Просмотр кода страницы Кислотно-основные индикаторы

{{Main|Химические индикаторы}}
'''Кислотно-осно́вные индикаторы''' ('''pH-индикаторы'''<ref>{{Книга|автор=Юлия Блинохватова, Валерия Вихрева, Тамара Клейменова, Ольга Марковцева|год=2017|isbn=9785040190010|страниц=66|издательство=Litres|заглавие=Химия неорганическая и аналитическая|ссылка=https://books.google.ru/books?id=dNw2DwAAQBAJ&pg=PA33|ответственный=|издание=|место=|страницы=33|isbn2=}}</ref>) — [[органические соединения]], способные изменять [[цвет]] в [[раствор]]е при изменении кислотности ([[Водородный показатель|pH]]). Индикаторы широко используют в [[Титрование|титровании]] в [[Аналитическая химия|аналитической химии]] и [[Биохимия|биохимии]]. Их преимуществом является маленькая стоимость, скорость и наглядность исследования. Однако из-за [[Субъективность|субъективности]] определения [[цвет]]а и невысокой точности индикаторы pH не всегда удобны; поэтому для точного измерения pH используют [[pH-метр]]ы с цифровой индикацией.

[[Файл:PH indicator paper.jpg|thumb|150px|Измерение pH с помощью индикаторной бумаги]]

: <math>K_s = { c(Ind^-) \cdot c(H_3O^+) \over c(HInd) }.</math>

== Формы применения индикаторов ==
Индикаторы обычно используют, добавляя несколько капель водного или спиртового раствора, либо немного порошка (например, смесь [[мурексид]]а с хлоридом натрия) к пробе исследуемого раствора. Так, при титровании, в [[Аликвота|аликвоту]] исследуемого раствора добавляют индикатор, и наблюдают за изменениями цвета в точке эквивалентности.

Другой способ применения — использование полосок бумаги, пропитанных раствором индикатора или смеси индикаторов и высушенных (например, [[Универсальный индикатор]]). Такие полоски выпускают в самых разнообразных вариантах — с нанесенной на них цветной шкалой — [[эталон]]ом [[цвет]]а (в том числе для окрашенных или мутных сред), или с напечатанными числовыми значениями pH; для точного измерения в узких диапазонах pH, и для ориентировочного исследования растворов; в рулончиках, коробках и пеналах, или в виде отрывных книжечек.

Современные индикаторные полоски могут быть изготовлены с красителем — индикатором, привитым к целлюлозе или иному полимеру. Это делает их устойчивыми к вымыванию, вплоть до многократного использования.

== Кислотно-основные индикаторы (водные растворы) ==

=== Интервалы перехода цвета индикаторов ===
На рисунке приведены ориентировочные данные о существовании разных цветных форм индикаторов в водных растворах.
<br>''Более точные сведения (несколько переходов, численное значение [[Водородный показатель|pH]]) см. в следующем разделе.''

[[Файл:Indicators2.PNG]]

=== Таблица значений pH перехода наиболее распространённых индикаторов ===
Приведены распространённые в лабораторной практике кислотно-основные индикаторы в порядке возрастания значений [[Водородный показатель|pH]]<ref>Величины в круглых скобках взяты из книги ''«Краткий справочник химика», сост. В. И. Перельман, М.-Л., «Химия», 1964.''</ref>, вызывающих изменение окраски<ref>Точное значение pH перехода для большинства индикаторов несколько зависит от [[Ионная сила|ионной силы]] раствора (I). Так, значение pH перехода, определяемое при I=0,1 (напр., раствор [[Хлорид|хлоридов]] натрия или калия) отличается от точки перехода в растворе с I=0,5 или I=0,0025 на 0,15…0,25 единицы pH.</ref>.
Римские цифры в квадратных скобках отвечают номеру перехода окраски (для индикаторов с несколькими точками перехода).

{| class="wikitable"
|-
! Индикатор<br>и номер перехода
! х<ref>*Столбец «х» — характер индикатора: к—кислота, о—основание.</ref>
! COLSPAN=2|Цвет более<br>кислой формы
! Интервал pH<br>и номер перехода
!COLSPAN=2|Цвет более<br>щелочной формы
|-
|[[Малахитовый зелёный]]
|
| bgcolor="#FFFF00" WIDTH="3%"|
|жёлтый
|0,1-2,0 [l]
| bgcolor="#00CC99" WIDTH="3%"|
|сине-зелёный
|-
| [[Метиловый фиолетовый]]
|
| bgcolor="#FFFF00"|
| жёлтый
| 0,13-0,5 [I]
| bgcolor="#90EE90"|
| зелёный

|-
| [[Крезоловый красный]] [I]
|
| bgcolor="#FF0000"|
| красный
| 0,2-1,8 [I]
| bgcolor="#FFFF00"|
| жёлтый

|-
| [[Метиловый фиолетовый]] [II]
|
| bgcolor="#90EE90"|
| зелёный
| 1,0-1,5 [II]
| bgcolor="#0000FF"|
| синий

|-
| [[Тимоловый синий]] [I]
| к
| bgcolor="#FF0000"|
| красный
| 1,2-2,8 [I]
| bgcolor="#FFFF00"|
| жёлтый

|-
| [[Тропеолин 00]]
| o
| bgcolor="#FF0000"|
| красный
| 1,3-3,2
| bgcolor="#FFFF00"|
| жёлтый

|-
| [[Метиловый фиолетовый]] [III]
|
| bgcolor="#0000FF"|
| синий
| 2,0-3,0 [III]
| bgcolor="#EE82EE "|
| фиолетовый

|-
| [[Метиловый жёлтый]]
| o
| bgcolor="#FF0000"|
| красный
| 3,0-4,0
| bgcolor="#FFFF00"|
| жёлтый

|-
| [[Бромфеноловый синий]]
| к
| bgcolor="#FFFF00"|
| жёлтый
| 3,0-4,6
| bgcolor="#6600FF"|
| сине-фиолетовый

|-
| [[Конго красный]]
| к
| bgcolor="#0000FF"|
| синий
| 3,0-5,2
| bgcolor="#FF0000"|
|красный

|-
| [[Метиловый оранжевый]]
| o
| bgcolor="#FF0000"|
| красный
| 3,1-(4,0)4,4
| bgcolor="#FFCC00"|
| (оранжево-)жёлтый

|-
| [[Бромкрезоловый зелёный]]
| к
| bgcolor="#FFFF00"|
| жёлтый
| 3,8-5,4
| bgcolor="#0000FF"|
| синий

|-
| [[Бромкрезоловый синий]]
|
| bgcolor="#FFFF00"|
| жёлтый
| 3,8-5,4
| bgcolor="#0000FF"|
| синий

|-
| [[Лакмоид]]
| к
| bgcolor="#FF0000"|
| красный
| 4,0-6,4
| bgcolor="#0000FF"|
| синий

|-
| [[Метиловый красный]]
| o
| bgcolor="#FF0000"|
| красный
| 4,2(4,4)-6,2(6,3)
| bgcolor="#FFFF00"|
| жёлтый

|-
| [[Хлорфеноловый красный]]
| к
| bgcolor="#FFFF00"|
| жёлтый
| 5,0-6,6
| bgcolor="#FF0000"|
| красный

|-
| [[Лакмус]] (азолитмин)
|
| bgcolor="#FF0000"|
| красный
| 5,0-8,0 (4,5-8,3)
| bgcolor="#0000FF"|
| синий

|-
| [[Бромкрезоловый пурпурный]]
| к
| bgcolor="#FFFF00"|
| жёлтый
| 5,2-6,8(6,7)
| bgcolor="#8B00FF"|
| фиолетовый

|-
| [[Бромтимоловый синий]]
| к
| bgcolor="#FFFF00"|
| жёлтый
| 6,0-7,6
| bgcolor="#0000FF"|
| синий

|-
| [[Нейтральный красный]]
| o
| bgcolor="#FF0000"|
| красный
| 6,8-8,0
| bgcolor="#FFCC00"|
| янтарно-жёлтый

|-
| [[Феноловый красный]]
| о
| bgcolor="#FFFF00"|
| жёлтый
| 6,8-(8,0)8,4
| bgcolor="#FF0000"|
| ярко-красный

|-
| [[Крезоловый красный]] [II]
| к
| bgcolor="#FFFF00"|
| жёлтый
| 7,0(7,2)-8,8 [II]
| bgcolor="#8B0000"|
| тёмно-красный

|-
| [[&alpha;-Нафтолфталеин]]
| к
| bgcolor="#FFC0CB"|
| жёлто-розовый
| 7,3-8,7
| bgcolor="#0000FF"|
| синий

|-
| [[Тимоловый синий]] [II]
| к
| bgcolor="#FFFF00"|
| жёлтый
| 8,0-9,6 [II]
| bgcolor="#0000FF"|
| синий

|-
| [[Фенолфталеин]]<ref>[[Фенолфталеин]] в сильно щелочной среде обесцвечивается. В среде концентрированной серной кислоты также он даёт красную окраску, обусловленную строением катиона фенолфталеина, хотя и не такую интенсивную. Эти малоизвестные факты могут привести к ошибкам при определении реакции среды.</ref> [I]
| к
| bgcolor="#FFFFFF"|
| бесцветный
| 8,2-10,0 [I]
| bgcolor="#FF0066"|
| малиново-красный

|-
| [[Тимолфталеин]]
| к
| bgcolor="#FFFFFF"|
| бесцветный
| 9,3(9,4)-10,5(10,6)
| bgcolor="#0000FF"|
| синий

|-
| [[Ализариновый жёлтый ЖЖ]]
| к
| bgcolor="#FFFF99"|
| бледно-лимонно-жёлтый
| 10,1-12,0
| bgcolor="#CC6600"|
| коричнево-жёлтый

|-
| [[Нильский голубой]]
|
| bgcolor="#0000FF"|
| синий
| 10,1-11,1
| bgcolor="#FF0000"|
| красный

|-
| [[Диазофиолетовый]]
|
| bgcolor="#FFFF00"|
| жёлтый
| 10,1-12,0
| bgcolor="#EE82EE "|
| фиолетовый
|-
|[[Малахитовый зелёный]]
|
|bgcolor="#00CC99"|
|сине-зелёный
|11,6-13,6 [ll]
|
|бесцветный
|-
| [[Индигокармин]]
|  
| bgcolor="#0000FF"|
| синий
| 11,6-14,0
| bgcolor="#FFFF00"|
| жёлтый

|-
| [[Epsilon Blue]]
|
| bgcolor=orange|
| оранжевый
| 11,6-13,0
| bgcolor="#990099"|
| тёмно-фиолетовый
|}

<!-- требуют проверки перед введением в таблицу:
|[[Methyl violet]]
|align=center bgcolor="#FFFF00"|yel
|align=center bgcolor=white|0.0-1.6
|align=center bgcolor=#B516E9|blu-vi
|-|
|[[Eosin Yellow]]
|align=center bgcolor="#FF0000"|red
|align=center bgcolor=white|0.0-3.0
|align=center bgcolor=#00ff00|br grn
|-
|[[Malachite green]]
|align=center bgcolor=green|grn
|align=center bgcolor=white|0.2-1.8
|align=center bgcolor=#00cccc|bl-gr
|-
|[[Methyl yellow]] (in ethanol)
|align=center bgcolor="#FF0000"|red
|align=center bgcolor=white|2.9-4.0
|align=center bgcolor="#FFFF00"|yel
|-
|[[Methyl orange]] in xylene cyanole solution
|align=center bgcolor=#800080|purp
|align=center bgcolor=white|3.2-4.2
|align=center bgcolor=#00CD00|l grn
|-
|[[Bromophenol Red]]
|align=center bgcolor=#FFA824|or-yel
|align=center bgcolor=white|5.2-6.8
|align=center bgcolor=#800080|purp
|-
|[[Phenol red]]
|align=center bgcolor="#FFFF00"|yel
|align=center bgcolor=white|6.6-8.0
|align=center bgcolor="#FF0000"|red
|-
|[[Neutral red]]
|align=center bgcolor=#B452CD|l purp
|align=center bgcolor=white|6.8-8.0
|align=center bgcolor=#FFCC11|yel-or
|-
|[[Naphtholphthalein]]
|align=center bgcolor=#8B4513|brown
|align=center bgcolor=white|7.1-8.3
|align=center bgcolor=#03A89E|teal
|-
|[[Alkali Blue]]
|align=center bgcolor="#EE82EE "|viol
|align=center bgcolor=white|9.4-14.0
|align=center bgcolor=pink|pink
|-
|[[Alizarin Yellow R]]
|align=center bgcolor="#FFFF00"|yell
|align=center bgcolor=white|10.1-12.0
|align=center bgcolor=#cdad00|brown-yel
|-
Hence a pH indicator is a [[chemical]] detector for [[hydronium]] ions (H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>) (or Hydrogen ions (H<sup>+</sup>) in the [[Acid-base reaction theories|Arrhenius model]]). Normally, the indicator causes the [[color]] of the solution to change depending on the pH.
pH indicators themselves are frequently weak acids or bases. When introduced into a solution, they may bind to H<sup>+</sup> ([[Hydrogen]] ion) or OH<sup>-</sup> ([[hydroxide]]) ions. The different [[electron configuration]]s of the bound indicator causes the indicator’s color to change.
-->

=== Универсальный индикатор ===
{{Main|Универсальный индикатор}}
[[Файл:Universal PH indicator.jpg|thumb|Универсальная индикаторная бумага]]
Широко применяются смеси индикаторов, позволяющие определить значение [[pH]] растворов в большом диапазоне концентраций (1-10; 0-12). Растворами таких смесей — «универсальных индикаторов» обычно пропитывают полоски «[[Индикаторная бумага|индикаторной бумаги]]», либо сам индикатор наносится на край специальных полимерных полосок («визуальные индикаторные тест-полоски»)<ref>{{Cite web|url = http://moitabletki.ru/test-poloski-ph.html|title = Индикаторные pH тест-полоски|author = |work = |date = |publisher = |access-date = 2015-11-07|archive-date = 2020-09-21|archive-url = https://web.archive.org/web/20200921081606/http://moitabletki.ru/test-poloski-ph.html|deadlink = no}}</ref>, с помощью которых можно быстро (с точностью до единиц pH, или даже десятых долей pH) определить кислотность исследуемых водных растворов. Для более точного определения полученный при нанесении капли раствора [[цвет]] индикаторной бумаги немедленно сравнивают с [[эталон]]ной [[Цветовая палитра|цветовой шкалой]].

== Природные индикаторы из растений ==
[[Антоцианы]] и другие растительные пигменты способны менять цвет в зависимости от pH среды (клеточного сока). <!--class of compounds that occur in many different plants;--> Антоцианы имеют преимущественно красный цвет в кислой среде и синий в щелочной. Сок из красной капусты или столовой свёклы нередко используют в качестве индикатора при начальном обучении химии.
{{колонки|3}}
* [[Свёкла]] красная, сок
* [[Чёрная смородина]] сок
* [[Голубика]], ягоды
* [[Морковь]], сок
* [[Вишня]], сок ягод
* [[Карри (приправа)|Карри]] порошок ([[Куркума]])
* [[Дельфиниум]] лепестки
* [[Герань]] розовая, лепестки
* [[Виноград (ягода)|Виноград]] красный
* [[Конский каштан]], листья
* [[Гортензия]]
* [[Вьюнковые]], лепестки
* [[Репчатый лук|Луковая]] шелуха
* [[Маргаритки]], лепестки
* [[Петуния]], лепестки
* [[Примула]]
* [[Мак]], лепестки
* [[Пион (растение)|Пион]] красный, лепестки
* [[Базилик душистый]]
* Капуста красная, сок
* [[Редис]] красный
* [[Ревень]]
* [[Роза]], лепестки
* [[Земляника]], ягоды
* [[Чай]]
* [[Тимьян]] или [[Орегано]] — цветки
* [[Тюльпан]], лепестки
* [[Фиалка]], лепестки
* [[Клитория тройчатая|Анчан]], лепестки
{{колонки/конец}}

== См. также ==
* [[pH-метр]]
* [[Стеклянный электрод]]
* [[Металлоиндикаторы]]
* [[Редокс-индикаторы]]
* [[Титрование]]
* [[Окислительно-восстановительные индикаторы]]

== Примечания ==
{{примечания}}

== Литература ==
* Бейтс Р., Определение pH. Теория и практика, пер. с англ., 2 изд., Л., 1972

== Ссылки ==
* {{commonscat|pH indicators}}
* [http://twt.mpei.ac.ru/MAS/Worksheets/Chem/Analit_Tab_1_03.mcd Интересный онлайн калькулятор для выбора индикатора по значению pH] {{Wayback|url=http://twt.mpei.ac.ru/MAS/Worksheets/Chem/Analit_Tab_1_03.mcd |date=20071222105851 }}
* [http://www.alhimik.ru/teleclass/pract/prac057.shtml Практикум по индикаторам (для начинающих) на отличном сайте Алхимик] {{Wayback|url=http://www.alhimik.ru/teleclass/pract/prac057.shtml |date=20060422042504 }}
* [https://web.archive.org/web/20061205012313/http://dc2.uni-bielefeld.de/dc2/indikator/ Prof. Blumes Medienangebot für Schulchemie]
* [https://web.archive.org/web/20061005112410/http://ac16.uni-paderborn.de/lehrveranstaltungen/_aac/prakt/indikat.html pH Indikatoren]
* [http://chemequ.ru/%D1%81%D0%BF%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%BE%D1%87%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%B8/%D0%BA%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%BE%D1%82%D0%BD%D0%BE-%D0%BE%D1%81%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D0%B8%D0%BD%D0%B4%D0%B8%D0%BA%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80%D1%8B/ Кислотно-основные индикаторы: цветовые диаграммы переходов окраски, структурные формулы, способы приготовления] {{Wayback|url=http://chemequ.ru/%D1%81%D0%BF%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%BE%D1%87%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%B8/%D0%BA%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%BE%D1%82%D0%BD%D0%BE-%D0%BE%D1%81%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D0%B8%D0%BD%D0%B4%D0%B8%D0%BA%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80%D1%8B/ |date=20150619215924 }}

<!--
На испанском — про pH вообще, а не про индикаторы.
-->
{{Химическая лаборатория}}

[[Категория:Аналитические реактивы]]
[[Категория:Кислотно-основные индикаторы|*]]