Кислотно-основные индикаторы
| Название индикатора | Окраска | рК | Область перехода, рН | |
| Кислотная форма | Щелочная форма | |||
| Метилоранж | Розовая | жёлтая | 3,7 | 3,1 – 4,4 |
| Лакмус | Красная | синяя | 6,5 | 5,0 – 8,0 |
| Фенолфталеин | Бесцветный | красный | 9,7 | 8,3 – 9,8 |
Под областью перехода индикатора понимают интервал рН, в пределах которого индикаторы изменяют окраску. Область перехода для большинства индикаторов находится в пределах рН ± 1.
С помощью индивидуальных индикаторов, приобретающих ту или иную окраску, можно утверждать, что рН исследуемой пробы воды больше верхнего или меньше нижнего предела или находится в интервале области перехода.
С помощью универсальной индикаторной бумаги можно определить рН среды с точностью ± 1.
Потенциометрический метод позволяет получить значения рН с точностью ± 0,01 (и более высокой точностью).
Оборудование и реактивы:
1. Потенциометр (иономер, рН-метр), магнитная мешалка, стаканчик для растворов.
2. Набор пробирок в штативе.
3. Стеклянные палочки.
4. 0,1%-ный водный раствор лакмуса.
5. 0,05%-ный водный раствор метилоранжа.
6. 0,1%-ный спиртовой раствор фенолфталеина.
7. Универсальная индикаторная бумага со шкалой.
8. 0,01 н. раствор серной кислоты.
9. 0,01 н. раствор гидроксида натрия.
10. Сухие соли: FeSO4, AlCl3, Na2CO3, MgCl2, NaHCO3.
11. Водопроводная вода.
12. Дистиллированная вода.
Ход выполнения работы. Обработка результатов
1. Определение окраски индивидуальных индикаторов (лакмуса, метилоранжа, фенолфталеина) в образцах воды, указанных в табл. 2.
В пробирки вводят по 1 мл испытуемых растворов, по 2 – 3 капли индивидуального индикатора и наблюдают окраску.
2.Определение рН исследуемых систем с помощью универсального индикатора.
Стеклянной палочкой наносят исследуемые растворы на полоски универсальной индикаторной бумаги и наблюдают окраску.
3.Определение рН исследуемых систем потенциометрическим методом.
С помощью рН-метра измеряют рН испытуемых проб в стаканчике.
Полученные экспериментальные результаты включают в табл. 13.
Требования к отчёту
Письменный отчёт по данной лабораторной работе должен включать:
1.) название лабораторной работы;
2.) формулы для расчёта рН водно-дисперсных систем;
3.) перечень оборудования и реактивов;
4.) результаты измерений рН, оформленные в виде таблицы.
Таблица 13
РН водно-дисперсных систем
| Исследуемые образцы воды | Окраска индикаторов | рН по универсальному индикатору | рН по рН-метру | ||
| Лакмус | Метилоранж | Фенолфталеин | |||
| Дистиллированная вода | |||||
| Водопроводная вода | |||||
| 0,01 н. раствор H2SO4 | |||||
| 0,01 н. раствор NaOH | |||||
| Раствор FeSO4 | |||||
| Раствор AlCl3 | |||||
| Раствор MgCl2 | |||||
| Раствор NaHCO3 | |||||
| Раствор Na2CO3 |
Примечание: в начале занятия преподаватель проводит дополнительный инструктаж по технике безопасности и охране труда при работе с электроприборами, используя инструкцию, разработанную на кафедре химии.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПОДГОТОВКИ
1. Что означает рН среды?
2. Шкала рН среды.
3. Формулы для расчёта рН водно-дисперных систем.
4. Какими методами определяют рН среды?
5. Какие вещества можно использовать в качестве рН-индикаторов?
6. Что понимают под областью перехода индикатора?
7. Вывести формулу для приближённой оценки области перехода.
8. Назвать значения рН и характер среды образца воды, если а) лакмус приобрёл красную окраску; б) метилоранж приобрёл жёлтую окраску; в) фенолфталеин остался бесцветным.
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Жебентяев А.И. и др. Аналитическая химия: учебное пособие. М.: Новое знание, 2010 г.
2. Ивчатов А.Л., Малов В.И. Химия воды и микробиология. М.: ИНФРА-М, 2006 г.
3. СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого снабжения. Контроль качества».
4. Лурье Ю.Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод. М.: Химия, 1984 г.