อินดิเคเตอร์
อินดิเคเตอร์ คือ สารที่ใช้ทดสอบความเป็นกรด เบสของสารต่าง ๆ และสีของสารนี้จะเปลี่ยนไปเมื่อค่าความเป็นกรด - เบสเปลี่ยนไป
การทดสอบความเป็นกรด - เบสของสารละลาย
ความเป็นกรด - เบส หรือค่า pH ของสารละลายสามารถทดสอบได้โดยใช้อินดิเคเตอร์
อินดิเคเตอร์ที่ใช้ในการทดสอบความเป็นกรด - เบส หรือค่า pH ของสารละลายได้แก่
1. กระดาษลิตมัส มีสีแดงกับสีน้ำเงิน มีการเกิดขึ้น ดังนี้
- สารละลายกรด หรือสารละลายที่มีค่า pH ต่ำกว่า 7 จะเปลี่ยนสีของกระดาษลิตมัสจากสีน้ำเงินเป็นสีแดง แต่ไม่เปลี่ยนสีของกระดาษลิตมัสสีแดง
- สารละลายเบสหรือสารละลายที่มีค่า pH สูงกว่า 7 จะ เปลี่ยนสีของกระดาษลิตมัสจากสีแดงเป็นสีน้ำเงินแต่ไม่เปลี่ยนสีของกระดาษ ลิตมัสสีน้ำเงิน
- สารละลายเป็นกลางหรือสารละลายที่มีค่า pH เท่ากับ 7 จะไม่เปลี่ยนสีของกระดาษลิตมัสทั้งสีแดงและสีน้ำเงิน
2. สารละลายฟีนอล์ฟทาลีน เป็นอินดิเคเตอร์ที่ไม่มีสี เมื่อหยดสารละลายกรด สีของสารละลายจะคงเดิม เมื่อหยดสารละลายเบส สีของสารละลายฟีนอล์ฟทา ลีนจะเปลี่ยนเป็นสีชมพูม่วง แต่ถ้าเป็นเบสแก่จะเปลี่ยนเป็นสีแดง
3. สารละลายยูนิเวอร์แซลอินดิเคเตอร์ เป็นการนำอินดิเคเตอร์หลาย ๆชนิดที่มีการเปลี่ยนสีในช่วง pH ต่างกันมาผสมกันในสัดส่วนที่เหมาะสม
จึงสามารถบอกค่าความเป็นกรด - เบส ของสารละลายโดยบอกค่า pH ที่ละเอียด และถูกต้องยิ่งขึ้น
อินดิเคเตอร์ที่ใช้ในการทดสอบความเป็นกรด เบสของดิน
ยูนิเวอร์แซลอินดิเคเตอร์ เป็นตลับ ภายในมีกระดาษยูนิเวอร์แซลอินดิเคเตอร์ และบนตลับจะมีแผ่นเทียบสีค่า pH ตั้งแต่ 1 ถึง 14
ดินเป็นกรด จะเปลี่ยนสีกระดาษยูนิเวอร์แซลอินดิเคเตอร์จากสีน้ำตาลเป็นสีแดง
ดินเป็นเบส จะเปลี่ยนสีกระดาษยูนิเวอร์แซลอินดิเคเตอร์ จากสีน้ำตาลเป็นสีเขียวน้ำเงิน
ดินเป็นกลาง จะไม่เปลี่ยนสีกระดาษยูนิเวอร์แซลดิเคเตอร์
ตัวอย่างอินดิเคเตอร์
การทดสอบความเป็นกรด - เบสของสารละลาย
ความเป็นกรด - เบส หรือค่า pH ของสารละลายสามารถทดสอบได้โดยใช้อินดิเคเตอร์
อินดิเคเตอร์ที่ใช้ในการทดสอบความเป็นกรด - เบส หรือค่า pH ของสารละลายได้แก่
1. กระดาษลิตมัส มีสีแดงกับสีน้ำเงิน มีการเกิดขึ้น ดังนี้
- สารละลายกรด หรือสารละลายที่มีค่า pH ต่ำกว่า 7 จะเปลี่ยนสีของกระดาษลิตมัสจากสีน้ำเงินเป็นสีแดง แต่ไม่เปลี่ยนสีของกระดาษลิตมัสสีแดง
- สารละลายเบสหรือสารละลายที่มีค่า pH สูงกว่า 7 จะ เปลี่ยนสีของกระดาษลิตมัสจากสีแดงเป็นสีน้ำเงินแต่ไม่เปลี่ยนสีของกระดาษ ลิตมัสสีน้ำเงิน
- สารละลายเป็นกลางหรือสารละลายที่มีค่า pH เท่ากับ 7 จะไม่เปลี่ยนสีของกระดาษลิตมัสทั้งสีแดงและสีน้ำเงิน
2. สารละลายฟีนอล์ฟทาลีน เป็นอินดิเคเตอร์ที่ไม่มีสี เมื่อหยดสารละลายกรด สีของสารละลายจะคงเดิม เมื่อหยดสารละลายเบส สีของสารละลายฟีนอล์ฟทา ลีนจะเปลี่ยนเป็นสีชมพูม่วง แต่ถ้าเป็นเบสแก่จะเปลี่ยนเป็นสีแดง
3. สารละลายยูนิเวอร์แซลอินดิเคเตอร์ เป็นการนำอินดิเคเตอร์หลาย ๆชนิดที่มีการเปลี่ยนสีในช่วง pH ต่างกันมาผสมกันในสัดส่วนที่เหมาะสม
จึงสามารถบอกค่าความเป็นกรด - เบส ของสารละลายโดยบอกค่า pH ที่ละเอียด และถูกต้องยิ่งขึ้น
อินดิเคเตอร์ที่ใช้ในการทดสอบความเป็นกรด เบสของดิน
ยูนิเวอร์แซลอินดิเคเตอร์ เป็นตลับ ภายในมีกระดาษยูนิเวอร์แซลอินดิเคเตอร์ และบนตลับจะมีแผ่นเทียบสีค่า pH ตั้งแต่ 1 ถึง 14
ดินเป็นกรด จะเปลี่ยนสีกระดาษยูนิเวอร์แซลอินดิเคเตอร์จากสีน้ำตาลเป็นสีแดง
ดินเป็นเบส จะเปลี่ยนสีกระดาษยูนิเวอร์แซลอินดิเคเตอร์ จากสีน้ำตาลเป็นสีเขียวน้ำเงิน
ดินเป็นกลาง จะไม่เปลี่ยนสีกระดาษยูนิเวอร์แซลดิเคเตอร์
ตัวอย่างอินดิเคเตอร์
การไทเทรต
การไทเทรต (titration) เป็นการวิเคราะห์หาปริมาณของสารที่ไม่ทราบความเข้มข้น (unknown) ด้วยการวัดปริมาตรของสารละลาย ซึ่งปริมาตรของสารละลายจะมีความสัมพันธ์กับปริมาณสาร โดยทำปฏิกิริยากับสารที่ทราบปริมาณหรือความเข้มข้นที่แน่นอน สารที่ไม่ทราบความเข้มข้นจะบรรจุในขวดรูปชมพู่เรียกว่าไทแทรนด์ (titrand) สมมุติให้เป็นสาร A ส่วนสารที่ทราบความเข้มข้นแล้วหรือเรียกว่าสารมาตรฐาน จะถูกบรรจุในบิวเรตต์ เรียกว่าไทแทรนต์ (titrant) สมมุติให้เป็นสาร B โดยมีวัสดุอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง และพบได้ทั่วไปในห้องปฏิบัติการ (ดังภาพ) ประกอบด้วย ขาตั้งเหล็ก (stand) ที่ยึดบิวเรตต์ (buret clamp) บิวเรตต์ (burette) ขวดรูปชมพู่ (erlenmeyer flask) และกระเบื้องสีขาว (tile)
วิธีการไทเทรตทำได้โดยค่อยๆ ปล่อยสารละลายจากบิวเรตต์ (สาร B) ลงในขวดรูปชมพู่ สารทั้งสอง จะเริ่มทำปฏิกิริยากันจนกระทั่งถึงจุดสมมูล (equivalent point) คือจุดที่สารทำปฏิกิริยากันพอดี ซึ่งจำเป็นต้องใช้เครื่องมือวัดเพื่อบอกจุดสมมูล หรืออาจใช้สารบ่งชี้ (indicator) ที่สามารถเปลี่ยนสีได้เมื่อถึงจุดสมมูล จากนั้นบันทึกปริมาตรของสาร B
สามารถคำนวณหาความเข้มข้นของ สาร A ได้โดยใช้ความสัมพันธ์
จำนวนโมลของสาร A = จำนวนโมลของสาร B
Ca X Va = Cb X Vb
เมื่อ Ca = ความเข้มข้นของสาร A (unkonwn or analyst)
Cb = ความเข้มข้นของสาร B (สารมาตรฐาน)
Vb= ปริมาตรของสาร B ได้จากการไทเทรต อ่านค่าจากบิวเรตต์เมื่อถึงจุดสมมูล
Va = ปริมาตรของสาร A ทราบได้เพราะว่าเราปิเปตต์สาร unknown ด้วยปริมาตรที่แน่นนอนใส่ลงในขวดรูปชมพู่
วิธีการไทเทรตทำได้โดยค่อยๆ ปล่อยสารละลายจากบิวเรตต์ (สาร B) ลงในขวดรูปชมพู่ สารทั้งสอง จะเริ่มทำปฏิกิริยากันจนกระทั่งถึงจุดสมมูล (equivalent point) คือจุดที่สารทำปฏิกิริยากันพอดี ซึ่งจำเป็นต้องใช้เครื่องมือวัดเพื่อบอกจุดสมมูล หรืออาจใช้สารบ่งชี้ (indicator) ที่สามารถเปลี่ยนสีได้เมื่อถึงจุดสมมูล จากนั้นบันทึกปริมาตรของสาร B
สามารถคำนวณหาความเข้มข้นของ สาร A ได้โดยใช้ความสัมพันธ์
จำนวนโมลของสาร A = จำนวนโมลของสาร B
Ca X Va = Cb X Vb
เมื่อ Ca = ความเข้มข้นของสาร A (unkonwn or analyst)
Cb = ความเข้มข้นของสาร B (สารมาตรฐาน)
Vb= ปริมาตรของสาร B ได้จากการไทเทรต อ่านค่าจากบิวเรตต์เมื่อถึงจุดสมมูล
Va = ปริมาตรของสาร A ทราบได้เพราะว่าเราปิเปตต์สาร unknown ด้วยปริมาตรที่แน่นนอนใส่ลงในขวดรูปชมพู่