Ndër shumëllojshmërinë e substancave organike, ka përbërje të veçanta që karakterizohen nga ndryshimet e ngjyrave në mjedise të ndryshme. Para ardhjes së matësve elektronikë të pH-së moderne, treguesit ishin "mjete" të domosdoshme për përcaktimin e treguesve acido-bazikë të mjedisit dhe vazhdojnë të përdoren në praktikën laboratorike si substanca ndihmëse në kiminë analitike, si dhe në mungesë të pajisjeve të nevojshme..
Për çfarë shërbejnë treguesit?
Fillimisht, vetia e këtyre përbërjeve për të ndryshuar ngjyrën në media të ndryshme u përdor gjerësisht për të përcaktuar vizualisht vetitë acido-bazike të substancave në tretësirë, gjë që ndihmoi në përcaktimin jo vetëm të natyrës së mediumit, por edhe në tërheqjen një përfundim në lidhje me produktet e reaksionit që rezultojnë. Zgjidhjet e treguesve vazhdojnë të përdoren në praktikën laboratorike për të përcaktuar përqendrimin e substancave me titrim dhe ju lejojnë të mësoni se si të përdorni metoda të improvizuara për mungesë tëmatës të pH moderne.
Ka disa dhjetra substanca të tilla, secila prej të cilave është e ndjeshme ndaj një zone mjaft të ngushtë: zakonisht nuk i kalon 3 pikë në shkallën e informativitetit. Falë një shumëllojshmërie të tillë kromoforesh dhe aktivitetit të tyre të ulët ndërmjet tyre, shkencëtarët arritën të krijojnë tregues universalë që përdoren gjerësisht në kushte laboratorike dhe prodhimi.
Treguesit më të përdorur të pH
Vlen të përmendet se përveç vetive identifikuese, këto përbërje kanë një aftësi të mirë ngjyrosëse, e cila u lejon atyre të përdoren për ngjyrosjen e pëlhurave në industrinë e tekstilit. Nga numri i madh i treguesve të ngjyrave në kimi, më të famshmit dhe më të përdorurit janë portokalli metil (methyl orange) dhe fenolftaleina. Shumica e kromoforeve të tjera përdoren aktualisht të përziera me njëra-tjetrën, ose për sinteza dhe reaksione specifike.
Portokalli metil
Shumë ngjyra emërtohen për ngjyrat e tyre kryesore në një mjedis neutral, gjë që është e vërtetë edhe për këtë kromofore. Portokalli metil është një bojë azo që ka një grupim - N=N - në përbërjen e tij, i cili është përgjegjës për kalimin e ngjyrës së treguesit në të kuqe në një mjedis acid, dhe në të verdhë në një mjedis alkalik. Vetë komponimet azo nuk janë baza të forta, megjithatë, prania e grupeve të dhuruesve të elektroneve (‒ OH, ‒ NH2, ‒ NH (CH3), ‒ N (CH 3)2 dhe të tjera) rrit bazën e një prej atomeve të azotit,i cili bëhet i aftë të bashkojë protonet e hidrogjenit sipas parimit dhurues-pranues. Prandaj, kur ndryshoni përqendrimet e joneve H+ në tretësirë, mund të vërehet një ndryshim në ngjyrën e treguesit acid-bazë.
Më shumë për të bërë portokall metil
Merrni metil portokall duke reaksionuar me diazotizimin e acidit sulfanilik C6H4(SO3H)NH2 e ndjekur nga një kombinim me dimetilaniline C6H5N(CH3)2. Acidi sulfanilik tretet në një tretësirë alkali natriumi duke shtuar nitrit natriumi NaNO 2dhe më pas ftohet me akull për të kryer sintezën në temperatura sa më afër 0°C dhe shtohet acid klorhidrik HCl. Më pas, përgatitet një tretësirë e veçantë e dimetilanilinës në HCl, e cila derdhet në tretësirën e parë kur ftohet, duke marrë një ngjyrë. Ai alkalizohet më tej dhe nga solucioni precipitojnë kristalet portokalli të errët, të cilat, pas disa orësh, filtohen dhe thahen në një banjë uji.
Fenolftalein
Kjo kromofore e mori emrin nga shtimi i emrave të dy reagentëve të përfshirë në sintezën e tij. Ngjyra e treguesit dallohet për ndryshimin e ngjyrës së saj në një mjedis alkalik me marrjen e një ngjyre mjedër (e kuqe-vjollcë, mjedër-e kuqe), e cila bëhet e pangjyrë kur tretësira alkalizohet fort. Fenolftaleina mund të marrë disa forma në varësi të pH-së së mjedisit dhe në mjedise shumë acide ka një ngjyrë portokalli.
Kjo kromofore prodhohet nga kondensimi i fenolit dhe anhidridit ftalik në prani të klorurit të zinkut ZnCl2 ose acidit sulfurik të përqendruar H2 SO 4. Në gjendje të ngurtë, molekulat e fenolftaleinës janë kristale pa ngjyrë.
Më parë, fenolftaleina përdorej në mënyrë aktive në krijimin e laksativëve, por gradualisht përdorimi i saj u reduktua ndjeshëm për shkak të vetive të vendosura kumulative.
Ltmus
Ky tregues ishte një nga reagentët e parë të përdorur në media të ngurta. Lakmusi është një përzierje komplekse e komponimeve natyrore që përftohet nga lloje të caktuara të likeneve. Përdoret jo vetëm si një agjent ngjyrues, por edhe si një mjet për të përcaktuar pH-në e mediumit. Ky është një nga treguesit e parë që filloi të përdoret nga njeriu në praktikën kimike: përdoret në formën e tretësirave ujore ose shiritave të letrës filtri të ngopura me të. Lakmusi në gjendje të ngurtë është një pluhur i errët me një erë të lehtë amoniaku. Kur tretet në ujë të pastër, ngjyra e treguesit bëhet vjollcë, dhe kur acidohet, bëhet e kuqe. Në një mjedis alkalik, lakmusi kthehet në blu, gjë që bën të mundur përdorimin e tij si një tregues universal për përcaktimin e përgjithshëm të treguesit mesatar.
Nuk është e mundur të përcaktohet me saktësi mekanizmi dhe natyra e reaksionit që ndodh kur pH ndryshon në strukturat e përbërësve të lakmusit, pasi ai mund të përfshijë deri në 15 komponime të ndryshme, disa prej të cilaveato mund të jenë përbërës aktivë të pandashëm, gjë që ndërlikon studimet e tyre individuale të vetive kimike dhe fizike.
Letër tregues universal
Me zhvillimin e shkencës dhe ardhjen e letrave treguese, vendosja e treguesve mjedisorë është bërë shumë më e thjeshtë, pasi tani nuk ishte e nevojshme të kishte reagentë të lëngshëm të gatshëm për ndonjë kërkim në terren, të cilin shkencëtarët dhe mjekët ligjorë ende përdoret me sukses. Pra, solucionet u zëvendësuan nga letra treguese universale, të cilat, për shkak të spektrit të gjerë të veprimit, eliminuan pothuajse plotësisht nevojën për të përdorur çdo tregues tjetër acid-bazë.
Përbërja e shiritave të ngopura mund të ndryshojë nga prodhuesi në prodhues, kështu që një listë e përafërt e përbërësve mund të jetë si më poshtë:
- fenolftaleinë (0-3, 0 dhe 8, 2-11);
- (di)metil verdhë (2, 9–4, 0);
- portokalli metil (3, 1–4, 4);
- metil i kuq (4, 2–6, 2);
- bromothymol blu (6, 0–7, 8);
- α‒naftolftaleinë (7, 3–8, 7);
- timol blu (8, 0–9, 6);
- cresolphthalein (8, 2–9, 8).
Paketimi përmban domosdoshmërisht standarde të shkallës së ngjyrave që ju lejojnë të përcaktoni pH-në e mediumit nga 0 në 12 (rreth 14) me një saktësi prej një numri të plotë.
Ndër të tjera, këto përbërje mund të përdoren së bashku në solucione ujore dhe ujë-alkool, gjë që e bën shumë të përshtatshëm përdorimin e përzierjeve të tilla. Megjithatë, disa nga këto substanca mund të jenë pak të tretshme në ujë, kështu që është e nevojshmezgjidhni tretës organik universal.
Për shkak të vetive të tyre, treguesit acido-bazikë kanë gjetur aplikimin e tyre në shumë fusha të shkencës dhe diversiteti i tyre ka bërë të mundur krijimin e përzierjeve universale që janë të ndjeshme ndaj një game të gjerë treguesish të pH.
