Забарвлення індикаторів в кислому середовищі. Кислотно - основні індикатори

Речовини, що змінюють забарвлення при зміні реакції середовища, - індикатори - найчастіше складні органічні сполуки - слабкі кислоти або слабкі підстави. Схематично склад індикаторів можна висловити формулами НInd або IndOH, де Ind - складний органічний аніон або катіон індикатора.

Практично індикатори застосовували давно, але перша спроба в поясненні їх дії була зроблена в 1894 році Оствальдом, який створив так звану іонну теорію. Відповідно до цієї теорії, недіссоціірованних молекули індикатора і його Ind-іони мають в розчині різне забарвлення, і забарвлення розчину змінюється в залежності від положення рівноваги дисоціації індикатора. Наприклад, фенолфталеїн (кислотний індикатор) має молекули безбарвні, а аніони малинові; метилоранж (основний індикатор) - жовті молекули і червоні катіони.

фенолфталеин метилоранж

HIndH + + Ind - IndOH
Ind + + OH -

бесцв. малини. жовтий. черв.

Зміна відповідно до принципу Ле-Шательє приводить до смещеніію рівноваги вправо або вліво.

Згідно хромофорной теорії (Ганч), що з'явилася пізніше, зміна забарвлення індикаторів пов'язано з оборотної перегрупуванням атомів в молекулі органічної сполуки. Така оборотна перегрупування в органічної хімії називається таутомерією. Якщо в результаті таутомерного зміни будови в молекулі органічної сполуки з'являються особливі угруповання, звані хромофорами, то органічна речовина набуває забарвлення. Хромофорами називаються групи атомів, які містять одну або кілька кратних зв'язків, що викликають виборче поглинання електромагнітних коливань в УФ області. У ролі хромофорних груп можуть виступати угруповання атомів і зв'язків, як -N \u003d N-, \u003d С \u003d S, -N \u003d О, хіноїдному структури і т.д.

Коли таутомерну перетворення веде до зміни будови хромофора - забарвлення змінюється; якщо ж після перегрупування молекула не містить більш хромофора - забарвлення зникне.

Сучасні уявлення основививаются на іонно-хромофорной теорії, згідно з якою зміна забарвлення індикаторів обумовлено переходом з іонної форми в молекулярну, і навпаки, що супроводжується зміною структури індикаторів. Таким чином, один і той же індикатор може існувати в двох формах з різною будовою молекул, причому ці форми можуть переходити одна в іншу, і в розчині між ними встановлюється рівновага.

Як приклад можна розглянути структурні зміни в молекулах типових кислотно-основних індикаторів - фенолфталеїну і метилового оранжевого під дією розчинів лугів і кислот (при різних значеннях рН).

Реакція, в результаті якої, завдяки таутомерну перебудові структури молекули фенолфталеїну в ній виникає Хромофорную угруповання, яка обумовлює появу забарвлення, протікає згідно з наступним рівнянням:

безбарвний безбарвний безбарвний

малиновий

Індикатори, як слабкі електроліти, мають малі величини констант дисоціації. Наприклад, К д фенолфталеина дорівнює 2 ∙ 10 -10 і в нейтральних середовищах він знаходиться переважно у вигляді своїх молекул внаслідок дуже малої концентрації іонів, чому і залишається безбарвним. При додаванні лугу Н + -іони фенолфталеина зв'язуються, «стягуються» з ОН - іонів лугу, утворюючи молекули води, і положення рівноваги дисоціації індикатора зміщується вправо - в бік збільшення концентрації Ind - -іонів. У лужному середовищі утворюється двонатрієва сіль, що має хіноїдному будова, що викликає забарвлення індикатора. Зсув рівноваги між таутомерними формами відбувається поступово. Тому і колір індикатора змінюється не відразу, а переходячи через змішану забарвлення до кольору аніонів. При додаванні в цей же розчин кислоти одночасно з нейтралізацією лугу - при достатній концентрації Н + -іонів - положення рівноваги дисоціації індикатора зміщується вліво, в сторону молярізаціі, розчин знову знебарвлюється.

Аналогічно відбувається зміна забарвлення метилоранжа: нейтральні молекули метилоранжа надають розчину жовтий колір, який в результаті протонування переходить в червоний, відповідний хиноидной структурі. Цей перехід спостерігається в інтервалі рН 4.4-3.1:

жовтий червоний

Таким чином, забарвлення індикаторів залежить від рН-середовища. Інтенсивність забарвлення таких індикаторів досить велика і добре помітна навіть при введенні невеликої кількості індикатора, яка здатна істотно вплинути на рН розчину.

Розчин, що містить індикатор, безперервно змінює своє забарвлення при зміні рН. Людське око, однак, не дуже чутливий до таких змін. Діапазон, в якому спостерігається зміна забарвлення індикатора, визначається фізіологічними межами сприйняття кольору людським оком. При нормальному зорі очей здатний розрізнити присутність однієї забарвлення в суміші її з іншого забарвленням тільки при наявності як мінімум деякої граничної щільності першої забарвлення: зміна забарвлення індикатора сприймається тільки в тій області, де є 5-10-кратний надлишок однієї форми по відношенню до іншої. Розглядаючи як приклад HInd і характеризуючи стан рівноваги

HInd
H + + Ind -

відповідною константою

,

можна написати, що індикатор проявляє свою чисто кислотну забарвлення, зазвичай уловлюваних спостерігачем, при

,

а чисто лужну забарвлення при

Усередині інтервалу, що визначається цими величинами, проявляється змішана забарвлення індикатора.

Таким чином, очей спостерігача розрізняє зміна забарвлення лише при зміні реакції середовища в інтервалі близько 2-х одиниць рН. Наприклад, у фенолфталеина цей інтервал рН від 8,2 до 10,5: при рН \u003d 8,2 очей спостерігає початок появи рожевого забарвлення, яка все посилюється до значення рН \u003d 10,5, а при рН \u003d 10,5 посилення червоного забарвлення вже непомітно. Цей інтервал значень рН, в якому око розрізняє зміна забарвлення індикатора, називають інтервалом переходу забарвлення індикатора. Для метилового оранжевого До Д \u003d 1,65 · 10 -4 і рК \u003d 3,8. Це означає, що при рН \u003d 3,8 нейтральна і диссоційовані форми знаходяться в рівновазі в приблизно рівних концентраціях.

Зазначений діапазон рН величиною приблизно в 2 одиниці для різних індикаторів не доводиться на одну і ту ж область шкали рН, так як його становище залежить від конкретного значення константи дисоціації кожного індикатора: чим сильніша кислота HInd, тим в більш кислому області знаходиться інтервал переходу індикатора . У табл. 18 наведені інтервали переходу і кольору найбільш поширених кислотно-основних індикаторів.

Для більш точного визначення значення pH розчинів використовують складну суміш декількох індикаторів, нанесену на фільтрувальну папір (так званий "Універсальний індикатор Кольтгоффа"). Смужку індикаторного паперу умочують в досліджуваний розчин, кладуть на білу промокне в непогоду підкладку і швидко порівнюють забарвлення смужки з еталонною шкалою для pH.

Таблиця 18.

Інтервали переходу і забарвлення в різних середовищах

найбільш поширених кислотно-основних індикаторів

Назва	Колір індикатора в різних середовищах
фенолфталеїн	безбарвний	малиновий 8.0 < pH < 9.8	малиновий
		фіолетовий 5 < рН < 8
металевий помаранчевий		помаранчевий
		3.1< рН < 4.4
металевий фіолетовий		фіолетовий
Бромкрезоловий
бромтимоловий
тимолового		2,5 < pH < 7,9

індикатори - органічні сполуки, здатні змінювати колір в розчині при зміні кислотності (pH). Індикатори широко використовують в титруванні в аналітичній хімії і біохімії. Їх перевагою є дешевизна, швидкість і наочність дослідження.
Індикатори зазвичай використовують, додаючи кілька крапель водного або спиртового розчину, або трохи порошку до пробі досліджуваного розчину. Так, при титруванні, в аліквоту досліджуваного розчину додають індикатор, і спостерігають за змінами кольору в точці еквівалентності.

Інтервали переходу кольору індикаторів

На малюнку наведено орієнтовні дані про існування різних кольорових форм індикаторів у водних розчинах.
Більш точні відомості (кілька переходів, чисельне значення рН) см. В наступному розділі.

Таблиця значень рН переходу найбільш поширених індикаторів

Наведено поширені в лабораторній практиці кислотно-основні індикатори в порядку зростання значень pH, що викликають зміну забарвлення. Римські цифри в квадратних дужках відповідають номеру переходу забарвлення (для індикаторів з декількома точками переходу).

індикатор і номер переходу	х	колір більш кислої форми		інтервал pH і номер переходу	колір більш лужної форми
металевий фіолетовий			жовтий	0,13-0,5 [I]		зелений
Крезоловий червоний [I]			червоний	0,2-1,8 [I]		жовтий
металевий фіолетовий			зелений	1,0-1,5		синій
Тимолового синій [I]	до		червоний	1,2-2,8 [I]		жовтий
тропеолін 00	o		червоний	1,3-3,2		жовтий
металевий фіолетовий			синій	2,0-3,0		фіолетовий
(Ді) метиловий жовтий	o		червоний	3,0-4,0		жовтий
бромфеноловий синій	до		жовтий	3,0-4,6		синьо-фіолетовий
Конго червоний			червоний	3,0-5,2		синій
метиловий оранжевий	o		червоний	3,1-(4,0)4,4		(Оранжево) жовтий
Бромкрезоловий зелений	до		жовтий	3,8-5,4		синій
Бромкрезоловий синій			жовтий	3,8-5,4		синій
Лакмоід	до		червоний	4,0-6,4		синій
металевий червоний	o		червоний	4,2(4,4)-6,2(6,3)		жовтий
Хлорфенолови червоний	до		жовтий	5,0-6,6		червоний
Лакмус (азолітмін)			червоний	5,0-8,0 (4,5-8,3)		синій
Бромкрезоловий пурпурний	до		жовтий	5,2-6,8(6,7)		яскраво червоний
бромтимоловий синій	до		жовтий	6,0-7,6		синій
нейтральний червоний	o		червоний	6,8-8,0		янтарно-жовтий
феноловий червоний	про		жовтий	6,8-(8,0)8,4		яскраво червоний
крезоловий червоний	до		жовтий	7,0(7,2)-8,8		темно червоний
α-Нафтолфталеін	до		жовто-рожевий	7,3-8,7		синій
тимолового синій	до		жовтий	8,0-9,6		синій
Фенолфталеїн [I]	до		безбарвний	8,2-10,0 [I]		малиново-червоний
тимолфталеїну	до		безбарвний	9,3(9,4)-10,5(10,6)		синій
Алізариновий жовтий ЖЖ	до		блідо-лимонно-жовтий	10,1-12,0		коричнево-жовтий
нільський блакитний			синій	10,1-11,1		червоний
Діазофіолетовий			жовтий	10,1-12,0		фіолетовий
індигокармін			синій	11,6-14,0		жовтий
Epsilon Blue			помаранчевий	11,6-13,0		темно фіолетовий

Рослинні ІНДИКАТОРИ В ШКІЛЬНОГО ЛАБОРАТОРІЇ

Павлова Саргилана

Макарова Вікторія

клас 9 «В», МБОУ «Вилюйская середня загальноосвітня школа № 1 імені Г.І. Чіряева »м Вілюйськ Республіки Саха (Якутія)

Петрова Анна Прокопівна

науковий керівник, педагог вищої категорії, викладач хімії МБОУ «Вилюйская середня загальноосвітня школа № 1 імені Г.І. Чіряева », м Вілюйськ

Індикатори - це хімічні речовини, забарвлення яких змінюється в залежності від рН середовища. Індикатор латинською означає «покажчик».

На уроках хімії ми використовуємо такі індикатори, як лакмус, фенолфталеїн, метиловий оранжевий, які змінюють забарвлення залежно від середовища розчину. Соки і відвари яскраво забарвлених ягід, плодів і квіток також мають властивості кислотно-основних індикаторів, тобто змінюють своє забарвлення при зміні кислотності середовища.

актуальність: використання кислотно-основних індикаторів з плодів рослин, що ростуть в Якутії для визначення реакції середовища.

Мета роботи : Отримання рослинних індикаторів з природної сировини.

завдання:

· Вивчити літературу, ознайомитися з методикою приготування саморобних індикаторів з плодів рослин, що ростуть у нашій місцевості;

· Експериментальним шляхом отримати набір індикаторів.

· Вивчити поведінку рослинних індикаторів в різних середовищах.

· Провести дослідження з визначення середовища розчинів миючих засобів по догляду за волоссям.

Об'єкт дослідження: природні рослини, Що мають властивості кислотно-основних індикаторів.

гіпотеза: розчини рослинних індикаторів можна приготувати самостійно і застосовувати в шкільній лабораторії.

Методи і прийоми роботи:

· Ознайомитися з методикою проведення дослідів;

· Приготувати розчини індикаторів з природної сировини;

· Вивчити зміни забарвлення природних індикаторів в залежності від середовища;

· Дотримуватися правил техніки безпеки під час хімічного експерименту.

2. експериментальна частина

2.1. Визначення середовища розчинів штучними індикаторами

Мета: н аблюдать зміна забарвлення розчинів кислот, лугів і середовища розчинів солейіскусственно-синтезованими індикаторами.

реактиви: розчин соляної кислоти HCl, розчин гідроксиду калію КOH, розчин карбонату калію К 2 СО 3, розчин хлориду натрію NaС1, розчин хлориду алюмінію AlCl 3.

У шкільній хімічній лабораторії є такі штучні індикатори: фенолфталеїн, метиловий оранжевий і лакмус. Ми розглянули їх на зміну кольору в нейтральній, кислої і лужної середовищах.

Таблиця 1.

Зміна забарвлення індикаторів в розчинах

	індикатор
	фенолфталеїн	безбарвна	малинова	малинова	безбарвна	безбарвна
		фіолетова
	метиловий оранжевий	Помаранчева

З таблиці 1 видно, що всі індикатори змінюють свій колір: в кислому середовищі на червоний колір (крім фенолфталеина); в нейтральній мають свій натуральний колір, а в лужному колір сильно розрізняється. Фенолфталеїн змінює колір розчину на малиновий, лакмус - на синій, а метиловий оранжевий - на жовтий колір.

2.2. Методика приготування рослинних індикаторів

Хід роботи:

Для приготування рослинних індикаторів взяли по 25 г сировини, подрібнили, залили 100 мл води і прокип'ятили протягом 1-2 хвилин. Отримані відвари були охолоджені і профільтровані. В отриманий фільтрат, з метою запобігання від псування, додали спирт у співвідношенні 2: 1. Приготували індикатори з ягід брусниці, журавлини, малини, лохини, чорниці, полуниці, плода буряка.

2.3. Визначення середовища розчинів рослинними індикаторами.

Результати дослідження:

Для вивчення зміни забарвлення природних індикаторів в різних середовищах брали піпеткою кілька крапель рослинного індикатора і по черзі додавали їх в розчини соляної кислоти, гідроксиду калію, хлориду натрію, карбонату калію і хлориду алюмінію. Результати всіх дослідів дані в таблиці.

Таблиця 2.

Зміна забарвлення природних індикаторів в різних середовищах

		Природний-ний колір індіка-	Забарвлення в нейтральному середовищі	Забарвлення в лужному середовищі (р-р KOH)	Забарвлення в лужному середовищі (р-р K 2 CO 3)	Забарвлення в кислому середовищі	Забарвлення в кислому середовищі
	Ягода брусниці	яскраво червоний	не змінюється				фіолетовий
	Ягода малини	червоно-малиновий					фіолетовий
	Ягода журавлини
	Ягода лохини	яскраво червоний					фіолетовий
	Ягода полуниці	оранжево			помаранчевий	помаранчевий	помаранчевий
	Ягода чорниці	яскраво червоний					фіолетовий
	Плоди буряка					не змінюється

З таблиці 2 видно, що всі обрані нами об'єкти змінюють свою природну забарвлення залежно від кислотності середовища. Дуже добре це спостерігається у брусниці, малини, лохини, журавлини, полуниці, буряку, яскраво-червоний відвар ягід і плодів яких в кислому середовищі стають рожевими-червоними-фіолетовими, а в лужному - жёлтимі- светлозеление.

Висновок: ягоди рослин мають кисле середовище, тому не змінюється колір розчину в кислому середовищі, забарвлення залишається червоним. У лужному середовищі розчини набувають від жовтого до зеленого кольору. З плодів рослин плоди буряка є хорошими індикаторами, виходять яскраво виражені забарвлення розчинів.

2.4. Приготування індикаторних папірців.

За допомогою фільтрувального паперу і витяжок з рослинних індикаторів ми приготували індикаторні папірці. Спосіб приготування дуже простий: на фільтрувальну папір за допомогою піпетки наносять розчин з витяжки рослинної індикатора, висушують і повторюють процедуру ще раз.

Зміна кольору просочених індикаторних папірців в різних середовищах відповідає зміні кольору витяжки аналогічного рослинного індикатора.

2.5. Визначення середовища розчинів миючих засобів.

реактиви: рослинні індикатори, розчини шампунів: Absolut, Особлива серія (пивний), Head and shoulders, Дегтярний, Clear vita abe.

Хід роботи: кожне досліджуване миючий засіб розчинний у воді і розділимо на п'ять частин. У них додаємо краплю природних індикаторів. У кожній з них індикатори змінили забарвлення. (Таблиця 3).

Таблиця 3.

Зміна забарвлення природних індикаторів в розчинах миючих засобів

	Сировина для приготування індикатора	Природний-ний колір індіка-		Head and shoulders	Дігтярна		Особлива серія (пивна)
	Ягода брусниці	яскраво червоний
	Ягода малини	краснома-
	Ягода журавлини
	Ягода лохини	яскраво червоний			світло синій
	Ягода полуниці	оранжево
	Ягода чорниці	яскраво червоний
	Плоди буряка		помаранчевий	помаранчевий		помаранчевий

Висновки за результатами дослідження:

1. Всі індикатори: саморобні і заводська універсальна папір, показали у всіх випробовуваних засобах відповідний характер середовища.

2. Шкіра людини має слабокислотні середу. Для оберігання шкіри і волосся від негативного впливу миючого засобу повинні мати значення, що відповідає значенню pН епідермісу. Шампуні для волосся мають слабокислотні середу, що відповідає гігієнічним вимогам до даних засобів. За нашими дослідженнями шампунів різних виробництв шампуні в основному відповідають стандартним показникам, але шампунь «Clear vita abe» є дає більш кисле середовище, ніж інші шампуні. Друге місце по кислотності займає шампунь «Абсолют», третє місце шампунь «Дігтярна».

висновок:

Використовуючи методику отримання рослинних індикаторів в шкільній лабораторії, прийшли до наступних висновків:

1. Лакмус, метиловий оранжевий і фенолфталеїн - кислотно-основні індикатори, які найчастіше використовуються в школі. За зміною їх забарвлення можна судити не тільки про реакції середовища, але і досить точно визначити рН розчину.

2. Рослинні індикатори мають досить високу чутливість, тому їх можна використовувати в якості кислотно-основних індикаторів для визначення середовища розчинів в шкільній лабораторії на заняттях елективного курсу, в хімічних гуртках, також для визначення кислотності грунту місцевості.

Додаток № 1

Малюнок 1. Для вивчення зміни забарвлення природних індикаторів брали піпеткою кілька крапель саморобного індикатора і по черзі додавали їх в розчини хлориду натрію, гідроксиду калію, карбонату калію, соляної кислоти і хлориду алюмінію

Малюнок 2. Набір приготованих рослинних індикаторів

Малюнок 3. Загальний вигляд проведених дослідів

Малюнок 4. Готові паперові індикатори

Малюнок 5. Зміна забарвлення паперових індикаторів в різних середовищах

Список літератури:

1.Большая енциклопедичний словник - 2-е изд., Перераб. і доп. - М .: «Велика Російська енциклопедія»; СПб .: «Норинт», 2001.

2.Ольгін О., Досліди без вибухів. / О. Ольгин. - М .: Хімія, 1986.

3.Семенов П.П. «Індикатори з місцевої рослинної матеріалу», «Хімія в школі», 1984, № 1, стор. 73.

4.Степін С.С., Алікберова Л.Ю. Цікаві завдання і ефектні досліди з хімії, М .: «Дрофа», 2002..

Зміна забарвлення індикаторів в залежності від pH

Кислотно-основні індикатори - це з'єднання, забарвлення яких змінюється в залежності від кислотності середовища.

Наприклад, лакмус у кислому середовищі забарвлений в червоний колір, а в лужному - в синій. Це властивість можна використовувати для швидкої оцінки pH розчинів.

Кислотно-основні індикатори знаходять широке застосування в хімії. Відомо, наприклад, що багато реакції по-різному протікають в кислому і лужному середовищах. Регулюючи pH, можна змінити напрямок реакції. Індикатори можна використовувати не тільки для якісної, а й для кількісної оцінки вмісту кислоти в розчині (метод кислотно-основного титрування).

Застосування індикаторів не обмежується "чистої" хімією. Кислотність середовища необхідно контролювати в багатьох виробничих процесах, при оцінці якості харчових продуктів, в медицині і т. Д.

В таблиці 1 вказані найбільш "популярні" індикатори і відзначена їх забарвлення в нейтральній, кислої і лужної середовищах.

Таблиця 1

метилоранж

фенолфталеїн

Насправді, кожен індикатор характеризується своїм інтервалом рН, в якому відбувається зміна кольору (інтервал переходу). Зміна забарвлення відбувається через перетворення однієї форми індикатора (молекулярної) в іншу (іонну). У міру зниження кислотності середовища (з ростом рН) концентрація іонної форми підвищується, а молекулярної - падає. У таблиці 2 перераховані деякі кислотно-основні індикатори та відповідні інтервали переходу.

Таблиця 2

ІНДИКАТОРИ(Від лат. Indicator - покажчик) - речовини, що дозволяють стежити за складом середовища або за протіканням хімічної реакції. Одні з найпоширеніших - кислотно-основні індикатори, які змінюють колір залежно від кислотності розчину. Відбувається це тому, що в кислому і лужному середовищі молекули індикатора мають різну будову. Прикладом може служити поширений індикатор фенолфталеїн, який раніше використовували також як проносний засіб під назвою пурген. У кислому середовищі це з'єднання знаходиться в вигляді недіссоціірованних молекул, і розчин безбарвний, а в лужному - у вигляді однозарядних аніонів, і розчин має малиновий колір ( см. Електролітичноїдисоціації. Електролітів). Однак в лужному середовищі фенолфталеїн знову знебарвлюється! Відбувається це через утворення ще однієї безбарвної форми індикатора - у вигляді трехзарядного аниона. Нарешті, в середовищі концентрованої сірчаної кислоти знову з'являється червоне забарвлення, хоча і не така інтенсивна. Її винуватець - катіон фенолфталеина. цей маловідомий факт може привести до помилки при визначенні реакції середовища.

Кислотно-лужні індикатори вельми різноманітні; багато з них легко доступні і тому відомі не одне століття. Це відвари або екстракти забарвлених квітів, ягід і плодів. Так, відвар ірису, братків, тюльпанів, чорниці, ожини, малини, чорної смородини, червоної капусти, буряка та інших рослин стає червоним в кислому середовищі і зелено-блакитним - в лужному. Це легко помітити, якщо помити каструлю із залишками борщу мильної (тобто лужної) водою. За допомогою кислого розчину (оцет) і лужної (питна, а краще - пральна сода) можна також зробити написи на пелюстках різних кольорів червоного або синього кольору.

Звичайний чай - теж індикатор. Якщо в склянку з міцним чаєм капнути лимонний сік або розчинити кілька кристаликів лимонної кислоти, то чай відразу стане світліше. Якщо ж розчинити в чаї питну соду, розчин потемніє (пити такий чай, звичайно, не слід). Чай ж з квіток ( «каркаде») дає набагато більш яскраві кольори.

Ймовірно, найстаріший кислотно-основний індикатор - лакмус. Ще в 1640 ботаніки описали геліотроп (Heliotropium Turnesole) - запашне рослина з темно-ліловими квітками, з якого було виділено барвник. Цей барвник, поряд з соком фіалок, став широко застосовуватися хіміками як індикатор, який в кислому середовищі був червоним, а в лужному - синім. Про це можна прочитати в працях знаменитого фізика і хіміка XVII століття Роберта Бойля. Спочатку за допомогою нового індикатора досліджували мінеральні води, а приблизно з 1670 року його почали використовувати в хімічних дослідах. «Як тільки вношу незначно мала кількість кислоти, - писав в 1694 французький хімік Пьер Поме про" турнесоле ", - він стає червоним, тому якщо хто хоче дізнатися, чи міститься в чимось кислота, його можна використовувати». У 1704 німецький учений М.Валентін назвав цю фарбу лакмусом; це слово і залишилося у всіх європейських мовах, окрім французької; по-французьки лакмус - tournesol, що дослівно означає «повертається за сонцем». Так само французи називають і соняшник; до речі, «геліотроп» означає те ж саме, тільки по-грецьки. Незабаром виявилося, що лакмус можна добувати і з більш дешевої сировини, наприклад, з деяких видів лишайників.

На жаль, майже у всіх природних індикаторів є серйозний недолік: їх відвари досить швидко псуються - скисає або пліснявіють (більш стійкі спиртові розчини). Інший недолік - занадто широкий інтервал зміни кольору. При цьому важко або неможливо відрізнити, наприклад, нейтральне середовище від слабокислою або слаболужну від лужної. Тому в хімічних лабораторіях використовують синтетичні індикатори, різко змінюють свій колір в досить вузьких межах рН. Таких індикаторів відомо безліч, і кожен з них має свою область застосування. Наприклад, метиловий фіолетовий змінює забарвлення від жовтої до зеленої в інтервалі рН 0,13 - 0,5; метиловий оранжевий - від червоної (рН< 3,1) до оранжево-желтой (рН 4); бромтимоловый синий – от желтой (рН < 6,0) до сине-фиолетовой (рН 7,0); фенолфталеин – от бесцветной (рН < 8,2) до малиновой (рН 10); тринитробензол – от бесцветной (pH < 12,2) до оранжевой (рН 14,0).

У лабораторіях нерідко використовуються універсальні індикатори - суміш декількох індивідуальних індикаторів, підібраних так, що їх розчин по черзі міняє забарвлення, проходячи всі кольори веселки при зміні кислотності розчину в широкому діапазоні рН (наприклад, від 1 до 11). Розчином універсального індикатора часто просочують смужки паперу, які дозволяють швидко (хоча і з не дуже високою точністю) визначити рН аналізованого розчину, порівнюючи забарвлення смужки, змоченою розчином, з еталонною кольоровою шкалою.

Крім кислотно-основних, застосовують і інші типи індикаторів. Так, окислювально-відновні індикатори змінюють свій колір залежно від того, присутній в розчині окислювач або відновник. Наприклад, окислена форма дифениламина фіолетова, а відновлена \u200b\u200b- безбарвна. Деякі окислювачі самі можуть служити індикатором. Наприклад, при аналізі сполук заліза (II) в ході реакції

10FeSO 4 + 2KMnO 4 + 8H 2 SO 4? 5Fe 2 (SO 4) 3 + 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 8H 2 O

додається розчин перманганату знебарвлюється, поки в розчині присутні іони Fe 2+. Як тільки з'явиться найменший надлишок перманганату, розчин набуває рожеве забарвлення. За кількістю витраченого перманганату легко розрахувати вміст заліза в розчині. Аналогічно в численних аналізах з використанням методу иодометрии індикатором служить сам йод; для підвищення чутливості аналізу використовують крохмаль, який дозволяє виявляти найменший надлишок йоду.

Широке поширення отримали комплесонометріческіе індикатори - речовини, що утворюють з іонами металів (багато з яких безбарвні) забарвлені комплексні сполуки. Прикладом може служити еріохром чорний Т; розчин цього складного органічного з'єднання має синій колір, а в присутності іонів магнію, кальцію і деяких інших утворюються комплекси, пофарбовані в інтенсивний винно-червоний колір. Аналіз ведуть так: до розчину, який містить аналізовані катіони і індикатор, додають по краплях сильніший, в порівнянні з індикатором, комплексоутворювач, найчастіше - трилон Б. Як тільки трилон повністю зв'яже всі катіони металів, відбудеться виразний перехід від червоного кольору до синього. За кількістю доданого трилона легко обчислити вміст катіонів металу в розчині.

Відомі й інші види індикаторів. Наприклад, деякі речовини адсорбуються на поверхні осаду, змінюючи його забарвлення; такі індикатори називаються адсорбційними. При титруванні каламутних або забарвлених розчинів, в яких практично неможливо помітити зміну забарвлення звичайних кислотно-основних індикаторів, використовують флуоресцентні індикатори. Вони світяться (флуоресцируют) різним кольором залежно від рН розчину. Наприклад, флуоресценція акридину змінюється від зеленої при рН \u003d 4,5 до синьої при рН \u003d 5,5; при цьому важливо, що світіння індикатора не залежить від прозорості і власної забарвлення розчину.

Ілля Леенсон