Ein chemischer Indikator ist eine Substanz, die unter bestimmten Bedingungen eine deutliche beobachtbare Veränderung erfährt Lösung Veränderung. Dies könnte eine Farbänderung sein, Niederschlagsbildung, Blasenbildung, Temperaturänderung oder andere messbare Qualität.
Eine andere Art von Indikator, die in der Chemie und anderen Wissenschaften auftreten kann, ist ein Zeiger oder ein Licht auf einem Gerät oder Instrument, das Druck, Volumen, Temperatur usw. anzeigen kann. oder der Zustand eines Geräts (z. B. Ein- / Ausschalten, verfügbarer Speicherplatz).
Der Begriff "Indikator" stammt aus den mittelalterlichen lateinischen Wörtern indizieren (um anzuzeigen) mit dem Suffix -tor.
Beispiele für Indikatoren
- EIN pH-Indikator ändert die Farbe über einen engen Bereich von pH-Werten in Lösung. Es gibt viele verschiedene pH-Indikatoren, die unterschiedliche Farben anzeigen und zwischen bestimmten pH-Grenzwerten wirken. Ein klassisches Beispiel ist Lackmuspapier. Blaues Lackmuspapier wird rot, wenn es sauren Bedingungen ausgesetzt ist, während rotes Lackmuspapier unter basischen Bedingungen blau wird.
- Fluorescein ist eine Art Adsorptionsindikator. Der Farbstoff wird verwendet, um die vollständige Reaktion des Silberions mit Chlorid nachzuweisen. Sobald ausreichend Silber zugegeben wurde, um Chlorid als Silberchlorid auszufällen, wird überschüssiges Silber an der Oberfläche adsorbiert. Fluorescein verbindet sich mit adsorbiertem Silber, um einen Farbwechsel von grünlich-gelb nach rot zu bewirken.
- Andere Arten von Fluoreszenzindikatoren sollen an ausgewählte Moleküle binden. Die Fluoreszenz signalisiert das Vorhandensein der Zielspezies. Eine ähnliche Technik wird verwendet, um Moleküle mit Radioisotopen zu markieren.
- Ein Indikator kann verwendet werden, um den Endpunkt einer Titration zu identifizieren. Dies kann das Erscheinen oder Verschwinden einer Farbe beinhalten.
- Indikatoren können auf das Vorhandensein oder Fehlen von a hinweisen Molekül von Interesse. Zum Beispiel verwenden Bleitests, Schwangerschaftstests und Nitrattests Indikatoren.
Wünschenswerte Eigenschaften eines chemischen Indikators
Um nützlich zu sein, müssen chemische Indikatoren sowohl empfindlich als auch leicht nachweisbar sein. Es muss jedoch keine sichtbare Veränderung zeigen. Die Art des Indikators hängt davon ab, wie er verwendet wird. Zum Beispiel eine Probe analysiert mit Spektroskopie Möglicherweise wird ein Indikator verwendet, der mit bloßem Auge nicht sichtbar ist, während ein Kalziumtest in einem Aquarium eine offensichtliche Farbänderung hervorrufen muss.
Eine weitere wichtige Eigenschaft ist, dass der Indikator die Bedingungen der Probe nicht verändert. Beispielsweise fügt Methylgelb einer alkalischen Lösung eine gelbe Farbe hinzu, aber wenn der Lösung Säure zugesetzt wird, bleibt die Farbe gelb, bis der pH neutral ist. Zu diesem Zeitpunkt ändert sich die Farbe von gelb nach rot. In geringen Mengen verändert Methylgelb selbst den Säuregehalt einer Probe nicht.
Typischerweise wird Methylgelb in extrem niedrigen Konzentrationen im Bereich von Teilen pro Million verwendet. Diese kleine Menge reicht aus, um eine sichtbare Farbänderung zu sehen, aber nicht aus, um die Probe selbst zu ändern. Aber was wäre, wenn einer Probe eine enorme Menge Methylgelb zugesetzt würde? Eine Farbänderung könnte nicht nur unsichtbar sein, sondern die Zugabe von so viel Methylgelb würde auch die chemische Zusammensetzung der Probe selbst verändern.
In einigen Fällen werden kleine Proben von größeren Volumina getrennt, damit sie mit Indikatoren getestet werden können, die signifikante chemische Veränderungen hervorrufen.