori di pH. Estratto da thoughtco.com
  5. Wikipedia. (N.d.). Misuratore di pH Estratto da en.wikipedia.org