Wskaźniki chemiczne - związki chemiczne lub ich mieszaniny posiadające zdolność zmiany swoich własności fizycznych pod wpływem zmian zachodzących w otaczającym je środowisku. Obserwacja zmian tych własności umożliwia pośrednią obserwację różnorodnych zjawisk, które bez wskaźników byłyby trudne do stwierdzenia.

Najczęściej wskaźniki chemiczne zmieniają swoją barwę, mogą jednak one zmieniać także przewodnictwo elektryczne roztworów lub powodować w określonym momencie ich wyraźne zmętnienie.

Wskaźniki chemiczne są stosowane na szeroką skalę w analizie chemicznej, biologii molekularnej, diagnostyce medycznej i wykrywaniu zanieczyszczeń środowiska naturalnego.

W zależności od zmian w środowisku jakie ma wykrywać wskaźnik wyróżnia się:

• wskaźniki pH - które zmieniają swoją barwę lub się wytrącają z roztworu przy określonym pH (np. fenoloftaleina)

• wskaźniki redoks - które zmieniają swoją barwę lub wypadają z roztworu na skutek obecności w środowisku utleniaczy lub reduktorów (np.ferroina)

• specyficzne wskaźniki do wykrywania określonych związków chemicznych, pierwiastków chemicznych lub ich grup - (np. metaboran sodowy)

• specyficzne wskaźniki biochemiczne - które wykrywają określone struktury występujące w organizmach żywych (np. eozyna)

W zależności od tego jakim zmianom podlegają wskaźniki można je podzielić na:

• kolorymetryczne - czyli zmieniające barwę

• fluorescencyjne - czyli takie, w których pojawia się lub zanika zjawisko fluoresecencji (np. fluoresceina)

• adsorpcyjne - które wypadają z roztworów powodując ich zmętnienie (np. tioacetamid).

Wskaźniki kwasowo-zasadowe, czyli indykatory, to związki, które w zależności od odczynu roztworu zmieniają barwę.

W laboratorium jako wskaźniki stosuje się np. lakmus (zakres zmiany barwy z czerwonej przez fioletową do niebieskiej znajduje się w zakresie od ok. pH=5 do pH=8), fenoloftaleinę (zakres zmiany barwy z bezbarwnej na malinową znajduje się w zakresie od ok. pH=8,5 do pH=10), oranż metylowy (zakres zmiany barwy z czerwonej przez pomarańczową do żółtej znajduje się w zakresie od ok. pH=3 do pH=4,5), wskaźnik uniwersalny (będący mieszaniną różnych wskaźników i zmieniający barwę od czerwonej lub różowej przez żółtą, zieloną do niebieskiej lub granatowej w całym zakresie pH od 0 do 14. W przypadku tego wskaźnika musi być dołączona barwna skala pH).

Skala pH - ilościowa skala kwasowości i zasadowości roztworów wodnych związków chemicznych. Skala ta jest oparta na aktywności jonów hydroniowych [H₃O⁺] w roztworach wodnych.

Tradycyjnie pH definiuje się jako:

pH = -log₁₀[H₃O⁺]

czyli minus logarytm dziesiętny aktywności jonów hydroniowych wyrażonych w molach na decymetr sześcienny. Współcześnie jednak nie jest to ścisła definicja tej wielkości.

Pojęcie pH wprowadził duński biochemik Søren Sørensen w 1909 r. Oryginalnie pH zostało zdefiniowane jako minus logarytm stężenia jonów wodorowych (H⁺). Współczesne badania wykazały jednak, że wolne jony wodorowe (wolny proton) nigdy nie występują w roztworach wodnych, gdyż ulegają natychmiast solwatowaniu wg równania:

H⁺ + H₂O → H₃O⁺

Przykładowe wartości pH
Substancja	pH
1 M kwas solny	0
Kwas akumulatorowy	< 1,0
Sok żołądkowy	1,5 - 2,0
Sok cytrynowy	2,4
Coca-cola	2,5 - 3,0
Ocet	3,0
Sok pomarańczowy	3,5
Piwo	4,5
Kawa	5,0
Herbata	5,5
Kwaśny deszcz	< 5,6
Mleko	6,5
Woda destylowana	7,0
Łzy	7,4
Krew	7,35 - 7,45
Woda morska	8,0
Mydło	9,0 - 10,0
Woda amoniakalna	11,5
Wodorotlenek wapnia	12,5
1 M roztwór NaOH	14

Przykłady wskaźników naturalnych:

Najczęściej spotykanymi w naszym otoczeniu naturalnymi wskaźnikami są:

• esencja herbaciana,

• wywar z czerwonej kapusty,

• wywar z czerwonych buraków

• sok z czarnych jagód

• wyciągi z płatków kwiatów
  

Odczyn kwasowy

Odczyn zasadowy

Odczyn obojętny