Олон төрлийн органик бодисуудын дунд янз бүрийн орчинд өнгөний өөрчлөлтөөр тодорхойлогддог тусгай нэгдлүүд байдаг. Орчин үеийн цахим рН тоолуур гарч ирэхээс өмнө индикаторууд нь хүрээлэн буй орчны хүчил-суурь үзүүлэлтүүдийг тодорхойлоход зайлшгүй шаардлагатай "хэрэгсэл" байсан бөгөөд лабораторийн практикт аналитик химийн туслах бодис болгон, түүнчлэн шаардлагатай тоног төхөөрөмж байхгүй үед ашиглагдсаар байна..
Үзүүлэлтүүд юунд зориулагдсан вэ?
Эхэндээ эдгээр нэгдлүүдийн янз бүрийн орчинд өнгийг өөрчлөх шинж чанарыг уусмал дахь бодисын хүчил шүлтийн шинж чанарыг нүдээр тодорхойлоход өргөн ашигладаг байсан нь зөвхөн орчны шинж чанарыг тодорхойлох төдийгүй зурахад тусалсан. үүссэн урвалын бүтээгдэхүүний талаархи дүгнэлт. Лабораторийн практикт индикаторын уусмалыг титрлэх замаар бодисын концентрацийг тодорхойлоход ашигладаг хэвээр байгаа бөгөөд дутагдалтай тохиолдолд хиймэл аргыг хэрхэн ашиглах талаар сурах боломжийг танд олгоно.орчин үеийн рН тоолуур.
Ийм хэдэн арван бодис байдаг бөгөөд тэдгээр нь тус бүр нь нэлээд нарийхан хэсэгт мэдрэмтгий байдаг: ихэвчлэн мэдээллийн хэмжүүрээр 3 онооноос хэтрэхгүй. Ийм олон янзын хромофорууд, тэдгээрийн хоорондын идэвхжил багатай тул эрдэмтэд лаборатори болон үйлдвэрлэлийн нөхцөлд өргөн хэрэглэгддэг бүх нийтийн үзүүлэлтүүдийг бий болгож чадсан.
Хамгийн их ашиглагддаг рН үзүүлэлтүүд
Таних шинж чанараас гадна эдгээр нэгдлүүд нь сайн будах чадвартай байдаг нь нэхмэлийн үйлдвэрт даавууг будахад ашиглах боломжийг олгодог. Химийн олон тооны өнгөт индикаторуудаас хамгийн алдартай бөгөөд ашиглагддаг нь метил жүрж (метил жүрж) ба фенолфталеин юм. Бусад ихэнх хромофоруудыг одоогоор бие биетэйгээ хольж эсвэл тусгай синтез болон урвалд ашиглаж байна.
Метил жүрж
Олон будагч бодисыг төвийг сахисан орчинд үндсэн өнгөөр нь нэрлэсэн байдаг нь энэ хромофорын хувьд ч мөн адил. Метил жүрж бол хүчиллэг орчинд индикаторын өнгийг улаан, шүлтлэг орчинд шар өнгөтэй болгох үүрэгтэй N=N бүлэгтэй азо будаг юм. Азо нэгдлүүд нь өөрөө хүчтэй суурь биш боловч электрон донорын бүлгүүд байдаг (‒ OH, ‒ NH2, ‒ NH (CH3), ‒ N (CH 3)2 болон бусад) нь азотын аль нэг атомын суурь чанарыг нэмэгдүүлдэг,Энэ нь донор-хүлээн авагчийн зарчмын дагуу устөрөгчийн протоныг холбох чадвартай болдог. Иймд уусмал дахь H+ ионы концентрацийг өөрчлөх үед хүчил-суурь индикаторын өнгө өөрчлөгдөхийг ажиглаж болно.
Метил жүрж хийх талаар дэлгэрэнгүй
Сульфанилийн хүчлийг диазотжуулах урвалаар метил оранж авах C6H4(SO3H)NH2 дараа нь диметиланилин C6H5N(CH3)2. Сульфанилийн хүчил нь натрийн нитрит NaNO нэмснээр натрийн шүлтийн уусмалд ууссан. 2, дараа нь мөсөөр хөргөж, синтезийг аль болох 0°С-ийн температурт хийж, давсны хүчил HCl нэмнэ. Дараа нь HCl дахь диметиланилины тусдаа уусмалыг бэлтгэж, хөргөх үед анхны уусмал руу цутгаж, будаг олж авна. Энэ нь цаашид шүлтлэгжиж, уусмалаас хар улбар шар өнгийн талстууд тунадас үүсэж, хэдэн цагийн дараа шүүж, усан ваннд хатаана.
Фенолфталеин
Энэ хромофор нь нийлэгжилтэнд оролцдог хоёр урвалжийн нэрийг нэмснээр нэрээ авсан. Индикаторын өнгө нь шүлтлэг орчинд бөөрөлзгөнө (улаан ягаан, бөөрөлзгөнө-улаан) өнгө олж авснаар өнгө нь өөрчлөгдөж, уусмалыг хүчтэй шүлтжүүлэх үед өнгөгүй болдог. Фенолфталеин нь орчны рН-ээс хамаарч хэд хэдэн хэлбэртэй байж болох ба хүчтэй хүчиллэг орчинд улбар шар өнгөтэй байдаг.
Энэ хромофор нь цайрын хлорид ZnCl2 эсвэл төвлөрсөн хүхрийн хүчил H2-ийн дэргэд фенол ба фталийн ангидридын конденсацын үр дүнд үүсдэг. SO 4. Хатуу төлөвт фенолфталеины молекулууд нь өнгөгүй талст юм.
Өмнө нь фенолфталеиныг туулгах эм үйлдвэрлэхэд идэвхтэй ашигладаг байсан ч хуримтлагдсан шинж чанар нь тогтоогдсон тул хэрэглээ нь аажмаар багассан.
Литмус
Энэ үзүүлэлт нь хатуу орчинд ашигласан анхны урвалжуудын нэг юм. Лакмус бол зарим төрлийн хагнаас гаргаж авсан байгалийн нэгдлүүдийн цогц холимог юм. Энэ нь зөвхөн будагч бодис төдийгүй орчны рН-ийг тодорхойлох хэрэгсэл болгон ашигладаг. Энэ бол химийн практикт хүн хэрэглэж эхэлсэн анхны үзүүлэлтүүдийн нэг юм: усан уусмал эсвэл түүгээр шингээсэн шүүлтүүрийн цаасны тууз хэлбэрээр ашигладаг. Хатуу төлөвт байгаа лакмус нь аммиакийн бага зэрэг үнэртэй бараан нунтаг юм. Цэвэр усанд уусвал индикаторын өнгө нь нил ягаан болж, хүчиллэгжих үед улаан болж хувирдаг. Шүлтлэг орчинд лакмус цэнхэр болж хувирдаг бөгөөд энэ нь түүнийг орчмын индикаторыг ерөнхийд нь тодорхойлоход бүх нийтийн индикатор болгон ашиглах боломжтой болгодог.
Лакмусын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн бүтцэд рН өөрчлөгдөх үед үүсэх урвалын механизм, мөн чанарыг нарийн тогтоох боломжгүй, учир нь энэ нь 15 хүртэл өөр нэгдлүүдийг агуулж болох бөгөөд тэдгээрийн зарим нь:Эдгээр нь салшгүй идэвхтэй бүрэлдэхүүн хэсгүүд байж болох бөгөөд энэ нь тэдний химийн болон физик шинж чанарыг судлахад хүндрэл учруулдаг.
Универсал заагч цаас
Шинжлэх ухаан хөгжиж, индикаторын цаас гарч ирснээр хүрээлэн буй орчны үзүүлэлтүүдийг тогтоох нь илүү хялбар болсон тул аливаа хээрийн судалгаанд бэлэн шингэн урвалж байх шаардлагагүй болсон тул эрдэмтэд, шүүх эмнэлгийн эрдэмтэд амжилттай ашиглаж байна. Тиймээс уусмалуудыг бүх нийтийн индикатор цаасаар сольсон бөгөөд энэ нь өргөн хүрээний үйл ажиллагааны улмаас бусад хүчил-суурь үзүүлэлтүүдийг ашиглах хэрэгцээг бараг бүрмөсөн арилгасан.
Нэвчилттэй туузны найрлага нь үйлдвэрлэгчээс хамаарч өөр өөр байж болох тул орцуудын ойролцоо жагсаалт дараах байдалтай байж болно:
- фенолфталеин (0-3, 0 ба 8, 2-11);
- (ди)метил шар (2, 9–4, 0);
- метил жүрж (3, 1–4, 4);
- метил улаан (4, 2–6, 2);
- бромотимол хөх (6, 0–7, 8);
- α‒нафтолфталеин (7, 3–8, 7);
- тимол хөх (8, 0–9, 6);
- крезолфталеин (8, 2–9, 8).
Сав баглаа боодол нь 0-12 (ойролцоогоор 14) хүртэлх орчны рН-ийг нэг бүхэл тооны нарийвчлалтайгаар тодорхойлох боломжийг олгодог өнгөт масштабын стандартыг агуулсан байх ёстой.
Бусад зүйлсийн дотор эдгээр нэгдлүүдийг усан болон ус-спиртийн уусмалд хамтад нь хэрэглэж болох тул ийм хольцыг хэрэглэхэд маш тохиромжтой. Гэсэн хэдий ч эдгээр бодисуудын зарим нь усанд муу уусдаг тул зайлшгүй шаардлагатай байдагбүх нийтийн органик уусгагчийг сонго.
Хүчлийн суурь үзүүлэлтүүд нь шинж чанараараа шинжлэх ухааны олон салбарт хэрэглээгээ олсон бөгөөд тэдгээрийн олон талт байдал нь рН-ийн өргөн хүрээний индикаторуудад мэдрэмтгий бүх нийтийн хольцыг бий болгох боломжийг олгосон.
