Zuur-base indicatoren

Definitie van pH

Zoals de definitie aangeeft, is pH een negatief logaritme van de concentratie van waterstofionen . In dit geval berekenen we de waarde met behulp van iets dat molaire concentratie wordt genoemd. Alle chemische verbindingen kunnen op basis van de pH worden onderbroken in die met zure, basische of inerte reactie (de reactie wordt dus bepaald door de concentratie van waterstofionen). Dit is de reden waarom de pH vaak wordt berekend als een maat voor de zuurgraad van een oplossing. Waar hebben we de pH-waarde voor nodig?

• De reactie van een specifieke oplossing
• Voorspellen van de mogelijkheid van een chemische reactie
• Zorgen voor bepaalde omstandigheden voor bepaalde planten
• Het aanpassen van specifieke processen met als doel het zuiveren van bedrijfsafvalwater
• Efficiënte reinigingsmiddelen selecteren voor het type vervuiling

De pH-waarde is onlosmakelijk verbonden met de term pH-schaal . De schaal loopt van 0 tot 14. Het is een erg handig hulpmiddel om oplossingen te organiseren op basis van hun chemische reactie. De pH-schaal is een negatieve logaritmische schaal. Het gaat ervan uit dat de oplossingen waarvan de pH is:

• lager dan 7 (<7) zijn zuur (kenmerkend voor zure oplossingen),
• gelijk aan 7 zijn inert,
• hoger dan 7 (>7) zijn basisch (kenmerk van basisoplossingen).

De pH van extreem geconcentreerde oplossingen kan onder 0 of boven 14 komen, met andere woorden, buiten de pH-schaal.

Zuur-base indicatoren

pH-indicatoren zijn verstoorde chemische stoffen die een bepaalde kleur krijgen op basis van de omgeving. Hun kenmerkende basis is dat hun kleur constant is in een oplossing met een ontwikkelde reactie; methyloranje is bijvoorbeeld rood in een zeer zure oplossing. In laboratoria kunnen we af en toe indicatoren zien die organische zuren of basen zijn (zuur-base-indicatoren). De variabiliteit van hun afhankelijke kleur van de reactie is het gevolg van het feit dat oplossingen ook het evenwicht tot stand brengen tussen de niet-gedissocieerde (kleur A) en de gedissocieerde (kleur B) vorm van de verbinding. Op basis van de kant die wordt beschreven, is de chemische oplossing verschoven (dat wil zeggen, op basis van het gehalte aan waterstofionen), heeft een bepaalde vorm de bovenhand, met een specifieke kleur. Meest populaire pH-indicatoren:

• Fenolftaleïne – de meest gebruikte indicator in chemische laboratoria. Het wordt vastgelegd in de vorm van een 1%oplossing. In neutrale oplossingen is het kleurloos, terwijl het in een basisomgeving een ontwikkelde frambozenkleur krijgt.
• Methyloranje – het wordt gebruikt om zuren te afwezig, omdat het in hun aanwezigheid een intense rode (pH < 3,2) of gele (pH > 4,4) kleur aanneemt. Het behoort tot de groep van de bekende azokleurstoffen. Het wordt gebruikt als een waterige oplossing.
• Bromocresol groen – toegepast in de meeste analyses van organische verbindingen. Het is een vaste stof met een witte tot crème kleur. Het is geel in zure oplossingen en verandert in blauw wanneer het wordt aangetast door een basis.
• Methylrood – een azokleurstof. Het verandert van kleur van donkerrood naar geel in het pH-bereik van 4,2 tot 6,3. Het wordt voornamelijk gebruikt bij zuur-base titratie.
• Broomthymolblauw – een afgeleide van thymolblauw. De kleurverandering van deze pH-indicator wordt afwisselend van geel (zure reactie) via groen (neutrale reactie) naar donkerblauw (basische reactie).

Indicator papieren

Zuur-base-indicatoren worden vaak gebruikt in laboratoria. Ze kenmerken zich echter vergelijkbaar met de kleurverandering binnen bepaalde pH-waarden, wat de bepaling van een geschatte pH-waarde van een oplossing met een onbekende samenstelling kan leiden. Een bijzonder effectieve oplossing zijn indicatorpapieren . Door alternatieve indicatoren te verbeteren, verkrijgen we universele indicatoren, die vervolgens worden aangepast aan eenvoudig filterpapier. Als het droog is, is het meegesleepte papier op universeel indicatorpapier. Het bepalen van de pH-waarde met universeel indicatorpapier bestaat uit de onderdompeling in de testoplossing. De papieren worden normaal gesproken geleverd met een passende kleurenschaal. We vergelijken de kleur van het universele indicatorpapier met de kleur op de weegschaal en bepalen zo bij benadering de pH-waarde.

Zelfgemaakte pH-indicatoren

Een reeks van natuurlijk verdachte stoffen kan worden gebruikt als pH-indicatoren. We kunnen veel exemplaren vinden in de keuken of tuin. Dit bewijst dat de chemie ons met naam omringt.

U

De meeste mensen zullen zeker merken dat als we de thee toevoegen, de thee wat bleker wordt. Dit komt omdat thee-essence een natuurlijke pH-indicator is. Door toevoeging van het verlagen van de pH waardoor de lichtbruine kleur (neutrale reactie) verandert in strogeel (zure reactie). Die kleurverandering wordt veroorzaakt door stoffen die tannines worden genoemd en die ook verantwoordelijk zijn voor de typische nasmaak van thee.

Bietensap

Bietensap onderscheidt zich ook door de variabiliteit van kleuren op basis van de reactie. In een zure omgeving is de kleur rood en violet, vaak paars genoemd. De kleur is bijvoorbeeld waar te nemen bij het koken van bietensoep. Tijdens de bereiding verliest het echter zijn kleur, vooral als de temperatuur te hoog is. Dit komt door de algemene afbraak van betaïnen tijdens het koken. Om de dieppaarse kleur te herstellen, moeten we de bouillon aanzuren, dus voeg bijvoorbeeld een kleine hoeveelheid citroenzuur toe.

Bloemen

De kleurstoffen die van de natuur in sommige bloemen voorkomen, bijvoorbeeld in hortensia of vergeet-mij-nietjes, zijn ook een soort zuur-base-indicatoren. Hun kleur hangt af van de pH van de grond waarin ze groeien. Vergeet-mij-nietjes zijn roze in zure grond, terwijl ze in een basische omgeving blauw van kleur zijn. Met hortensia is het vergelijkbaar: hoe lager de pH-waarde, hoe meer bloemen blauw zijn en hoe sterker die kleur.