Renk göstergeleri. Asit-baz göstergelerinin renginde değişiklik

Organik maddelerin çeşitliliği arasında, farklı ortamlarda renk değişimleri ile karakterize edilen özel bileşikler bulunmaktadır. Modern elektronik pH metrelerin ortaya çıkmasından önce göstergeler, ortamın asit-baz parametrelerini belirlemek için vazgeçilmez "araçlar" idi ve laboratuvar uygulamalarında analitik kimyada yardımcı olarak ve gerekli ekipmanın yokluğunda kullanılmaya devam ediyor. .

Göstergeler ne içindir?

Başlangıçta, bu bileşiklerin farklı ortamlarda renk değiştirme özelliği, çözeltideki maddelerin asit-baz özelliklerini görsel olarak belirlemek için yaygın olarak kullanıldı; bu, yalnızca ortamın doğasını belirlemeye değil, aynı zamanda reaksiyon hakkında bir sonuç çıkarmaya da yardımcı oldu. ürünler oluştu. Gösterge çözümleri, titrasyon yoluyla maddelerin konsantrasyonunu belirlemek ve modern pH ölçüm cihazlarının yokluğunda mevcut yöntemlerin nasıl kullanılacağını öğrenmek için laboratuvar uygulamalarında kullanılmaya devam etmektedir.

Her biri oldukça dar bir alana duyarlı olan bu türden birkaç düzine madde vardır: genellikle bilgi içeriği ölçeğinde 3 puanı geçmez. Bu kadar çeşitli kromoforlar ve kendi aralarındaki düşük aktiviteleri sayesinde bilim adamları, laboratuvar ve endüstriyel koşullarda yaygın olarak kullanılan evrensel göstergeler oluşturmayı başardılar.

En çok kullanılan pH göstergeleri

Tanımlama özelliğine ek olarak, bu bileşiklerin, tekstil endüstrisindeki kumaşların boyanmasında kullanılmasına olanak tanıyan iyi bir renklendirme kabiliyetine sahip olması dikkat çekicidir. Kimyadaki çok sayıda renk göstergesinden en ünlüsü ve kullanılanı metil oranj (metil oranj) ve fenolftaleindir. Diğer kromoforların çoğu şu anda birbirleriyle karışımlar halinde veya spesifik sentezler ve reaksiyonlar için kullanılmaktadır.

Metil portakal

Birçok boya, nötr bir ortamdaki ana renklerinden dolayı adlandırılır ve bu da bu kromoforun doğasında vardır. Metil turuncu, gösterge renginin kırmızıya ve sarının alkaline geçişinden sorumlu olan, bileşiminde - N = N - grubuna sahip bir azo boyasıdır. Azo bileşiklerinin kendileri güçlü bazlar değildir, ancak elektron veren grupların (-OH, -NH2, -NH (CH3), -N (CH3)2, vb.) varlığı nitrojenlerden birinin bazikliğini arttırır. Verici-alıcı ilkesine göre hidrojen protonlarını bağlayabilen atomlar. Bu nedenle bir çözeltideki H + iyonlarının konsantrasyonları değiştirilirken asit-baz göstergesinin renginde bir değişiklik gözlemlenebilir.

Metil portakalı yapma hakkında daha fazlasını okuyun

Metil turuncu, sülfanilik asit C6H4(S03H)NH2'nin diazotizasyonu ve ardından dimetilanilin C6H5N(CH3)2 ile kombinasyonuyla elde edilir. Sülfanilik asit, sodyum nitrit NaN02 eklenerek bir sodyum alkali çözeltisi içinde çözülür ve daha sonra sentezin 0°C'ye mümkün olduğu kadar yakın sıcaklıklarda gerçekleştirilmesi için buzla soğutulur ve hidroklorik asit HC1 eklenir. Daha sonra, bir boya elde etmek için ilk çözeltiye soğutulmuş olarak dökülen HCl içinde ayrı bir dimetilanilin çözeltisi hazırlanır. Daha da alkalileştirilir ve çözeltiden koyu turuncu kristaller çöker, birkaç saat sonra filtrelenir ve bir su banyosunda kurutulur.

Fenolftalein

Bu kromofor, adını sentezinde yer alan iki reaktifin adlarının eklenmesinden almıştır. İndikatörün rengi, alkali bir ortamda, çözelti güçlü bir şekilde alkalileştirildiğinde rengi bozulan koyu kırmızı (kırmızı-mor, kırmızı-kırmızı) bir renk tonunun elde edilmesiyle renk değişimi nedeniyle dikkat çekicidir. Fenolftalein ortamın pH'ına bağlı olarak çeşitli formlar alabilir ve kuvvetli asidik ortamlarda turuncu bir renge sahiptir.

Bu kromofor, fenol ve ftalik anhidrürün çinko klorür ZnCl2 veya konsantre sülfürik asit H2S04 varlığında yoğunlaştırılmasıyla elde edilir. Katı halde fenolftalein molekülleri renksiz kristallerdir.

Daha önce, fenolftalein müshillerin oluşturulmasında aktif olarak kullanılıyordu, ancak yerleşik kümülatif özellikler nedeniyle kullanımı yavaş yavaş önemli ölçüde azaldı.

Turnusol

Bu gösterge katı ortamda kullanılan ilk reaktiflerden biriydi. Turnusol, belirli liken türlerinden elde edilen doğal bileşiklerin karmaşık bir karışımıdır. Sadece ortamın pH'ını belirlemek için değil aynı zamanda bir araç olarak da kullanılır. Bu, insanlar tarafından kimyasal uygulamada kullanılmaya başlanan ilk göstergelerden biridir: sulu çözeltiler veya içine batırılmış filtre kağıdı şeritleri şeklinde kullanılır. Katı turnusol, hafif amonyak kokusuna sahip koyu renkli bir tozdur. Temiz suda çözündüğünde indikatörün rengi menekşe rengini alır, asitlendiğinde kırmızıya döner. Alkali bir ortamda turnusol maviye döner ve bu da çevresel göstergelerin genel belirlenmesi için evrensel bir gösterge olarak kullanılmasına olanak tanır.

Turnusol bileşenlerinin yapılarında pH değiştiğinde ortaya çıkan reaksiyonun mekanizmasını ve doğasını doğru bir şekilde belirlemek mümkün değildir, çünkü bazıları ayrılmaz aktif maddeler olabilen ve bireysel çalışmaları zorlaştıran 15'e kadar farklı bileşik içerebilmektedir. kimyasal ve fiziksel özelliklere sahiptir.

Üniversal gösterge kağıdı

Bilimin gelişmesi ve gösterge kağıtlarının ortaya çıkmasıyla birlikte, çevresel göstergelerin oluşturulması büyük ölçüde basitleştirildi, çünkü artık herhangi bir saha araştırması için bilim adamları ve kriminologlar tarafından başarıyla kullanılan hazır sıvı reaktiflere gerek yoktu. Böylece çözeltilerin yerini, geniş etki spektrumu nedeniyle diğer asit-baz göstergelerinin kullanılması ihtiyacını neredeyse tamamen ortadan kaldıran evrensel gösterge kağıtları aldı.

Emdirilmiş şeritlerin bileşimi bir üreticiden diğerine farklılık gösterebilir, bu nedenle dahil edilen maddelerin yaklaşık listesi aşağıdaki gibi olabilir:

• fenolftalein (0-3.0 ve 8.2-11);
• (di)metil sarısı (2.9-4.0);
• metil turuncu (3.1-4.4);
• metil kırmızısı (4.2-6.2);
• bromotimol mavisi (6.0-7.8);
• a-naftolftalein (7.3-8.7);
• timol mavisi (8.0-9.6);
• kresolftalein (8.2-9.8).

Ambalajın, ortamın pH'ını 0 ila 12 (yaklaşık 14) arasında bir tam sayı hassasiyetle belirlemenize olanak tanıyan renk skalası standartları içermesi gerekir.

Diğer şeylerin yanı sıra bu bileşikler, sulu ve sulu-alkollü çözeltilerde birlikte kullanılabilir, bu da bu tür karışımların kullanımını çok uygun hale getirir. Bununla birlikte, bu maddelerin bazıları suda çok az çözünür olabilir, bu nedenle evrensel bir organik çözücünün seçilmesi gerekir.

Asit-baz göstergeleri, özellikleri nedeniyle bilimin birçok alanında kullanım alanı bulmuş ve çeşitlilikleri, geniş bir pH aralığına duyarlı evrensel karışımlar oluşturmayı mümkün kılmıştır.

Fenolftalein organik bir bileşiktir - asidik ve alkalin ortamların bir göstergesidir. Endüstriyel teknik boya olarak kullanılabilir. Yakın zamana kadar belirgin müshil özellikleri nedeniyle farmakolojide yaygın olarak kullanılıyordu ve “purgen” markası altında satılıyordu.

Fenolftaleinin üretimi ve kimyasal özellikleri

Fenolftalein sentezi, ftalik anhidrit ve fenolün ortak yoğunlaşma süreci yoluyla gerçekleşir. Başlangıç ​​reaksiyon sıcaklığı 100 - 110 derecedir. İşlemin katalizörü yüksek konsantrasyonlu sülfürik asit veya teknik çinko klorür (çinko klorür) olabilir. Fenolftalein Sülfürik asitle ısıtıldığında ters reaksiyonun fenol üretmesine olanak tanır.

Fenolftaleinin görünümü ve fiziksel özellikleri

Fenolftalein ağırlıklı olarak elmas şeklinde görsel bir kristal yapıya sahiptir. Suda az çözünür ve fazla tortu içerir. Dietil eter ve alkolde çözünür. Ortamı belirtmek için çoğu durumda alkol çözeltisi olarak kullanılır. Başlangıçtaki katının ortalama yoğunluğu 1 cm3 başına 1,3 g'dır.

Fenolftalein uygulamaları

Günümüzde fenolftaleinin ana kullanımı, özellikle tıbbi amaçlar için özel ürünlerde alkalin ortamın belirtilmesi ile ilişkilidir. Endüstride ve analitik kimyada ilaç, alkollerin ve alkol çözeltilerinin toplam asitliğini, asitlik seviyelerinin kalorimetrik analizini vb. belirlemek için kullanılır. Fenolftalein genellikle kurşun, magnezyum, çinko vb. için boya olarak kullanılır. Tıpta ilacın kullanımı, güçlü kümülatif etki ve uzun süreli kullanımda insan böbrek dokusuna zarar verme olasılığı nedeniyle önemsizdir. Ayrıca ağızdan uygulandığında kanserojenlere benzer özellikler gözlendi. Ancak tıbbi uygulamada ilacın tamamen terk edilmesi söz konusu değildir, ancak kullanımı büyük dikkatle yapılmalıdır.

Endikasyon için çözeltinin hazırlanması

Fenolftalein çözeltisi Kontrollü yüzeylerin çoğu için %1 konsantrasyonda hazırlanır. Bunu yapmak için, başlangıçtaki kristalin maddenin 1 gramı 100 ml etil alkol içinde çözülür. Çalışma çözümünün raf ömrü bir aydır. Çözeltiyi buzdolabında saklayın.

Çalışma çözümünü kullanma yöntemleri

1. Test edilecek yüzeye 2-3 damla solüsyon uygulayın.
2. Çubuk solüsyonla nemlendirilir ve test edilen yüzey yağlanır.
3. Alkali bir ortamın varlığı açısından test edilecek cihaz çözeltiye daldırılır.
4. Kontrollü sıvı ortama 2 – 3 damla solüsyon eklenir.

Test yönteminin seçimi, kontrol edilen ortamın özelliklerine ve boyutuna bağlıdır.

Çalışma solüsyonunun asidik ve alkali ortamlara reaksiyonu

1. Güçlü asidik ortam. Gösterge rengi: turuncu.
2. Hafif asidik ortam. Gösterge rengi: renksiz.
3. Nötr ortam. Gösterge rengi: renksiz.
4. Alkali ortam. Gösterge rengi: pembe.
5. Yüksek alkali ortam. Gösterge rengi: renksiz.

Fenolftalein satın al Bizimle her zaman piyasa ortalamasının altında fiyatlarla ve sürekli olarak yüksek kalitede satın alabilirsiniz. Yalnızca güvenilir üreticilerle çalışıyoruz.

Fenolftalein(İngilizce) fenolftalein) - geçmişte bir asitlik göstergesi, bir boya - daha önce yaygın olarak kullanılan bir müshil, Sovyet döneminde yaygın olarak bilinen fırtına. Sözde "uyarıcı müshilleri" ifade eder.

Şu anda fenolftalein, kanserojenlik de dahil olmak üzere tanımlanan çok sayıda yan etki nedeniyle müshil olarak kullanılmamaktadır.

Fenolftalein - kimyasal bileşik

Fenolftalein - bir ilaç

Soldaki resimde: "Müshil şekerleri" Cascarets - reçetesiz satılan bir müshil ilacı, artık yasaklandı. Birleştirmek: Cascara sagrada , fenolftalein, sinameki özü.

Kilo kaybı için bir araç olarak fenolftalein

Amerikan pazarında satılan "kilo verme" besin takviyeleri üzerinde yapılan bir çalışmada FDA, bunlardan bazılarının (8 Faktör Diyeti, 24 Saat Diyeti, Yağ Kaybı Zayıflaması, Imelda Perfect Slim, Perfect Slim 5x, Royal Slimming Formula, Superslim, Zhen) de Shou) yasağa rağmen fenolftalein içerir (“FDA'nın Kirlenmiş Kilo Verme Ürünlerine Karşı Girişimi Hakkında Sorular ve Cevaplar,” güncellenme tarihi: 27/01/2011).

Fenolftalein etken maddesini içeren ilaçlar

ABD'de - Prulet, Medilax, Phenolax, Chocolaxed.

Fenolftaleinin (purgen) kontrendikasyonları, yan etkileri ve uygulama özellikleri vardır; bir uzmana danışılması gerekir.

Fenolftalein - asitlik göstergesi

Ortamın asitliği, pH	< 0	0–8,2	8,2-12,0	>12,0
Fenolftalein rengi	turuncu	renksiz	pembe veya mor	renksiz
Fenolftalein çözeltisinin türü		-		-
Ortamın farklı asitliğinde fenolftalein molekülü

renk: asidik ortamda kırmızı, alkali ortamda mavidir.

Bugün, 19. yüzyılın ortalarından beri yapay olarak sentezlenen yüzlerce asit-baz göstergesi bilinmektedir. Bunlardan bazılarıyla okulun kimya laboratuvarında tanışabilirsiniz. Gösterge metil turuncu (metil turuncu) asidik ortamda kırmızı, nötr ortamda turuncu ve alkali ortamda sarıdır. Daha parlak bir renk aralığı, timol mavisi göstergesinin karakteristiğidir: asidik bir ortamda koyu kırmızı, nötr bir ortamda sarı ve alkali bir ortamda mavidir. İndikatör fenolftalein (eczanelerde “purgen” adı altında satılmaktadır) asidik ve nötr ortamlarda renksiz, alkali ortamlarda ise kızıl renktedir. Bu nedenle fenolftalein yalnızca alkali ortamı belirlemek için kullanılır. Ortamın asitliğine bağlı olarak, parlak yeşil boya da renk değiştirir (dezenfektan olarak yüz alkollü çözelti kullanılır - "yeşil madde"). Bunu kontrol etmek için seyreltilmiş bir parlak yeşil çözelti hazırlamanız gerekir: bir test tüpüne birkaç mililitre su dökün ve içine bir veya iki damla farmasötik preparat ekleyin. Çözüm güzel bir yeşil-mavi renk elde edecek. Kuvvetli asidik ortamda rengi sarıya döner, kuvvetli alkali çözeltide ise rengi değişir.

Bununla birlikte, laboratuvar uygulamalarında çoğu zaman evrensel bir gösterge kullanılır - birkaç asit-baz göstergesinin bir karışımı. Sadece belirlemeyi kolaylaştırır

Timol mavisi göstergesi asidik ortamda ahududu kırmızısı, nötr ortamda sarı ve alkali ortamda mavidir.

ortamın doğası (asidik, nötr, alkali) ve aynı zamanda çözeltinin asitlik değeri (pH).

ortaya çıkan karışıma sihirli asit denir.

Bu bileşik, adını ünlü kimyager Georg Ohl'un grubunda çalışan genç Alman kimyager I. Lucas'a borçludur.

1994 yılında Nobel ödüllü, Noel tatili sırasında grup üyelerinden biri şaka olsun diye bu "cehennem karışımına" bir mum attı ve hemen eridi. "Evet, bu sihirli asit!" - şaşkın Lucas'ı haykırdı. O zamandan beri bu terim yalnızca kimyagerler arasında genel olarak kabul edilmekle kalmadı, aynı zamanda resmi olarak ticari marka olarak da tescillendi. Sihirli asit, konsantre sülfürik asitten 10-15 kat daha "asidiktir".

ORTAMIN ASİTLİĞİ. HİDROJEN GÖSTERGESİ

Ortamın asitliğini karakterize etmek için, ters işaretle alınan hidrojen iyonlarının molar konsantrasyonunun ondalık logaritmasına eşit olan bir pH göstergesi eklenir: pH = -lg.

Çözeltideki H+ iyonlarının konsantrasyonuna bağlı olarak asidik, nötr veya alkali bir ortam oluşabilir. 22 °C sıcaklıkta alınan damıtılmış su nötr kabul edilir. Zayıf bir elektrolit olan su, kısmen H + iyonlarına ayrışır (sulu çözeltilerde her zaman hidratlanır ve H3 O + formunda bulunur) ve OH -. Konsantrasyonları aynıdır ve oda sıcaklığında 10-7 mol/l tutarındadır.

Nötr bir çözelti (damıtılmış su) için pH=-log(10 -7)=7 olduğunu hesaplamak kolaydır. PH değeri 7'den azsa, çözelti asidiktir, çünkü içindeki hidrojen iyonlarının konsantrasyonu hidroksit iyonlarının konsantrasyonundan daha yüksektir. Örneğin, konsantrasyonu 1 mol/1 olan bir hidroklorik asit çözeltisinin pH'ı=-log(1)=0'dır.

Ve 7'den büyük bir pH'ta, çözeltideki hidrojen iyonlarının konsantrasyonu, hidroksit iyonlarının konsantrasyonundan daha azdır. Bu tür çözeltilere alkali denir. Özellikle, konsantre bir sodyum hidroksit çözeltisinin (10 mol/l) pH'ı 15'tir. Yağmur suyu, içindeki karbondioksitin çözünmesi nedeniyle genellikle hafif asidik bir reaksiyona (pH = 6) sahiptir; Yağmurun pH'ı asidik olarak kabul edilir<5. Желудочный сок - это сильно­кислая среда (рН=1,7), а рН крови (7,4), слюны (6,9) и слезы (7) близок к нейтральному.

Bir ortamın asitliğini belirlemek için asit-baz göstergeleri sıklıkla kullanılır - farklı ortamlarda farklı renklere sahip özel maddeler. Kural olarak, kromofor içeren zayıf organik asitler veya bazlar ( Yunan Bu maddelere parlak renk veren “chroma” - “color” ve “foro” - “carry”) grupları. Bir okul kimya laboratuvarında turnusol, metil portakal ve fenolftalein genellikle gösterge olarak kullanılır.

Fenolftalein, ftalein sınıfının en basit temsilcilerinden biridir. Ftalik anhidrit ve sıradan fenolün yoğunlaşması ile oluşur. Fenolftaleinin kimyasal formülüne dikkat ederseniz difenilftalidin dioksi türevi olduğunu görürsünüz. Fenolftalein, karakteristik bir kokuya sahip beyaz (muhtemelen hafif sarımsı bir renk tonu ile) kristalimsi bir maddeye benzer. Kristaller elmas şeklindedir. Fenolftalein tıpta ve kimyada yaygın olarak kullanılmaktadır. Zayıf asitler için en yaygın kullanılan göstergelerden biridir. Fenolftaleinin faydaları açıktır.

Yüksek sıcaklıklara tepki vermez. Ayrıca alkol çözeltileriyle reaksiyonlar için de kullanılır, ancak alkali çözeltinin rengi mordan biraz farklı olabilir. Alkol çözeltileri konsantre ise renk mavimsi-mor olabilir. Fenolftalein, organik asitlerin titrasyonu için, alkollerin ve esterlerin asitlik düzeyini belirlemek için kullanılır. Kimyasal özelliklerinden dolayı fenolftalein birçok karışık göstergenin bileşenidir. Fenolftalein, tamponlu ve tamponsuz (Michaelis yöntemine göre) çözeltiler kullanılarak asitlik seviyelerinin kalorimetrik olarak belirlenmesinde başarıyla kullanılır. Niteliksel analiz için bu kimyasal da kullanılabilir; fenolftalein genellikle kurşun, çinko, kadmiyum ve magnezyumun püskürtülmesinde kullanılır ve bu da renk değişikliğine neden olur. Fenolftalein tıpta neredeyse bir buçuk yüzyıldır müshil olarak kullanılmaktadır. kronik kabızlık (daha geniş adı tasfiyedir). Ancak son zamanlarda yapılan çalışmalar, fenolftaleinin kanserojen özelliklere sahip olma olasılığını göstermiştir, bu nedenle dünyanın çoğu ülkesinde eczanelerde ücretsiz olarak satılmamakta, yalnızca kimyasal reaktif olarak kullanılmaktadır. Fenolftalein vücutta birikme kabiliyeti nedeniyle tıbbi kurumlarda son derece dikkatli kullanılır, bu nedenle fenolftalein hamile kadınlar, yaşlılar ve üriner sistem hastalıkları olan kişiler için hiç kullanılmaz. Fenolftalein ikinci bir tehlike sınıfına sahiptir ve kimyasal reaksiyonlar gerçekleştirirken standart güvenlik kurallarına uyulmasını gerektirir. Fenolftalein cilt reaksiyonlarına neden olabilir ve bu reaksiyonlar genellikle birkaç gün sonra kendiliğinden geçer. Fenolftaleinin farmakolojik etkisi bağırsak tahrişine dayanır ve bu da müshil etkisine neden olur. Alkali idrar kırmızıya döner. Ftalik anhidrit, sülfürik asit veya çinko klorür (su giderici maddeler) varlığında fenollerle ısıtıldığında, yoğunlaşma meydana gelir (bir su molekülünün ortadan kaldırılmasıyla), bu da sözde oluşumuna yol açar. ftaleinler bunlar trifenilmetan (C6H5)3CH'nin türevleridir. Ftalik anhidrit molekülünün karbonil gruplarından birinin oksijen atomu ve hidroksil gruplarına göre para pozisyonunda olan iki fenol molekülünün hidrojen atomları nedeniyle bir su molekülü oluşur:

Ftaleinlerin çoğu, çözeltideki hidrojen iyonlarının (pH) konsantrasyonuna bağlı olarak renk değiştirme yetenekleri nedeniyle indikatör olarak kullanılır. Böylece lakton yapısına sahip renksiz fenolftalein, alkalilerin etkisi ile (lakton halkasının kopmasıyla) bir tuz oluşturur ve benzen halkalarından biri kinoid yapı alarak kromofor haline gelir: