Какво е pH индикатор?

Индикаторен реагент за рН или киселинно-алкална основа е съединение, което, когато се потопи или разреди във воден разтвор, променя цвета си в зависимост от рН на разтвора . Необходими са малки количества от индикаторния реагент, за да се получи видима промяна на цвета. Индикаторният реагент за pH не променя значително киселинността или алкалността на разтвора, ако се използва в разредена форма.

Индикаторните реагенти реагират с водата в разтвора, образувайки хидрониев йон (H ₃ O ⁺ ) или водороден катион (H ⁺ ) и модифицирайки неговата структура, което води до промяна в цвета му.

Някои индикаторни реагенти променят цвета си, а други превключват между безцветни и придобиване на определен цвят. Индикаторните реагенти за pH обикновено са слаби киселини или слаби основи, много от които са естествено срещащи се съединения. Такъв е случаят с антоцианините, които се намират в цветя, плодове и зеленчуци; има и такива реактиви в червеното зеле или червеното зеле, в розовите листенца, в боровинките, в стъблата на ревена, в цветовете на хортензията и мака. Лакмусът е друг пример за естествен индикаторен реагент, произведен от определени лишеи.

Индикаторен реагент с обща формула HIn, слаба киселина, реагира във воден разтвор съгласно следното химично уравнение:

HIn(aq) + H ₂ O(l) ⇆ H ₃ O ⁺ (aq) + In ^– (aq)

Когато pH на разтвора е ниско, има повече налични протони (H ⁺ ), така че концентрацията на хидрониеви йони е висока, измествайки равновесието на реакцията наляво и благоприятствайки образуването на HIn съединението. Следователно разтворът ще приеме цвета на индикаторния реагент HIn. Обратно, ако рН на разтвора е високо, има по-малко налични протони (Н ⁺ ), като по този начин се понижава концентрацията на хидрониеви йони; равновесието на уравнението се измества надясно и решението придобива цвета на спрегнатата основа In ^– .

В допълнение към pH индикаторните реагенти има още два вида индикатори, използвани в химията. Те са следните:

• Индикатори за редокс потенциал , които се използват за оценка на възможността за възникване на реакции на окисление и редукция. 
• Индикатори за комплексообразуване , използвани за количествено определяне на реакциите на комплексообразуване на метални катиони.

Примери за pH индикаторни реагенти

• Метиловото червено е индикаторен реагент, използван за оценка на pH стойности между 4,4 и 6,2. Ако рН на разтвора е по-малко от 4,4, цветът на разтвора е червен; ако е по-голямо от 6.2 цветът е жълт. Стойностите на pH между 4,4 и 6,2 генерират оранжев цвят в разтвора.
• Bromocresol Green е индикаторен реагент, използван за оценка на pH стойности между 3,8 и 5,4. Цветът на разтвора е жълт, ако pH на разтвора е по-малко от 3,8, и е син, ако pH е по-голямо от 5,4. Междинните стойности на рН правят цвета на разтвора зелен.

Универсален индикаторен реактив

pH индикаторните реагенти променят цвета си в различни диапазони; ако ги комбинираме, бихме могли да имаме оценка на pH на разтвор в по-широк диапазон от този, който всеки от тях облекчава.

Универсален индикаторен реагент съдържа тимолово синьо, метилово червено, бромотимолово синьо и фенолфталеин. Тази комбинация може да оцени рН в диапазон от по-малко от 3 (червено) до повече от 11 (виолетово). Междинните цветове са: оранжево до жълто (pH 3 до 6), зелено (pH 7 или неутрално) и синьо (pH 8 до 11).

Използване на pH индикаторни реагенти

Индикаторните реагенти за рН се използват за бързо получаване на приблизителна стойност на рН на разтвор. За точни измервания трябва да се използва pH метър. Те се използват, например, при титруване на киселинно-алкална реакция, което показва, че желаното pH е достигнато.