Индикаторная бумага - необычный химический реактив
В понимании обычного человека химический реактив - это вещество или раствор химических элементов. Но для химика или сотрудника лаборатории этот термин заключает в себе более широкое понятие. Помимо буферных растворов, химических элементов сюда относят и бумагу индикаторную (лакмусовую), хотя многие бы отнесли ее к лабораторному оборудованию и приборам.
Данный химический реактив используется для определения кислотности (pH - водородного показателя) любой жидкости или смеси. В настоящее время - это наиболее быстрый и дешевый способ определения кислотности как в лабораторных условиях, так и в частной практике - домашних условиях.
Принцип работы индикаторной бумаги
Лакмусовая индикаторная бумага - бумага, пропитанная специальными химреактивами. Она обладает уникальным свойством - в кислотной и щелочной среде меняет свой цвет. В кислотных растворах химический реактив становится красного цвета, в щелочных средах - синеет. Лакмус - это красящий материал природного происхождения, являющийся одним из самых распространенных индикаторов. На самом деле лакмус - это сложная смесь, в состав которой входит до 15 различных субстанций. Этим составом пропитывают фильтровальную бумагу. Таким способом получают индикаторную бумагу. Сырьем для добывания лакмуса являются некоторые растения, например: лишайники.
По сравнению с другими индикаторами лакмус наиболее точно (с минимальной погрешностью) определяет среду нейтрального, щелочного или кислого вещества.
Сферы применения химического реактива
:
- химическое производство (для определения разнообразных сред при ведении исследовательских работ);
- пищевая промышленность (определение кислотности, уровня pH, у напитков и питьевой воды);
- косметология (при производстве кремов, лосьонов и других косметических средств, в состав которых входит определенное сочетание стабилизаторов и эмульгаторов);
- цветоводство и садоводство (при изготовлении садовых растворов);
- медицина (при лабораторном исследовании мочи, грудного молока, слюны);
- микробиология (в процессе исследования живых микроорганизмов);
- аналитическая химия;
- мыловарение;
- научно-практические цели.
Данный вид химического реактива часто используют и для определения уровня pH в бассейнах, аквариумах, котлах и т.д..
Работа с лакмусовой бумагой
Все лабораторные работы для определения уровня кислотности нужно проводить в специальной лабораторной посуде из лабораторного стекла или пластика. Данное условие обязательно, так как щелочная или кислая среда - это агрессивная среда, которая может взаимодействовать с другими химическими соединениями. Лабораторная посуда из стекла - самая надежная защита от погрешностей в лабораторных исследованиях, так как она не взаимодействует с химической средой, помещенной в нее. Нужно учесть, что к этому списку не относятся высококонцентрированные щелочи, кислоты и другие агрессивные химические соединения.
Порядок работы с индикаторной бумагой достаточно прост:
- оторвать небольшую полоску;
- опустить ее в лабораторную посуду с измеряемой жидкостью на несколько секунд;
- извлечь полоску;
- провести сравнение цвета полоски с прилагаемой цветовой шкалой для определения показателя pH в необходимом растворе.
Индикаторная бумага в большинстве случаев выпускается в виде полосок, отрывной бумаги, их еще называют - тест-полосками, а также в коробках, рулонах, пеналах, тубусах. Сами по себе индикаторные полоски бывают с:
- напечатанной цветной шкалой на упаковке;
- нанесенными значениями pH на полоске;
- указанной индикаторной шкалой непосредственно на самой тесте-полоске.
Диапазон измерений:
-
от 1 до 3 - высокая кислотность;
- от 4 до 6 - кислая;
- 7 - нейтральная;
- от 8 до 11 - щелочная;
- от 12 до 14 - высокая щелочность.
В чем преимущества лакмусовой бумаги?
- быстрый результат;
- простота в использовании;
- высокая степень точности с минимальным показателем погрешности;
- экономичность;
- удобство;
- надежность;
- доступная цена;
- защита рук от прямого контакта с исследуемым раствором.
Гидрохинон купить, хлористый кальций купить, пропиленгликоль купить, а также большой перечень других химреактивов, в том числе лабораторного оборудования , посуды и приборов предлагает специализированный интернет магазин химических реактивов Москва розница, и опт «Прайм Кемикалс Групп». У нас Вы найдете широкий ассортимент товаров, необходимых для лабораторного оснащения: от перчаток нитриловых до аналитических весов . Возможна доставка любого товара как по Москве, так и по Московской области.
“Prime Chemicals Group” - высококачественная продукция по доступной цене!
Заказывая у нас зерновой мицелий, Вы получаете высококачественный посадочный материал со всхожестью и урожайностью 100 %. Но и это далеко не предел! Выход грибов может быть существенно увеличен, если контролировать pH (водородный показатель) субстрата!
Контроль pH субстрата повышает урожайность!
При поддержании правильного уровня кислотности скорость роста мицелия повышается, одновременно с этим увеличивается и его продуктивность.
Для дереворазрушающих сапрофитов, таких как вешенка, опята, шиитаке, оптимальное значение pH варьирует в пределах 6,0-6,5. А для сапротрофов шампиньонов кислотность субстрата должна быть на уровне 7,3-7,5 единиц.
Контролировать уровень pH несложно с помощью индикаторной бумаги, которая позволяет быстро и точно установить характер субстратной среды.
Как использовать бумагу-индикатор
Значение водородного показателя с применением индикаторной бумаги можно определить визуально по специальной цветной шкале. Процедура очень проста и занимает менее минуты.
Оторвав бумажную тест-полоску, следует на 1 секунду погрузить ее в раствор извести, приготовленный для термообработки субстрата, а затем сравнить полученную окраску с эталонной цветовой шкалой, нанесенной на упаковку с индикаторной бумагой.
Значения цветов бумаги по эталонной шкале
Когда измерять pH
Измерение кислотности среды для вешенки, опят, шиитаке проводят перед термической обработкой субстрата. С целью улучшения кислотно-щелочного баланса и устранения возможности развития конкурентных плесеней субстрат погружают в водный раствор извести со значением pH от 6,5 до 7,5 (8,5) и выдерживают в емкости на маленьком огне при температуре около 90 градусов в течение 1-2 часов.
Допустима и более щелочная реакция среды (pH 9-10), и для мицелия она совсем не опасна. В процессе роста грибница постепенно снижает уровень pH до нормы, выделяя органические кислоты.
Раствор извести для термообработки субстрата сделать совсем несложно. Его готовят из известкового молока и холодной воды (из расчета 1 литровая банка на 200 литров воды). pH проверяют индикаторной бумагой.
Если раствор слишком щелочной (pH выше 10), то его частично сливают и добавляют в емкость холодную воду для разбавления. После этого индикаторной бумагой снова измеряют кислотность среды.
В раствор для термообработки субстрата в конце приготовления обязательно добавляют биоактиватор роста грибов. Одна 100-граммовая пачка сухой смеси рассчитана на 1 блок-грядку весом 10 кг.
После завершения процедуры термообработки воду из емкости сливают, а субстрат выкладывают на чистую площадку для стекания избытка воды. Затем приступают к процедуре засева мицелия.
Для культивирования шампиньонов в качестве субстрата используется компост, и контроль pH проводят во время его приготовления. Делают это в процессе первой перебивки (через 5-7 дней от закладки в бурт соломы и навоза).
Если кислотность компоста ниже 7 единиц, то к нему дополнительно добавляется мел.
Закажите онлайн индикаторную бумагу для грибоводства!
Индикаторная бумага позволяет контролировать значение pH в диапазоне от 1 до 14 единиц. Это простое и удобное средство анализа кислотности субстрата. Используя бумагу для определения pH, Вы легко создадите условия для повышения урожайности грибов!
В химии есть вещества, обладающие способностью менять свою окраску в присутствии кислот и щелочей. Эти вещества называются индикаторами и применяются для определения реакционной среды. Среда может быть кислой, щелочной и нейтральной.
Этими веществами пропитывают фильтровальную бумагу. Существует много видов различных индикаторных бумаг (из школы все знают словосочетание « лакмусовая бумажка » ), точнее индикаторов, которыми пропитывают бумагу (лакмус , фенолфталеин , метиловый оранжевый и т.д.). Также к индикаторам можно отнести сок красной капусты, вишни и черноплодной рябины. Бумагу пропитывают раствором смеси индикаторов и, поэтому, она окрашивается в разные цвета в разных средах. Для определения кислотности или щелочности среды можно пользоваться бумажкой, пропитанной раствором любого индикатора.
В азотной кислоте бумажка изменила свой цвет на тёмно-красный. Существуют другие кислоты, в которых бумажка меняет свой цвет на красный. Это серная кислота , соляная и др. Эти кислоты называются сильными кислотами. А такие кислоты, как уксусная , лимонная , винная и др., относящиеся, главным образом, к большому классу химических веществ - органических, называются слабыми. В таких кислотах бумажка приобретает розовый цвет.
Значит, с помощью индикаторной бумажки можно определить сильную и слабую кислоту, если они имеют раствор примерно одинаковой концентрации.
В растворе щёлочи бумажка меняет свой цвет на синий. При работе со щелочами соблюдайте осторожность. Не случайно они названы едкими (едкий натр, едкий(-ое) калий(-и)). К щелочам также относятся известковая вода и нашатырный спирт , который неправильно назван « спиртом » . Это его бытовое название. Правильно это вещество называется гидроксид аммония.
От щелочей нужно оберегать глаза и руки, они портят краску, оставляют на столе несмываемые пятна.
Кислотность и щелочность растворов выражают через концентрацию ионов Н + . Для удобства оценки в химию введено выражение рН (читается « пэ-аш » ). рН называется водородным показателем. Это понятие ввёл датский химик Сёренсен в 1909 году: буква « р » - начальная буква датского слова potenz – математическая степень, буква « Н » - символ водорода.
В нейтральном растворе при 25 ° С рН = 7. В кислых растворах рН < 7, и тем меньше, чем кислее раствор; в щелочных растворах рН > 7, и тем больше, чем больше щёлочность раствора; другими словами – чем меньше рН, тем больше концентрация ионов Н + , т. е. выше кислотность среды, и наоборот, чем больше рН, тем меньше концентрация ионов Н + , т. е. выше щёлочность среды.
Так, например, у желудочного сока рН 1, 7 (сильнокислая реакция), у дождевой воды рН 6 (слабокислая), у водопроводной воды рН 7, 5 (слабощелочная), у крови рН 7, 4 (слабощелочная), у слюны рН 6, 9 (слабокислая), у слёз и дистиллированной воды рН 7 (нейтральная).
Универсальной индикаторной бумагой пользуются только для приближённого определения значений рН в широких пределах с точностью около одной единицы рН.
Смотрите также « Как проверить рыбу и мясо на свежесть с помощью индикаторной бумаги ».
«Лакмусовая бумага» — это нарицательное наименование для всех типов индикаторов в химии. Название это происходит от лакмуса — природного красящего вещества, которое было открыто одним из первых и самое известное. Вообще индикаторы — это вещества, которые могут по-разному менять свой цвет при изменении водородного показателя среды pH. Т.е. по цвету индикатора мы можем судить какая среда перед нами — щелочная, кислая или нейтральная. Для удобства индикатором пропитывают фильтровальную бумагу, которая и называется в итоге лакмусовой. Природные индикаторы изготавливаются в основном из растений. В краснокочанной капусте имеется пигмент под названием антоцианин, именно он и отвечает за чувствительность к pH. Антоцианин придает растениям темно-синий оттенок. Достаточно много этого фермента еще содержится и в свекле, черноплодной рябине, смородине, вишне, ежевике и в других плодах похожего цвета. Так что, в принципе и их можно вполне использовать, как индикаторы в химии. Но, согласитесь, использовать дорогую чернику для химических опытов как то не разумно. Поэтому, сегодня мы попробуем сделать лакмусовую бумагу из краснокочанной капусты. Она недорога и доступна круглый год.
Лакмусовая бумага из краснокочанной капусты
Тут всё очень просто, справиться с этой работой сможет даже ребёнок. Для изготовления лакмусовой бумаги из краснокочанной капусты нам понадобится фильтровальная бумага и, собственно, сама капуста. Выжимаем сок из кочана. Проще всего это сделать, натерев его на мелкой тёрке и потом отжав через марлю. Пропитываем фильтровальную бумагу полученным соком и после высушивания нарезаем её на небольшие полоски, примерно 4 на 10 см. Лакмусовая бумага из капусты готова! Теперь можно проводить испытания, поместив наш индикатор в разные среды.
Цвет индикатора в разных средах
Для определения типы среды существует специальная шкала pH. Попробуйте самостоятельно с помощью нашей лакмусовой бумаги из капусты определить кислотность следующих распространённых в быту жидкостей:
- Лимонный сок (ph 2),
- Кола (ph 3),
- Кофе (ph 5),
- Молоко (ph 6) ,
- Вода (ph 7),
- Соленая вода (ph 8),
- Пищевая сода в водном растворе (ph 9),
- Нашатырный спирт (ph 11).
А затем сравните со шкалой pH.
А для наших маленьких читателей существует небольшое стихотворение позволяющее легко запомнить соответствие цвета типу pH:
Индикатор цветом красный
Кислоту укажет ясно.
Индикатор цветом синий,
Щёлочь тут — не будь разиней,
А коль нейтральная среда,
То зелёный цвет всегда.
Структурная формула
Молекулярная масса: 213,192
Лакмус (от нидерл. lekken жидкий, текучий и нидерл. moes - смесь, паста, каша) - красящее вещество природного происхождения, один из первых и наиболее широко известных кислотно-основных индикаторов. Наименование стандартного химического препарата «лакмусовая бумага» стало нарицательным в русском языке, как в химии для всех типов индикаторных бумаг, так и в повседневной жизни при описании знаковых явлений и событий.
Свойства
В чистом виде представляет собой тёмный порошок со слабым запахом аммиака. Хорошо растворяется в чистой воде, образуя растворы фиолетового цвета. В кислых средах (pH менее 4,5) лакмус приобретает красную окраску, в щелочных (pH более 8,3) - синюю. У лакмуса, по сравнению с остальными индикаторами, сравнительно небольшая погрешность в определении среды вещества.
Состав
Фактически природный лакмус представляет собой сложную смесь 10-15 различных субстанций. Основными компонентами лакмуса считаются:
- азолитмин (англ. Azolitmin, сост. C 9 H 10 NO 5) - может быть выделен из лакмуса экстракцией и использоваться как самостоятельный кислотно-щелочной индикатор;
- эритролитмин (англ. Erythrolitmin или Orcein Erythrolein, сост. C 13 H 22 O 6);
Также экстракционным разделением из лакмуса могут быть выделены:
- спанолитмин (англ. Spaniolitmin);
- лейкоорцеин (англ. Leucoorcein);
- лейказолитмин (англ. Leucazolitmin).
Применение
Применяется как индикатор для определения реакции среды. На практике используется несколько препаративных форм лакмуса: водный раствор лакмуса, полоски и клочки ленты фильтровальной бумаги, пропитанные лакмусом - т. н. лакмусовая бумага, «лакмусовое молоко» (нем. Lackmusmilch).
Происхождение
Добывается из растительного сырья, в частности из некоторых лишайников: Roccella tinctoria (о-ва Кабо-Верде, Канарские о-ва, Мадейра, Азорские о-ва, западное побережье Южной Америки), Roccella fuciformis (Ангола и Мадагаскар), Roccella pygmaea (Алжир), Roccella phycopsis, Lecanora tartarea (Норвегия, Швеция), Variolaria dealbata (Пиренеи и Аверн), Ochrolechia parella (северо-запад Атлантического побережья Европы), Parmotrema tinctorum (Канарские острова), из различных видов рода Parmelia, Dendrographa leucophoea (США, Калифорния). Основными производителями лакмуса являются Мозамбик (из Roccella montagnei) и США (из Dendrographa leucophoea).
Получение
В течение длительного времени производство лакмуса было монополизировано и подробности методов его выделения были неизвестны. Изначально для получения лакмуса применялся следующий способ:
- порошок до 3-х недель вымачивают в содово-аммиачном растворе (сода или поташ + NH 4 OH) при постоянном перемешивании. Вместо раствора аммиака обычно использовалась моча (как источник ионов (CO 3) 2- и NH 4) +);
- после того, как в результате вымачивания (экстрагирования) и ферментации цвет смеси меняется с красного на голубой, осадок отделяют;
- после отделения осадка полученный голубой экстракт высушивается и размалывается. В результате образуется порошок смеси лакмусового и орцеинового пигментов;
- после спиртовой экстракции порошка карминово-красный раствор красящих веществ удаляется и остается тёмно-синий лакмус;
- прессовка осадка с гипсом или мелом позволяет получить легко крошащиеся блоки готового сухого лакмуса.
Современный способ получения орцеинового пигмента и лакмуса, запатентованный двумя английскими химиками (G. Gordon и Cuthbert Gordon) в 1758 году, заключался в следующем:
- растительное сырьё измельчают до порошкообразного состояния;
- порошок смешивают с водным раствором-суспензией извести-поташа и карбоната аммония и оставляют для ферментации на воздухе;
- примерно через 3 недели ферментации цвет смеси изменяется с фиолетового или коричневого на насыщенный синий;
- смесь разделяется на сите, выделенный раствор содержит до 90 % орцеина и до 8 % веществ лакмуса в пересчете на сухой остаток.
- далее раствор может использоваться для прессовки блоков из мела или гипса, либо выпариваться для последующей спиртовой экстракции орцеина.
История
Впервые лакмус был применён в качестве химического реагента и индикатора других веществ около 1300 г. испанским врачом и алхимиком Арнальдусом де Виланова (исп. Arnaldus de Villanova). С XVI-ого века, когда информация о способе получения лакмуса распространилась, голубой лакмус из лишайников Leuconora tartarea и Rocella tinctoria в промышленных количествах начал производиться в Голландии на экспорт под названиями «Bergmoos» и «Klippmoos». В 1704 году этот индикатор получил своё нынешнее название - лакмус. Название Lakmoes, ставшее прародителем современного названия препарата (англ. Litmus, нем. Lackmus, рус. Лакмус), было образовано от индогерманских корней «leg» (капать) и «mus» (каша) и отражало способ получения лакмуса - экстракцию по каплям из измельчённых в кашу лишайников. В 1640 году ботаники описали красящее вещество, которое они получали из душистого растения с тёмно-лиловыми цветками - гелиотропа. Химики вскоре стали использовать этот краситель в качестве индикатора (в растворах кислот он становился красным, а в щелочах синим). Изначально лакмус использовали в основном для исследования минеральных вод, но с 1670-х годов им в полной мере заинтересовались химики. Французский химик Пьер Поме писал: «Как только вношу незначительно малое количество кислоты, он становится красным, поэтому если кто хочет узнать, содержится ли в чём-нибудь кислота, его можно использовать». В связи с тем, что во Франции в широкое употребление у химиков сначала вошёл лакмус, выделенный из гелиотропа, во французском языке прижилось иное название лакмуса: tournesol, что означает «поворачивающийся за солнцем», а на греческом то же самое означает слово «гелиотроп». Позднее весь лакмус стали получать более дешёвым способом - из некоторых видов лишайников.
Мнемоническое правило
Для того, чтобы запомнить цвет лакмуса в различных средах, существует стихотворение:
Индикатор лакмус - красный
Кислоту укажет ясно.
Индикатор лакмус - синий,
Щёлочь здесь - не будь разиней,
Когда ж нейтральная среда,
Он фиолетовый всегда.
Существует словосочетание-мнемоника для запоминания индикаторных свойств лакмуса: «лак краски́с» (слышится как «лак раски́с»). Данное словосочетание означает, что «ЛАКмус КРАСный в КИСлоте».
