MGA TAGAPAGPAHIWATIG NG PH: URI NG MGA TAGAPAGPAHIWATIG AT KUNG PAANO SILA GUMAGANA - CHEMISTRY - 2025

Ang mga tagapagpahiwatig ng pH ay kritikal sa pagtukoy ng halaga ng pH na matatagpuan sa isang tiyak na daluyan. Kung pinag-uusapan ang konsepto ng pH, kumakatawan ito sa konsentrasyon ng mga ion ng hydronium (H ₃ O ⁺ ) na naroroon sa isang may tubig na solusyon.

Gayundin, sinusukat ito sa isang negatibong logarithmic scale sa pagitan ng 0 at 14, kung saan ang mga solusyon na may isang pH na mas mababa kaysa sa 7 ay itinuturing na acidic, ang mga may pH na higit sa 7 ay pangunahing at ang mga may pH na katumbas ng 7 ay itinuturing na neutral na solusyon. Ang parameter na ito ay ipinahayag tulad ng sumusunod sa Henderson-Hasselbalch equation: pH = pKa + log ₁₀ (/).

Sa pagpapahayag sa itaas, ang pKa ay kumakatawan sa negatibong logarithm ng pare-pareho ang dissociation ng acid, at ang mga konsentrasyon ng molar at ito ay ang mahina na acid at ang conjugate base nito, ayon sa pagkakabanggit. Ang pag-alam ng pH ay nagbibigay-daan sa pag-aaral ng kalidad ng tubig at pagkain, at pagiging mapanatili ang pag-uulit ng isang detalyadong produkto ng kemikal.

Mga Uri

Mayroong tatlong pangunahing uri ng mga tagapagpahiwatig ng pH: acid-base na mga tagapagpahiwatig ng likido, na gumagana sa loob ng isang tiyak na hanay ng pH; mga papel at iba pang mga materyales sa tagapagpahiwatig na nagbabago ng kulay bilang likido o gas na sample ay idinagdag sa ibabaw nito; at digital na mga metro ng pH, na sumusukat sa potensyal na pagkakaiba-iba ng elektrikal sa pagitan ng dalawang mga electrodes.

Mga tagapagpahiwatig ng likido

Ang mga tagapagpahiwatig ng likido ay mahina ang mga organikong acid o base na may iba't ibang kulay depende sa kanilang acidic o basic form. Ang mga ito ay gumagana sa loob ng limitadong mga saklaw, iba't ibang kulay sa sandaling naabot ito, at humihinto ng iba't ibang kulay kapag naabot ang maximum na antas ng saklaw.

Upang gumana dapat lamang silang magamit sa mga solusyon kung saan ang isang pagbabago ng kulay ay maaaring sundin (mas mabuti na walang kulay).

Mayroong isang malaking bilang ng mga tagapagpahiwatig ng likido ng iba't ibang kulay at mga saklaw ng pH, kabilang ang cresol pula (pula hanggang dilaw sa isang saklaw na 0.2 hanggang 1.8), methyl pula (pula sa dilaw sa isang hanay ng 4 , 2 hanggang 6.2), berde ang bromocresol (rosas hanggang asul / berde mula 4.2 hanggang 5.2), at fenolphthalein (walang kulay sa rosas sa isang saklaw na 8.0 hanggang 10.0).

Ang mga tagapagpahiwatig na ito ay popular para sa mga degree sa analytical chemistry, bagaman kailangan mong magkaroon ng isang tiyak na antas ng pagsasanay upang maisagawa nang wasto ang pagsasanay na ito.

Mga papel na tagapagpahiwatig

Mayroong ilang mga uri ng mga papel na ginamit upang masukat ang pH, ngunit ang pinakamahusay na kilala ay tinatawag na papel na litmus, na ginawa mula sa isang pulbos na nagmula sa lichens.

Ang papel na Litmus ay ginagamit upang malaman kung ang isang likido o gas na solusyon ay acidic o pangunahing (nang hindi alam kung ano ang eksaktong pH nito o isang pagtatantya nito), at dumating ito sa dalawang mga pagtatanghal: asul at pula.

Ang asul na litmus na papel ay nagiging pula sa ilalim ng mga kondisyon ng acidic, at ang pulang litmus na papel ay nagiging asul sa ilalim ng mga kondisyon ng pangunahing o alkalina, at maaaring mai-recycle para sa reverse test kapag ang papel ay nagbago na ng kulay.

Ang mga kilalang limitasyon ng papel - tulad ng kawalan ng kakayahan nitong mag-alok ng isang eksaktong o tinantyang halaga ng pH at ang kakayahang magbago sa iba pang mga kulay kapag umepekto sa ilang mga compound - ay naging dahilan upang mapalitan ito ng mga likidong tagapagpahiwatig at / o mga metro ng pH.

pH-metro

Ang mga pH-meter ay ipinanganak mula sa pangangailangan ng mga analyst ng laboratoryo upang makakuha ng eksaktong mga halaga ng parameter na ito, isang bagay na hindi posible sa mga tagapagpahiwatig ng papel o mga tagapagpahiwatig ng likido.

Ang mga ito ay batay sa pagsukat ng mga de-koryenteng potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng pH ng elektrod at ang sanggunian na elektrod.

Ang pagpapatakbo ng mga metro na pH na ito ay ipinaliwanag nang mas malalim sa susunod na seksyon, ngunit sa pangkalahatan ang mga tagapagpahiwatig na ito ay itinuturing na pinaka tumpak na kahusayan ng par, na nagbibigay ng isang tumpak na bilang (sa katumpakan ng mga yunit ng 0.01 pH) ng parameter at pagbibilang na may pagkasensitibo at bilis na nakahihigit sa iba pang dalawang pamamaraan.

Bilang karagdagan, maaari rin nilang masukat ang iba pang mga katangian tulad ng mga natunaw na solido, de-koryenteng conductivity, at temperatura ng solusyon.

Ang kakulangan lamang sa ganitong uri ng metro ng pH ay ang mga ito ay maselan na kagamitan at, bilang karagdagan sa isang paunang pagkakalibrate na dapat gawin ng isang instrumentalista o connoisseur ng kagamitan, kakailanganin din nilang regular na malinis upang maiwasan ang mga electrodes na maiipon ang materyal sa kanila.

Paano sila gumagana?

Mga tagapagpahiwatig ng likido

Ang mga tagapagpahiwatig ng likido ay nagbabago ng kulay dahil sa pagkilos ng protonation o deprotonation sa kanilang istraktura (depende sa pangunahing o acidic na katangian ng tagapagpahiwatig), na batay sa balanse ng reaksyon, tulad ng sumusunod: HIn + H ₂ O ↔ H ₃ O ⁺ + Sa ^-

Iyon ay, kapag ang tagapagpahiwatig ay naidagdag sa solusyon, kung ang balanse ng daluyan na ito ay nagsisimula na may posibilidad sa kabaligtaran ng direksyon dahil sa isang pagtaas o pagbaba sa ion ng hydronium (muli, depende sa likas na katangian ng tagapagpahiwatig), magbabago ang kulay hanggang sa wakas manatili ng isang bagong invariable na kulay.

Mga papel na tagapagpahiwatig

Ang mga papel ng tagapagpahiwatig, partikular na papel na litmus, ay dapat makipag-ugnay sa solusyon upang masuri nang maingat upang masukat nang tumpak.

Iyon ay, sa isang likidong solusyon hindi ito dapat na ganap na ipakilala sa ito, ngunit dapat itong malunod kasama nito o pindutin nang saglit ang isang sample ng sangkap.

Sa kaso ng isang gas na solusyon, ang gas ay dapat na pumasa sa ibabaw ng papel upang payagan itong makagawa ng contact at baguhin ang kulay.

pH-metro

Tulad ng naunang nabanggit, gumagana ang mga metro ng pH sa pamamagitan ng de-koryenteng potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng isang pH at isang sanggunian na elektrod.

Sinusukat ng metro ng pH ang boltahe na umiiral sa pagitan ng dalawang mga electrodes sa isang solusyon at ipinapakita ang resulta na na-convert sa isang kaukulang halaga ng pH.

Ang kagamitan mismo ay binubuo ng isang pares ng mga electrodes - ang isa sa kung saan ay metal at walang insentibo sa pH ng solusyon - at isang simpleng electronic amplifier. Para sa pagkakalibrate nito, ang kagamitan ay na-calibrate sa mga solusyon ng kilalang pH.

Mga Sanggunian

1. Carolina. (sf). Pagsukat ng pH: Mga tagapagpahiwatig, Papel at Metter. Nakuha mula sa carolina.com
2. Kumpanya, S. (sf). pH Indicator Ranges (Umakyat pH). Nabawi mula sa sciencecompany.com
3. LibreTexts. (sf). Mga Indikasyon ng pH. Nakuha mula sa chem.libretexts.org
4. ThoughtCo. (sf). kahulugan ng pH tagapagpahiwatig at mga halimbawa. Nabawi mula sa thoughtco.com
5. Wikipedia. (sf). Metrong pH. Nakuha mula sa en.wikipedia.org