ตัวบ่งชี้ชนิดของตัวชี้วัดค่า pH และวิธีการทำงาน

ตัวชี้วัดค่า pH พวกเขาเป็นพื้นฐานในการกำหนดปริมาณของ pH ที่อยู่ในสื่อเฉพาะ เมื่อเราพูดถึงแนวคิดของค่า pH แสดงถึงความเข้มข้นของไฮโดรเนียมไอออน (H)₃O⁺) ที่มีอยู่ในสารละลายน้ำ.

ในทำนองเดียวกันมันจะถูกวัดในระดับลอการิทึมเชิงลบระหว่าง 0 และ 14 โดยที่สารละลายที่มีค่า pH ต่ำกว่า 7 ถือว่าเป็นกรดสารละลาย pH ที่มากกว่า 7 นั้นเป็นค่าพื้นฐานและผู้ที่มีค่า pH เท่ากับ 7 ถือว่าเป็นโซลูชันที่เป็นกลาง พารามิเตอร์นี้แสดงดังต่อไปนี้พร้อมกับสมการของเฮนเดอร์สัน - แฮสเซลบาลช์: pH = pKa + บันทึก₁₀ ([A^-] / [HA]).

ในการแสดงออกก่อนหน้านี้ pKa แสดงถึงลอการิทึมลบของค่าคงตัวของการแยกกรดและความเข้มข้นของกราม [A^-] และ [HA] คือกรดอ่อนและเบสคอนจูเกตตามลำดับ การรู้ค่า pH ช่วยให้สามารถศึกษาคุณภาพของน้ำและอาหารและสามารถรักษาความสามารถในการทำซ้ำของผลิตภัณฑ์เคมีอย่างละเอียด.

ดัชนี

• 1 ประเภท
  • 1.1 ตัวชี้วัดสภาพคล่อง
  • 1.2 เอกสารบ่งชี้
  • 1.3 pH meter
• 2 พวกเขาทำงานอย่างไร?
  • 2.1 เครื่องชี้วัดสภาพคล่อง
  • 2.2 เอกสารตัวบ่งชี้
  • 2.3 pH meter
• 3 อ้างอิง

ชนิด

ตัวบ่งชี้ค่า pH มีสามประเภทหลัก: ตัวบ่งชี้ฐานกรด - ของเหลวซึ่งทำงานตามช่วงค่า pH ที่แน่นอน กระดาษและวัสดุบ่งชี้อื่น ๆ ที่เปลี่ยนสีเป็นตัวอย่างของเหลวหรือก๊าซจะถูกเพิ่มลงในพื้นผิวของพวกเขา; และเครื่องวัดค่า pH แบบดิจิตอลซึ่งวัดความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างขั้วไฟฟ้าทั้งสอง.

ตัวชี้วัดสภาพคล่อง

ตัวบ่งชี้ของเหลวเป็นกรดอ่อนหรือฐานอินทรีย์ที่มีสีแตกต่างกันไปตามรูปแบบที่เป็นกรดหรือพื้นฐาน งานเหล่านี้อยู่ในช่วงที่ จำกัด การเปลี่ยนสีเมื่อถึงจุดนี้และจะหยุดการเปลี่ยนสีเมื่อถึงระดับสูงสุดของช่วง.

ในการทำงานควรใช้ในโซลูชันที่สามารถสังเกตการเปลี่ยนสีได้ (ไม่มีสี).

มีตัวบ่งชี้ของเหลวจำนวนมากที่มีสีและช่วง pH ต่าง ๆ รวมถึง cresol red (แดงถึงเหลืองในช่วง 0.2 ถึง 1.8), methyl red (แดงถึงเหลืองในช่วง 4) , 2 ถึง 6.2), สีเขียว bromocresol (สีชมพูเป็นสีน้ำเงิน / เขียว 4.2 ถึง 5.2) และฟีนอฟทาลีน (ไม่มีสีถึงสีชมพูในช่วง 8.0 ถึง 10.0).

ตัวชี้วัดเหล่านี้ได้รับความนิยมในระดับปริญญาในสาขาเคมีเชิงวิเคราะห์แม้ว่าคุณจะต้องมีระดับการฝึกอบรมที่แน่นอน.

เอกสารบ่งชี้

มีกระดาษหลายชนิดที่ใช้สำหรับการวัดค่า pH แต่ที่รู้จักกันดีคือกระดาษลิตมัสซึ่งทำด้วยผงที่มาจากไลเคน.

กระดาษลิตมัสใช้เพื่อทราบว่าของเหลวหรือก๊าซเป็นกรดหรือพื้นฐาน (โดยไม่ทราบว่าจะเป็นค่า pH ที่แน่นอนหรือการประเมินของมัน) และมาในงานนำเสนอที่สอง: สีฟ้าและสีแดง.

กระดาษสีน้ำเงิน litmus เปลี่ยนเป็นสีแดงในสภาพที่เป็นกรดและกระดาษสีแดงสีน้ำเงินเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงินในเงื่อนไขพื้นฐานหรือด่างและสามารถนำกลับมาใช้เพื่อทำการทดสอบในสิ่งที่ตรงกันข้ามได้เมื่อกระดาษเปลี่ยนสีไปแล้ว.

ข้อ จำกัด ที่ทราบของกระดาษเช่นไม่สามารถให้ค่า pH ที่แน่นอนหรือโดยประมาณและความสามารถในการเปลี่ยนเป็นสีอื่นเมื่อทำปฏิกิริยากับสารประกอบบางชนิดทำให้มันถูกแทนที่ด้วยตัวบ่งชี้ของเหลวและ / หรือ pH-meter.

เครื่องวัดค่า pH

pH-meter เกิดจากความต้องการของนักวิเคราะห์ห้องปฏิบัติการเพื่อให้ได้ค่าที่แน่นอนของพารามิเตอร์นี้สิ่งที่ไม่สามารถทำได้ด้วยตัวชี้วัดกระดาษหรือตัวบ่งชี้ของเหลว.

พวกเขาจะขึ้นอยู่กับการวัดความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่าง pH ของอิเล็กโทรดและอิเล็กโทรดอ้างอิง.

การทำงานของเครื่องวัดค่า pH เหล่านี้อธิบายได้ในเชิงลึกมากขึ้นในส่วนต่อไปนี้ แต่โดยทั่วไปตัวชี้วัดเหล่านี้ถือว่าเป็นเลิศที่แม่นยำที่สุดโดยให้ตัวเลขที่แม่นยำ (กับความแม่นยำ 0.01 หน่วย pH) ของพารามิเตอร์และการนับ ด้วยความไวและความเร็วที่เหนือกว่าอีกสองวิธี.

นอกจากนี้พวกเขายังสามารถวัดลักษณะอื่น ๆ เช่นของแข็งที่ละลายได้การนำไฟฟ้าและอุณหภูมิของสารละลาย.

ข้อเสียเปรียบเพียงอย่างเดียวของเครื่องวัดค่า pH ชนิดนี้คือพวกเขาเป็นอุปกรณ์ที่ละเอียดอ่อนและนอกเหนือจากการสอบเทียบเบื้องต้นที่ต้องดำเนินการโดยนักดนตรีหรือนักเลงของอุปกรณ์พวกเขาจะต้องทำความสะอาดอย่างสม่ำเสมอเพื่อป้องกันขั้วไฟฟ้าจากวัสดุสะสมในสิ่งเหล่านี้.

พวกเขาทำงานอย่างไร?

ตัวชี้วัดสภาพคล่อง

ตัวบ่งชี้ของเหลวเปลี่ยนสีโดยการกระทำของโปรตอนหรือ deprotonation ในโครงสร้างของพวกเขา (ขึ้นอยู่กับลักษณะพื้นฐานหรือลักษณะกรดของตัวบ่งชี้) ซึ่งขึ้นอยู่กับสมดุลของปฏิกิริยาดังนั้น: HIn + H₂O ↔ H₃O⁺ + ใน^-

นั่นคือเมื่อเพิ่มตัวบ่งชี้ในการแก้ปัญหาถ้าความสมดุลของสื่อนี้เริ่มมีแนวโน้มที่จะไปในทิศทางตรงกันข้ามโดยการเพิ่มหรือลดลงของไอออนไฮโดรเนียม (อีกครั้งขึ้นอยู่กับลักษณะของตัวบ่งชี้) มันจะเปลี่ยนสีจนกระทั่งในที่สุด อยู่สีใหม่คงที่.

เอกสารบ่งชี้

เอกสารตัวบ่งชี้โดยเฉพาะกระดาษลิตมัสต้องสัมผัสกับสารละลายที่ต้องวิเคราะห์อย่างรอบคอบเพื่อให้สามารถวัดได้อย่างถูกต้อง.

นั่นคือในการแก้ปัญหาของเหลวไม่ควรนำมาใช้อย่างสมบูรณ์ แต่ควรหยดด้วยหรือสัมผัสตัวอย่างของสารในเวลาสั้น ๆ.

ในกรณีของการแก้ปัญหาก๊าซก๊าซจะต้องผ่านพื้นผิวของกระดาษเพื่อให้สามารถติดต่อและเปลี่ยนสีของมัน.

เครื่องวัดค่า pH

ตามที่ระบุไว้ข้างต้นเครื่องวัดค่า pH ทำงานเนื่องจากความต่างศักย์ทางไฟฟ้าระหว่างหัววัดค่า pH และหัววัดอ้างอิง.

เครื่องวัดค่า pH วัดแรงดันไฟฟ้าที่มีอยู่ระหว่างสองขั้วไฟฟ้าในสารละลายและแสดงผลลัพธ์ที่แปลงเป็นค่า pH ที่สอดคล้องกัน.

อุปกรณ์ประกอบด้วยอิเล็กโทรดหนึ่งคู่ซึ่งหนึ่งในนั้นเป็นโลหะและไม่รู้สึกถึง pH ของสารละลาย - และแอมพลิฟายเออร์อิเล็กทรอนิกส์ที่เรียบง่าย สำหรับการสอบเทียบอุปกรณ์นั้นได้รับการสอบเทียบด้วยสารละลาย pH ที่เป็นที่รู้จัก.

การอ้างอิง

1. แคโรไลนา ( N.d. ) การวัดค่า pH: ตัวชี้วัดกระดาษและเครื่องวัด สืบค้นจาก carolina.com
2. บริษัท , S. (s.f. ) ช่วงค่าตัวบ่งชี้ค่า pH สืบค้นจาก sciencecompany.com
3. LibreTexts ( N.d. ) ตัวชี้วัดค่า pH สืบค้นจาก chem.libretexts.org
4. ThoughtCo ( N.d. ) นิยามและตัวอย่างของตัวบ่งชี้ pH ดึงมาจาก thinkco.com
5. วิกิพีเดีย ( N.d. ) ค่า PH meter สืบค้นจาก en.wikipedia.org