Πώς λειτουργεί ένας χημικός δείκτης;
* Αλλαγή χρώματος: Αυτός είναι ο πιο συνηθισμένος τύπος δείκτη. Ο δείκτης αλλάζει το χρώμα ανάλογα με το pH του διαλύματος. Παραδείγματα περιλαμβάνουν χαρτί Litmus, φαινολοφθαλεΐνη και πορτοκαλί μεθυλίου.
* Σχηματισμός ενός ίζημα: Μερικοί δείκτες σχηματίζουν ένα στερεό ίζημα όταν αντιδρούν με την ουσία -στόχο. Αυτό μπορεί να είναι χρήσιμο για τον εντοπισμό συγκεκριμένων ιόντων σε λύση.
* Αλλαγή στον φθορισμό: Ορισμένοι δείκτες παρουσιάζουν φθορισμό, ο οποίος αλλάζει ένταση ή μήκος κύματος ανάλογα με την παρουσία του αναλύτη.
* Αλλαγή στο δυναμικό οξειδοαναγωγής: Ορισμένοι δείκτες αλλάζουν το χρώμα με βάση την κατάσταση οξείδωσης του αναλύτη.
Ακολουθεί μια ανάλυση του τρόπου λειτουργίας τους:
1. Χημική αντίδραση: Το μόριο δείκτη υφίσταται μια συγκεκριμένη χημική αντίδραση με τον αναλύτη (η ουσία που ανιχνεύεται). Αυτή η αντίδραση μεταβάλλει τη δομή του δείκτη.
2. Αλλαγή φυσικής ιδιοκτησίας: Η μεταβολή της δομής επηρεάζει άμεσα μια φυσική ιδιότητα του δείκτη, η οποία στη συνέχεια παρατηρείται. Αυτό θα μπορούσε να είναι μια αλλαγή μέσα:
* χρώμα: Αυτό συμβαίνει όταν το μόριο δείκτη απορροφά διαφορετικά μήκη κύματος φωτός ανάλογα με τη δομή του.
* σχηματισμός ίζημα: Η αντίδραση οδηγεί στο σχηματισμό μιας αδιάλυτης ένωσης, η οποία εμφανίζεται ως στερεό στο διάλυμα.
* φθορισμό: Η ικανότητα του μορίου δεικτών να εκπέμπει μεταβολές φωτός λόγω της δομικής αλλαγής.
* δυναμικό οξειδοαναγωγής: Η ικανότητα του δείκτη να αποδεχθεί ή να δωρίσει τα ηλεκτρόνια αλλάζει, οδηγώντας σε αλλαγή χρώματος.
3. Οπτική παρατήρηση: Η αλλαγή στην ιδιότητα του δείκτη μας επιτρέπει να ανιχνεύουμε οπτικά την παρουσία ή απουσία του αναλύτη ή την αλλαγή στην κατάσταση που μετράται.
Παραδείγματα:
* χαρτί Litmus: Στρέφεται κόκκινο σε όξινα διαλύματα και μπλε σε βασικές λύσεις.
* φαινολοφθαλεΐνη: Γυρίζει ροζ σε βασικές λύσεις και είναι άχρωμο σε όξινα διαλύματα.
* Δείκτης αμύλου: Σχηματίζει ένα βαθύ μπλε-μαύρο συγκρότημα με ιώδιο.
* Διευκλακανικό κάλιο: Χρησιμοποιείται σε τροποποιήσεις οξειδοαναγωγής, το μοβ χρώμα του εξαφανίζεται καθώς μειώνεται.
Βασικά σημεία που πρέπει να θυμάστε:
* Οι δείκτες χρησιμοποιούνται συνήθως σε μικρές ποσότητες και η παρουσία τους δεν μεταβάλλει σημαντικά τη μελετώντας τη χημική αντίδραση.
* Η αλλαγή των ιδιοτήτων του δείκτη είναι συνήθως αναστρέψιμη, πράγμα που σημαίνει ότι ο δείκτης μπορεί να χρησιμοποιηθεί πολλές φορές.
* Η επιλογή του δείκτη εξαρτάται από την ανίχνευση του συγκεκριμένου αναλύτη ή την μετρημένη κατάσταση.
Οι χημικοί δείκτες είναι βασικά εργαλεία σε διάφορους επιστημονικούς κλάδους, συμπεριλαμβανομένης της χημείας, της βιολογίας και της ιατρικής, για ποιοτική ανάλυση, τον προσδιορισμό του τελικού σημείου σε τιτλοδότηση και την παρακολούθηση διαφόρων χημικών αντιδράσεων.
