Что такое химический индикатор

Химические индикаторы

Слово "индикатор" - латинское и переводится этого мало используемого языка очень просто: "указатель". Ничего странного в этом нет, ведь функция всех химических индикаторов - указать кислотность среды, наличие тех или иных веществ и вообще помочь при определении состава и/или свойств неизвестного вещества.

Индикаторы весьма широко применяются в химии также для определения изменения концентрации вещества или компонента, к примеру, в растворе. Впрочем, индикаторов существует достаточно много и некоторые из них применяются крайне редко в мирной жизни, к примеру те, что позволяют установить дозу полученного объектом облучения.

Какие бывают индикаторы

Существует несколько групп индикаторов:

• Кислотно-основные индикаторы. Помогают определить кислотность среды. Самый известный из них - лакмус.
• Редокс-индикаторы. Химические индикаторы окислительно восстановительной реакции.
• Металлоиндикаторы. Вещества, предназначенные для определения точки эквивалентности при использовании методов количественного химического анализа, основанных на измерении объёма раствора реактива точно известной концентрации, расходуемого для реакции с определяемым веществом.
• Адсорбционные индикаторы. Вещества, способные адсорбироваться на поверхности осадка и менять при этом окраску или интенсивность люминесценции (например, крахмал).

Речь пойдёт о наиболее известных кислотно-основных индикаторах: лакмусе, фенолфталеине и метиловом оранжевом.

Лакмус. Лакмус можно назвать одним из древнейших известных химикам индикаторов. Это единственный из трёх индикаторов, о которых идёт речь, получаемый из натурального сырья. Впервые лакмус был использован как химический реагент и индикатор других веществ примерно в 1300 году. Сделал это испанский врач и алхимик Арнальдус де Виланова.

Довольно долго производство лакмуса было монополизировано и подробности технологии его получения - охраняемой коммерческой тайной. В наши дни на изготовление лакмуса идут некоторые виды лишайников, произрастающие на западном побережье Южной Америки, Канарских и Азорских островах, в Анголе и на Мадагаскаре, а на территории Европы - в Норвегии и Швеции и в Пиренеях. Сегодня лакмус добывают по технологии, запатентованной в далёком 1758 году двумя английскими химиками.

Фенолфталеин и метиловый оранжевый (обычно его называют метилоранж) получаются исключительно в лабораторных условиях путём химического синтеза. Метилоранж используют только в химии: 0,1%-ный водный раствор применяется в аналитической химии как кислотно-основный индикатор.

А вот у фенолфталеина есть и иная сфера применения: медицина. Более 150 лет это вещество использовалось медиками как слабительное средство. Впрочем, фенолфталеин, накапливаясь в организме, может оказывать раздражающее действие на почки. Сейчас использование этого вещества в медицинских целях ограничивают в связи с его недавно обнаруженными проканцерогенными свойствами.

Как их применяют

Индикаторы позволяют быстро и достаточно точно контролировать состав жидких или газообразных сред, следить за изменением их состава, или за протеканием химической реакции.

Широко используются кислотно-основные индикаторы, разбавленные растворы которых обладают способностью заметно изменять цвет, в зависимости от кислотности раствора. Причина изменения цвета - изменения в строении молекул индикатора в кислой и щелочной среде, что приводит к изменению спектра поглощения раствора.

К примеру, лакмус в кислотной среде приобретает интенсивный красный цвет, а в щелочной - синеет. Фенолфталеин в сильно-кислой среде будет оранжевым, а в щёлочи даст розовый оттенок. Метилоранж меняет цвет от красного в кислотной среде до оранжевого в нейтральной и жёлтого в щелочной.

Для определения состава газовых сред используют индикаторные бумажки и индикаторные трубки.

Предупреждение: не все вещества, упомянутые в данной статье, являются доступными и безопасными для здоровья. Редакция напоминает: любые химические опыты должны проводиться при должном уровне профессиональной подготовки или под руководством компетентного специалиста и только в лабораторных условиях с соблюдением правил техники безопасности!

Список рекомендуемой литературы

• Большая Советская Энциклопедия.
• Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона.
• Бишоп Э. Индикаторы (перевод с английского). Том 1.