אינדיקטור pH

ממוזער|ניירות לקמוס (אינדיקטור pH) לפני שימוש, וטבלת תוצאות ערכי ה־pH לפי צבעים
בכימיה, אינדיקטור pH הוא תרכובת כימית המוספת בכמויות קטנות לתמיסה על מנת לקבל מדד ויזואלי של גובה ה-pH (חומציות או בסיסיות) של התמיסה. מכאן שאינדיקטור pH הוא גלאי כימי של פרוטונים (+H). בדרך כלל גורם האינדיקטור לשינוי הצבע של התמיסה בתלות בגובה ה-pH.
אינדיקטורים רבים רגישים לנוכחותם של פרוטונים (יוני מימן). היות שריכוז הפרוטונים בתמיסה משמש מדד לחומציותה (כיוון שחומצה מוגדרת כחומר התורם פרוטונים), משמשים אינדיקטורים אלו למדידת ה-pH. נייר לקמוס (קרוי גם נייר ליטמוס) כחול, למשל, משנה צבעו לאדום בנוכחות pH חומצי. נייר לקמוס אדום משנה צבעו לכחול ב-pH בסיסי. סוג נוסף של נייר לזיהוי חומציות הוא נייר pH, המשנה את צבעו בהתאם לדרגת החומציות/בסיסיות של החומר. לנייר pH טווח רחב של צבעים, והוא מאפשר קביעה של ה-pH בדיוק טוב למדי, בניגוד לנייר לקמוס, המאפשר קביעת חומציות או בסיסיות בלבד. קביעת מיקום הצבע על הסקלה היא החלטה סובייקטיבית ולכן דיוקם של אינדיקטורי pH מוגבל. לצורך מדידה מדויקת של pH נדרש מד pH.

במיקרוביולוגיה משתמשים רבות באינדיקטורים בהכנת צלחות מצע לגידול מיקרואורגניזמים. חיידקים מסוימים, למשל, מפרקים חומרים הנמצאים על מצע הגידול (סוכרים, למשל); תוצרי הפירוק יהיו במקרים רבים חומציים. האינדיקטור הנמצא על המצע משנה את צבעו עם הופעת תוצרי הפירוק, וכך יודעים החוקרים שמושבות החיידקים שגדלו על-גבי המצע אכן שייכות לסוג מסוים של חיידק.

אינדיקטורי pH הם בעצמם חומצות או בסיסים חלשים. כשמוספים אותם לתמיסה הם קושרים  +H (יון מימן) או יוני -OH (הידרוקסיד). מערך האלקטרונים החדש של האינדיקטור בעקבות הקשירה גורם לשינוי הצבע של האינדיקטור. את צבע האינדיקטור לאחר התגובה משווים לסקלת צבעים הנותנת תרגום למידת ה-pH.

באינדיקטורי pH משתמשים בכימיה אנליטית לצורך טיטרציה - תהליך קביעה כמותית של חומצה (או בסיס) על ידי הוספת בסיס (או חומצה) בריכוז ידוע בצורה מבוקרת והדרגתית ומעקב אחר התגובה הכימית ביניהם עד השלמתה. כמו כן, בביולוגיה משתמשים בהם לצורך קביעה איכותית של רמת pH, הדרושה לתהליכים שונים.

ישנם סוגים שונים של נייר לקמוס, כאלה המודדים ערכים רק בטווח החומצי או רק בטווח הבסיסי, וכן כאלה המודדים את כל טווח הערכים. כמו כן הנייר מגיע בנגזרות קטנות או בגליל ארוך.

בטבלה להלן מפורטים מספר אינדיקטורי pH הנמצאים בשימוש מעבדתי. לעיתים משתנה צבע האינדיקטורים בהתאם לגובה ה-pH לצבעי ביניים בתחומי ה-pH המפורטים כתחומי מעבר. לדוגמה, בתחום ה-pH של 6.6-8.0 צבעו של פנול אדום הוא כתום. תחום המעבר יכול להשתנות בהתאם לריכוז האינדיקטור בתמיסה ולטמפרטורה.

אינדיקטורצבע ב-pH נמוךתחום המעבר של ה-pH
(מוערך)צבע ב-pH גבוהמתיל סגולצהוב0.0-1.6כחול-ארגמןתימול כחול – (שינוי ראשון)אדום1.2-2.8צהובמתיל צהובאדום2.9-4.0צהובברומופנול כחולצהוב3.0-4.6סגולקונגו אדוםכחול3.0-5.2אדוםמתיל כתוםאדום3.1-4.4צהובלקמוסאדום4.5-8.3כחולברומוקרסול ארגמןצהוב5.2-6.8סגולברומותימול כחולצהוב6.0-7.6כחולפנול אדוםצהוב6.6-8.0אדוםתימול כחול  (שינוי שני)צהוב8.0-9.6כחולפנולפתלאיןחסר צבע8.2-10.0ורודתימולפתלאיןחסר צבע9.4-10.6כחולאליזרין צהוב Rצהוב10.1-12.0אדוםאינדיגו כרמיןכחול11.4-13.0צהוב

אינדיקטור אוניברסלי הוא תערובת של אינדיקטורים שונים המציגה כמה צבעים המתחלפים בצורה חלקה על פני טווח נרחב של ערכי pH. הוא כולל בדרך כלל כ-8 אינדיקטורים ומסוגל למדוד במדויק בין -2 לבין 13 pH .
אנתוציאנינים הם מחלקה של תרכובות המצויה בצמחים שונים רבים. צבעם אדום בתמיסות חומציות וכחול בבסיסיות. מקובל להדגים הפקת אנתוציאנינים מעלים של כרוב אדום על מנת לייצר אינדיקטור חומצי פשוט כמבוא להצגת נושא הכימיה.
אינדיקטור דיגיטלי אינדיקטור המשתמש בתכונות מסוימות של חומרים כמו מוליכות של החומצה כדי למדוד את הערך שלה מודד בטווח -3 לבין 14 pH ,האינדיקטור נמצא בשימוש המעבדות של משרד איכות הסביבה.

קישורים חיצוניים

pH
קטגוריה:כימיה של שיווי משקל