انواع شاخص ها با استفاده و مثال در شیمی

از یک شاخص شیمیایی برای کاهش سرعت واکنش شیمیایی با تغییر رنگ آن استفاده می شود تا اینکه واکنش به پایان رسید یا به نقطه تعادل آن رسید. وادشاخص ها مولکول های پیچیده ای هستند که خود اسیدهای ضعیف (به عنوان مثال فنل فتالین) یا پایه های ضعیف (به عنوان مثال متیل نارنجی) هستند. شش نوع اصلی از شاخص در شیمی وجود دارد. آنها ترکیبات ارگانیک هستند.

آنها در محلول های اسیدی و قلیایی رنگهای مختلفی دارند. کارکردهای خاص مختلف با استفاده از انواع مختلف شاخص ها انجام می شود. Litmus یک شاخص مشترک است. در محلول های اسیدی و در محلول های قلیایی قرمز است. که به شرح زیر است:

• رنگ آبی
• برموتیمول آبی
• متیل پرتقال
• فنل فتالین
• لنگه
• برمکروسول سبز

هر شاخص در محیط اسیدی رنگ خاصی دارد که در یک pH خاص به رنگ دیگری در محیط اصلی تغییر می کند. به عنوان مثال ، فنل فتالین در محلول به شدت اسیدی بی رنگ است و در محلول کاملاً اساسی قرمز است. این رنگ را در pH در حدود 9 تغییر می دهد. این بدان معنی است که فنل فتالین در محلول با pH کمتر از 9 بی رنگ است. اگر pH بالاتر از 9 باشد ، فنل فتالین قرمز است.

انواع شاخص ها

• شاخص اسید پایه
• شاخص های طبیعی اسید پایه
• شاخص های واکنشهای کاهش اکسیداسیون (ردوکس)
• شاخص های جذب (بارش)
• شاخص های متالوکرومیک یا پیچیده
• شاخص های شیمیایی با ظرفیت لومینسانس
• شاخص های رطوبت شیمیایی
• شاخص های شیمیایی عقیم سازی

خصوصیات یک شاخص شیمیایی

در حالی که شما یک شاخص را انتخاب می کنید ، باید برخی از خصوصیات و یک سری الزامات را برای استفاده مناسب برآورده می کرد. الزامات به شرح زیر است:

• نباید با مواد واکنش نشان دهد و باید از نظر شیمیایی خالص باشد.
• نباید در کل واکنش تخریب شود و باید از نظر شیمیایی بی اثر باقی بماند.
• هنگامی که واکنش به نقطه تعادل می رسد یا به پایان می رسد ، نشانگر باید از رنگ آمیزی قابل توجه برخوردار باشد.
• میزان یکپارچگی جسمی ممکن است با ضخیم تر شدن آن تغییر نکند.

انتخاب شاخص

برای اسید قوی و پایه ضعیف ، از متیل نارنجی استفاده می شود. برای یک پایه قوی و اسید ضعیف ، فنول فتالین معمولاً انتخاب می شود.

استفاده و کاربردهای شاخص ها و انواع شاخص ها

شاخص ها معمولاً برای یافتن نقطه پایانی تیتراسیون پایه اسید استفاده می شوند.

20 نمونه از شاخص ها

1. متیل بنفش
2. چمدهی
3. سبز لومومالاچیتی
4. متیل قرمز
5. رنگ آبی
6. برویموکرسول سبز
7. متیل زرد
8. متیل پرتقال
9. برموفنول آبی
10. کنگو قرمز
11. بنفش
12. سیاه و سفید
13. برموتیمول آبی
14. الیزارین زرد
15. فنول قرمز
16. تیمولفالین
17. قرمز خنثی
18. فنل فتالین
19. نفتول فتالین
20. کرسول قرمز

توضیح رفتار شاخص ها (انواع شاخص ها)

شاخص در یک محلول جدا می شود و یونی را می دهد که رنگ متفاوتی از مولکول بدون دیسگاه نشانگر دارد.

مثال

نمونه ای از متیل نارنجی را که به رنگ قرمز رنگ و به رنگ زرد رنگ به رنگ اتحادیه است ، در نظر بگیرید.

اگر ما یک شاخص توسط فرمول کلی "HIN" را نشان دهیم ، تفکیک شاخص را می توان به شرح زیر نشان داد:

رفتار شاخص (متیل نارنجی)

اگر یک اسید اضافه شود که غلظت H + را افزایش می دهد ، تعادل به سمت چپ حرکت می کند و "هین" غالب می شود و محلول قرمز خواهد بود.

در محیط اساسی

اگر پایه ای اضافه شود که غلظت H + را کاهش می دهد ، تعادل به سمت راست حرکت می کند و یونیزه شده "در" غالب می شود و محلول زرد خواهد بود.

لیست شاخص های شیمیایی مهم

Eriochrome Black: این یک نشانگر پودر مایل به سیاه و پیچیده است که برای تیتراسیون های پیچیده استفاده می شود و برای به دست آوردن رنگ بنفش تیره محلول به آب اضافه می شود. متداول ترین استفاده از آن شاخص تعیین سختی آب یا تعیین پیچیده از سختی آب است. این شامل CACO3 کربنات کلسیم است. هنگامی که تمام کلسیم در تیتراسیون آب حل می شود ، این نشانگر رنگ آبی الکتریکی را نشان می دهد.

متیل نارنجی (MO): این مهمترین و بسیار رایج ترین رنگ های آزو یا نشانگر pH برای حجم اسید پایه است که اغلب با اسید برای تعیین پایه در محلول استفاده می شود. این یک شاخص تیتراسیون اغلب در صنایع مختلف مانند کاغذ ، چاپ ، صنعت نساجی و غیره است. مقدار زیادی در زباله های آب صنعتی هدر می رود و تخلیه می شود. در طیف وسیعی از pH ، رنگ نارنجی را نشان می دهد.

با تغییر مقادیر pH ، همچنین واریانس رنگ مشخص را نشان می دهد. اگرچه متیل نارنجی نیز به عنوان یک شاخص جهانی می داند ، اما طیف کاملی از محدوده رنگ را نشان نمی دهد و دارای نقطه پایانی بسیار تیز است. با وجود استفاده بیش از حد ، برخی از خواص جهش زا از این رو باید به دلیل مواد خطرناک از تماس مستقیم خودداری کرد.

متیل بنفش: متیل بنفش یک خانواده (همچنین به عنوان بنفش جنتیایی شناخته می شود) از شاخص های اسید پایه ای که متعلق به ترکیبات آلی هستند و به طور گسترده برای رنگها استفاده می شود. این به رنگ زرد با مقدار pH کم متیل بنفش تبدیل می شود. مقدار pH از 0. 0 تا 2. 0 برای یک رنگ بنفش آبی متفاوت است. برای گروه های متیل متصل به آن نشانگر ، می توانیم رنگ رنگ را با سهولت تغییر دهیم.

از رنگ های مختلف متیل بنفش برای اهداف مختلف استفاده می شود ، به عنوان مثال ، بنفش برای منسوجات و بنفش عمیق برای جوهر و رنگ. ژل سیلیس همچنین شامل یک شاخص هیدراتاسیون است. همچنین برای اهداف پزشکی مفید است.

Phenolphthalein: یکی دیگر از شاخص های مهم حجم اسید پایه ای که دارای فرمول C20H14O4 است. این یک ترکیب شیمیایی است که متعلق به خانواده فتالین است و همچنین می تواند به عنوان "هین" یا "PHPH" به عنوان علامت کوتاه نوشته شود. از آن به عنوان یک معرف آزمایشگاهی استفاده می شود و یک نشانگر بی رنگ است که دارای دامنه pH 8. 5 است که با افزایش pH بالاتر از 9. 0 رنگ صورتی تا تیره را نشان می دهد. تیتراسیون ، برای تعیین اسید در حد مجاز استفاده می شود.

Thymol Blue: Thymol Blue یک شاخص اسید پایه است که به عنوان Thymolsulfonephthalein نیز شناخته می شود و برای نشانگر pH استفاده می شود. این یک پودر کریستالی است که دارای یک رنگ مایل به قهوه ای یا قهوه ای مایل به سبز با دو ورم یا انتقال (pH اسیدی و pH اساسی) است. با تغییر مقدار pH از 1. 2 به 2. 8 ، در اولین انتقال به رنگ زرد تبدیل می شود. در حالی که در انتقال دوم ، مقدار pH از 8. 0 تا 9. 6 متفاوت است که آن را به رنگ آبی تبدیل می کند.

Thymol Blue یک شاخص جهانی در نظر گرفته شده است که دارای برخی از خواص سمی نیز است که می تواند باعث تحریکات شود. از این رو ، لازم است با خیال راحت استفاده شود. متأسفانه اگر متورم باشد نیز بسیار خطرناک است. همچنین می تواند هنگام استفاده از مقدار 10 ٪ فوق ، عواقب خطرناک ایجاد کند.

Bromophenol Blue: Bromophenol Blue همچنین به عنوان (tetrabromophenolphthalein) شناخته می شود و به عنوان یک نشانگر pH مشترک استفاده می شود. در pH کم ، رنگ زرد را نشان می دهد در حالی که در pH 3. 0 تا 4. 6 به صورت بنفش ظاهر می شود.

کنگو قرمز: کنگو قرمز یک ترکیب آلی است و به عنوان یک شاخص مشترک اسید پایه شناخته می شود که با مقدار pH پایین به رنگ آبی و نشانگر بلوط تبدیل می شود. در pH 3. 8 تا 5. 0 به رنگ قرمز تبدیل می شود که به عنوان رنگ آزو نیز شناخته می شود. فرمول مولکولی آن C32H222N6NA2O6S2 با وزن مولکولی 696. 7 گرم در مول است. کنگو قرمز در سال 1883 در آلمان توسط پل بتینگر کشف شد. کنگو قرمز همچنین برای محلول در محلول در محلول در محلول کلوئیدی شناخته شده است.

متیل قرمز: متیل قرمز یک شاخص اسید پایه ای است که دارای فرمول شیمیایی C15H15N3O2 و جرم مولی 269. 304g/mol است. همچنین به آن C. I Acid Red 2 گفته می شود که رنگ قرمز را با مقدار pH کم نشان می دهد و در pH 4. 4to 6. 2 زرد می شود. این یک پودر کریستالی قرمز تیره است و همچنین به عنوان رنگ آزو نیز شناخته می شود.

Bromocresol Green: Bromocresol Green یا BCG یک رنگ Triphenylmethane است و یک شاخص اسید پایه ای در نظر گرفته می شود که رنگ زرد را در pH کم نشان می دهد. همچنین هنگام تغییر مقدار pH بین 3. 8 تا 5. 4 به یک رنگ آبی سبز تبدیل می شود. این ماده به طور گسترده ای برای اهداف تیتراسیون ، رشد میکروبیولوژیکی و ژل آگارز DNA ، الکتروفورز استفاده می شود. BCG دارای فرمول شیمیایی C21H14BR4O5 و وزن مولکولی 698g/mol است. در بنزن و آب بسیار محلول است.

اندازه گیری pH یک محلول (انواع شاخص ها)

شاخص جهانی

برخی از شاخص ها به عنوان مخلوط از انواع شاخص ها استفاده می شوند. شاخص های مخلوط رنگهای مختلفی را در مقادیر pH مختلف می دهند. از این رو ، از آن برای اندازه گیری pH یک محلول استفاده می شود. چنین شاخص مختلط یک شاخص جهانی یا به سادگی یک نشانگر pH نامیده می شود.

pH یک محلول را می توان با فرو بردن یک قطعه از کاغذ نشانگر جهانی در محلول اندازه گیری کرد. pH سپس با مقایسه رنگ به دست آمده با نمودار رنگی یافت می شود.

ph متر

pH یک محلول را می توان با pH متر اندازه گیری کرد. این شامل یک الکترود pH متصل به یک متر است. الکترود درون محلول فرو می رود و متر pH را در مقیاس یا دیجیتالی نشان می دهد. این یک روش بسیار مطمئن تر و دقیق تر برای اندازه گیری pH نسبت به کاغذ نشانگر جهانی است ، اگرچه دومی اغلب راحت تر است.

سؤالات متداول (سوالات متداول)

انواع مختلف شاخص ها چیست؟

ورودی ، خروجی ، نتیجه و تأثیر چهار نوع شاخص مختلف است که معمولاً در آزمایشگاه ها استفاده می شود.

3 نوع شاخص چیست؟

تأخیر ، پیشرو و همزمان سه نوع اصلی شاخص در اقتصاد هستند.

چهار نوع شاخص چیست؟

چهار نوع شاخص به شرح زیر است: (1) شاخص های ورودی (2) شاخص های خروجی ، (3) شاخص نتیجه و (4) شاخص های ضربه.

چند نوع شاخص در شیمی وجود دارد؟

دو نوع شاخص در شیمی وجود دارد: (1) شاخص های طبیعی (2) شاخص های مصنوعی

دو نمونه از شاخص ها چیست؟

کلم قرمز ، گیلاس ، زردچوبه نمونه هایی از شاخص های طبیعی است در حالی که کاغذ فنول فتالین ، متیل نارنجی و لیتموس نمونه هایی از شاخص های مصنوعی هستند.

رایج ترین شاخص چیست؟

در دستگاه آزمایشگاهی ، کاغذ Litmus به عنوان رایج ترین شاخصی که از Litmus ساخته شده است که از گلسنگ ها استخراج می شود ، شناخته می شود.

شاخص های جهانی به عنوان مثال چیست؟

متیل قرمز (4. 8 - 6. 0) ، برموتیمول آبی (6. 0 - 7. 6) ، تیمول آبی (8. 0 - 9. 6) نمونه هایی از شاخص های جهانی هستند.