विभिन्न प्रकार के कार्बनिक पदार्थों में विशेष यौगिक होते हैं जिनकी विशेषता विभिन्न वातावरणों में रंग परिवर्तन से होती है। आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक पीएच मीटर के आगमन से पहले, पर्यावरण के एसिड-बेस संकेतकों को निर्धारित करने के लिए संकेतक अपरिहार्य "उपकरण" थे, और प्रयोगशाला अभ्यास में विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान में सहायक पदार्थों के रूप में और आवश्यक उपकरणों की अनुपस्थिति में भी उपयोग किया जाता है।.
के लिए संकेतक क्या हैं?
शुरुआत में, विभिन्न माध्यमों में रंग बदलने के लिए इन यौगिकों की संपत्ति का व्यापक रूप से समाधान में पदार्थों के एसिड-बेस गुणों को निर्धारित करने के लिए व्यापक रूप से उपयोग किया जाता था, जिससे न केवल माध्यम की प्रकृति को निर्धारित करने में मदद मिली, बल्कि आकर्षित करने में भी मदद मिली परिणामी प्रतिक्रिया उत्पादों के बारे में एक निष्कर्ष। अनुमापन द्वारा पदार्थों की सांद्रता को निर्धारित करने के लिए प्रयोगशाला अभ्यास में संकेतक समाधान का उपयोग जारी है और आपको यह सीखने की अनुमति देता है कि कमी के लिए तात्कालिक तरीकों का उपयोग कैसे करेंआधुनिक पीएच मीटर।
ऐसे कई दर्जन पदार्थ हैं, जिनमें से प्रत्येक एक संकीर्ण क्षेत्र के प्रति संवेदनशील है: आमतौर पर यह सूचनात्मक पैमाने पर 3 अंक से अधिक नहीं होता है। इस तरह के विभिन्न प्रकार के क्रोमोफोर और आपस में उनकी कम गतिविधि के लिए धन्यवाद, वैज्ञानिक सार्वभौमिक संकेतक बनाने में कामयाब रहे जो व्यापक रूप से प्रयोगशाला और उत्पादन स्थितियों में उपयोग किए जाते हैं।
सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला पीएच संकेतक
यह उल्लेखनीय है कि पहचान संपत्ति के अलावा, इन यौगिकों में अच्छी रंगाई क्षमता होती है, जो उन्हें कपड़ा उद्योग में कपड़ों की रंगाई के लिए उपयोग करने की अनुमति देती है। रसायन विज्ञान में बड़ी संख्या में रंग संकेतकों में से, सबसे प्रसिद्ध और उपयोग किए जाने वाले मिथाइल ऑरेंज (मिथाइल ऑरेंज) और फिनोलफथेलिन हैं। अधिकांश अन्य क्रोमोफोर वर्तमान में एक दूसरे के साथ मिश्रित या विशिष्ट संश्लेषण और प्रतिक्रियाओं के लिए उपयोग किए जाते हैं।
मिथाइल ऑरेंज
कई रंगों को उनके प्राथमिक रंगों के लिए तटस्थ वातावरण में नामित किया जाता है, जो इस क्रोमोफोर के लिए भी सही है। मिथाइल ऑरेंज एक एज़ो डाई है जिसमें समूहन होता है - एन=एन - इसकी संरचना में, जो एक अम्लीय वातावरण में संकेतक के रंग को लाल करने के लिए और एक क्षारीय में पीले रंग के संक्रमण के लिए जिम्मेदार है। एज़ो यौगिक स्वयं मजबूत आधार नहीं हैं, हालांकि, इलेक्ट्रॉन दाता समूहों की उपस्थिति (‒ OH, ‒ NH2, NH (CH3), एन (सीएच 3)2 और अन्य) नाइट्रोजन परमाणुओं में से एक की मूलता को बढ़ाता है,जो दाता-स्वीकर्ता सिद्धांत के अनुसार हाइड्रोजन प्रोटॉन को जोड़ने में सक्षम हो जाता है। इसलिए, जब घोल में H+ आयनों की सांद्रता को बदलते हैं, तो एसिड-बेस इंडिकेटर के रंग में बदलाव देखा जा सकता है।
मिथाइल ऑरेंज बनाने के बारे में अधिक जानकारी
सल्फानिलिक एसिड C6H4(SO3 के डायजोटाइजेशन के साथ प्रतिक्रिया करके मिथाइल ऑरेंज प्राप्त करें।एच)एनएच2 उसके बाद डाइमिथाइलैनिलिन के साथ संयोजन सी6एच5एन(सीएच3)2. सोडियम नाइट्राइट NaNO मिलाकर सोडियम क्षार के घोल में सल्फैनिलिक एसिड घोला जाता है 2, और फिर बर्फ से ठंडा करके तापमान पर जितना संभव हो 0 डिग्री सेल्सियस के करीब संश्लेषण करने के लिए और हाइड्रोक्लोरिक एसिड एचसीएल जोड़ा जाता है। अगला, एचसीएल में डाइमिथाइलैनिलिन का एक अलग घोल तैयार किया जाता है, जिसे ठंडा होने पर पहले घोल में डाला जाता है, जिससे डाई प्राप्त होती है। इसे और क्षारीय किया जाता है, और गहरे नारंगी रंग के क्रिस्टल घोल से निकलते हैं, जो कई घंटों के बाद पानी के स्नान में फ़िल्टर और सूख जाते हैं।
फिनोलफ्थेलिन
इस क्रोमोफोर का नाम इसके संश्लेषण में शामिल दो अभिकर्मकों के नामों को जोड़ने से मिला है। संकेतक का रंग एक रास्पबेरी (लाल-बैंगनी, रास्पबेरी-लाल) रंग के अधिग्रहण के साथ एक क्षारीय माध्यम में रंग में परिवर्तन के लिए उल्लेखनीय है, जो समाधान के अत्यधिक क्षारीय होने पर रंगहीन हो जाता है। पर्यावरण के पीएच के आधार पर फेनोल्फथेलिन कई रूप ले सकता है, और अत्यधिक अम्लीय वातावरण में इसका रंग नारंगी होता है।
यह क्रोमोफोर जिंक क्लोराइड ZnCl2 या सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड H2 की उपस्थिति में फिनोल और फ़ेथलिक एनहाइड्राइड के संघनन द्वारा निर्मित होता है। एसओ 4। ठोस अवस्था में, फिनोलफथेलिन अणु रंगहीन क्रिस्टल होते हैं।
पहले, रेचक के निर्माण में फिनोलफथेलिन का सक्रिय रूप से उपयोग किया जाता था, लेकिन धीरे-धीरे स्थापित संचयी गुणों के कारण इसका उपयोग काफी कम हो गया था।
लिटमस
यह सूचक ठोस मीडिया पर उपयोग किए जाने वाले पहले अभिकर्मकों में से एक था। लिटमस प्राकृतिक यौगिकों का एक जटिल मिश्रण है जो कुछ प्रकार के लाइकेन से प्राप्त होता है। इसका उपयोग न केवल एक रंग एजेंट के रूप में किया जाता है, बल्कि माध्यम के पीएच को निर्धारित करने के साधन के रूप में भी किया जाता है। यह पहले संकेतकों में से एक है जिसका उपयोग मनुष्य द्वारा रासायनिक अभ्यास में किया जाने लगा: इसका उपयोग जलीय घोल या फिल्टर पेपर के स्ट्रिप्स के रूप में किया जाता है। ठोस अवस्था में लिटमस एक गहरे रंग का पाउडर होता है जिसमें अमोनिया की हल्की गंध होती है। शुद्ध जल में घुलने पर सूचक का रंग बैंगनी हो जाता है और अम्लीकृत होने पर यह लाल हो जाता है। एक क्षारीय माध्यम में, लिटमस नीला हो जाता है, जिससे इसे माध्यम संकेतक के सामान्य निर्धारण के लिए एक सार्वभौमिक संकेतक के रूप में उपयोग करना संभव हो जाता है।
लिटमस घटकों की संरचना में पीएच परिवर्तन होने पर होने वाली प्रतिक्रिया के तंत्र और प्रकृति को सटीक रूप से स्थापित करना संभव नहीं है, क्योंकि इसमें 15 विभिन्न यौगिक शामिल हो सकते हैं, जिनमें से कुछवे अविभाज्य सक्रिय तत्व हो सकते हैं, जो रासायनिक और भौतिक गुणों के उनके व्यक्तिगत अध्ययन को जटिल बनाते हैं।
यूनिवर्सल इंडिकेटर पेपर
विज्ञान के विकास और संकेतक पत्रों के आगमन के साथ, पर्यावरण संकेतकों की स्थापना बहुत सरल हो गई है, क्योंकि अब किसी भी क्षेत्र अनुसंधान के लिए तैयार तरल अभिकर्मकों की आवश्यकता नहीं थी, जिसे वैज्ञानिक और फोरेंसिक वैज्ञानिक अभी भी सफलतापूर्वक उपयोग करें। इसलिए, समाधानों को यूनिवर्सल इंडिकेटर पेपर से बदल दिया गया, जो कि उनकी व्यापक कार्रवाई के कारण, किसी भी अन्य एसिड-बेस संकेतकों का उपयोग करने की आवश्यकता को लगभग पूरी तरह से समाप्त कर दिया।
गर्भवती स्ट्रिप्स की संरचना निर्माता से निर्माता में भिन्न हो सकती है, इसलिए सामग्री की अनुमानित सूची इस प्रकार हो सकती है:
- फिनोलफथेलिन (0-3, 0 और 8, 2-11);
- (di)मिथाइल पीला (2, 9–4, 0);
- मिथाइल ऑरेंज (3, 1–4, 4);
- मिथाइल रेड (4, 2–6, 2);
- bromothymol नीला (6, 0–7, 8);
- α‒naphtholphthalein (7, 3–8, 7);
- थायमोल नीला (8, 0–9, 6);
- क्रेसोलफ्थेलिन (8, 2–9, 8)।
पैकेजिंग में आवश्यक रूप से रंग पैमाने के मानक होते हैं जो आपको एक पूर्णांक की सटीकता के साथ माध्यम के पीएच को 0 से 12 (लगभग 14) तक निर्धारित करने की अनुमति देते हैं।
अन्य बातों के अलावा, इन यौगिकों को जलीय और पानी-अल्कोहल के घोल में एक साथ इस्तेमाल किया जा सकता है, जिससे ऐसे मिश्रण का उपयोग बहुत सुविधाजनक हो जाता है। हालांकि, इनमें से कुछ पदार्थ पानी में खराब घुलनशील हो सकते हैं, इसलिए यह आवश्यक हैसार्वभौमिक कार्बनिक विलायक का चयन करें।
उनके गुणों के कारण, एसिड-बेस संकेतकों ने विज्ञान के कई क्षेत्रों में अपना आवेदन पाया है, और उनकी विविधता ने सार्वभौमिक मिश्रण बनाना संभव बना दिया है जो पीएच संकेतकों की एक विस्तृत श्रृंखला के प्रति संवेदनशील हैं।
