60795 Podstawy chemii, ćwiczenia laboratoryjne9

stopniowo przechodzi w drugą wraz zc zmianą pH. Na przykład często używany oranż metylowy ma w roztworach o pH niższym niż 3,1 barwę czerwoną, a pr/.y pi l wyższym niż 4,4 barwę żółtą. Przy wyższych wartościach pH barwa nie ulega zmianie. W zakresie pH pomiędzy 3,1 a 4,4 barwa stopniowo przechodzi z czci woncj do żółtej, poprzez wszystkie odcienie pomarańczowej, przy czym każdej wartości pH w tym zakresie odpowiada inny odcień barwy.

Jeśli chcemy tylko orientacyjnie określić pH roztworu, to do kilku probówcl z badanym roztworem dodajemy po 2 krople różnych wskaźników, o różnych /a kresach zmiany barwy. Następnie obserwujemy zabarwienie roztworów i na pod stawie tabeli 5.1 wyciągamy wnioski co do pH badanego roztworu.

Papierki wskaźnikowe

Do przybliżonego określenia pH roztworów są używane często tzw. papierki wskaźnikowe. Są to paski z bibuły nasycone odpowiednimi wskaźnikami. Papierki mogą zawierać jeden wskaźnik np. papierki lakmusowe ( stosowane do wykrywa nia kwasów i zasad) lub też mogą być nasycone mieszaniną wskaźników otrzyma ną przez zmieszanie kilku wskaźników w odpowiedniej proporcji. W tym przypad ku do wskaźników załączona jest skala barw, podająca barwy papierka przy po szczególnych wartościach pH, na ogół różniących się o jednostkę. Takie papierki (zwane uniwersalnymi) pozwalają określić pił praktycznie z dokładnością di I jednostki, łstnieją także papierki wskaźnikowe o stosunkowo wąskim zakresu wskaźnikowym, umożliwiające oznaczanie pH z dużą dokładnością (0,2 - 0,3 jed nostki).

Pomiar pH z zastosow aniem pehametru

Pomiary te opierają się na wykorzystaniu zależności potencjału odpowied nich elektrod, np. szklanej, od stężenia jonów wodorowych w roztworze, w którym się znajdują. Celem wykonania pomiarów pił buduje się ogniwo złożone z elek trody szklanej i elektrody odniesienia. Najczęściej elektrodą odniesienia jest nasy eona elektroda kalomelowa (rys. 5.3). Budowę elektrody szklanej przedstawieni i na rysunku 5.1 i tzw. elektrodę szklaną kombinowaną na rysunku 5.2.

I IS

lir. 5.1. Konstrukcja elektrody *. 11 uh'i I-membrana szklana, i ni/iwór wewnętrzny, np, 0,1 milowy MCI, 3-przcwód wy-Mni.iilziijący. 4-Ag/AgCl

Kys. 5.2. Elektroda szklana kombinowana:    1 -mcmcbrana

elektrody szklanej, 2-roztwór wewnętrzny elektrody szklanej, 3-polączenie elektrolityczne elektrody porównawczej, 4-clc-klrody ehlorosrcbrowc. 5-roz-twór wewnętrzny elektrody odniesienia (chlorosrcbrowcj)

n

KCI

Hg

Hg, Hg₂CI₂, KCI

włókno

azbestowe

KCI-kryst.

połączenie

elektrolityczne

Rys. 5.3. Elektroda kalomemowa

Elektroda szklana jest to szklana rurka zakończona cienkościenną banieczką specjalnego szkła. Wewnątrz niej znajduje się elektrolit (zwykle 0,1 mol/dm' Ib I) oraz elektroda wyprowadzająca, najczęściej chlorosrebrowa, która w środo-i .ku o stałym stężeniu jonów Cl^-, zachowuje stały potencjał.

Działanie elektrody szklanej polega na tym. żc między roztworem elektrodo-. ni i roztworem badanym, które są przedzielone cienką warstwą szkła, wytwarza ilv różnica potencjałów proporcjonalna do różnicy pH tych roztworów. Wobec

I 19