Hva er en pH-indikator?

Et pH- eller syre-base-indikatorreagens er en forbindelse som, når den nedsenkes eller fortynnes i en vandig løsning, endrer farge avhengig av pH-verdien til løsningen . Små mengder av indikatorreagenset er nødvendig for å produsere en synlig fargeendring. Et pH-indikatorreagens endrer ikke nevneverdig surheten eller alkaliteten til en løsning hvis den brukes i fortynnet form.

Indikatorreagensene reagerer med vannet i løsningen, og danner et hydroniumion (H ₃ O ⁺ ) eller et hydrogenkation (H ⁺ ) og modifiserer strukturen, noe som medfører en endring i fargen.

Noen indikatorreagenser endrer farge og andre veksler mellom å være fargeløse og å få en bestemt farge. pH-indikatorreagenser er vanligvis svake syrer eller svake baser, hvorav mange er naturlig forekommende forbindelser. Dette er tilfellet med antocyaniner, som finnes i blomster, frukt og grønnsaker; det finnes også slike reagenser i rødkål eller rødkål, i roseblader, i blåbær, i rabarbrastilker, i hortensia og valmueblomster. Lakmus er et annet eksempel på et naturlig indikatorreagens, produsert av visse lav.

Et indikatorreagens med den generiske formelen HIn, en svak syre, reagerer i vandig løsning i henhold til følgende kjemiske ligning:

HIn(aq) + H ₂ O(l) ⇆ H ₃ O ⁺ (aq) + In ^– (aq)

Når pH i løsningen er lav, er det flere protoner (H ⁺ ) tilgjengelig, så konsentrasjonen av hydroniumioner er høy, noe som forskyver reaksjonens likevekt til venstre og favoriserer dannelsen av HIn-forbindelsen. Derfor vil løsningen få fargen til HIn-indikatorreagensen. Omvendt, hvis pH i løsningen er høy, er det færre protoner (H ⁺ ) tilgjengelig, og reduserer dermed konsentrasjonen av hydroniumioner; likevekten i ligningen skifter til høyre og løsningen får fargen til den konjugerte basen I ^– .

I tillegg til pH-indikatorreagenser, er det to andre typer indikatorer som brukes i kjemi. De er følgende:

• Redokspotensialindikatorer , som brukes til å evaluere muligheten for at oksidasjons- og reduksjonsreaksjoner oppstår. 
• Komplekseringsindikatorer , brukt til å kvantifisere metallkationkomplekseringsreaksjoner.

Eksempler på pH-indikatorreagenser

• Metylrødt er et indikatorreagens som brukes til å evaluere pH-verdier mellom 4,4 og 6,2. Hvis pH i løsningen er mindre enn 4,4, er fargen på løsningen rød; hvis den er større enn 6,2 er fargen gul. pH-verdier mellom 4,4 og 6,2 genererer en oransje farge i løsningen.
• Bromocresol Green er et indikatorreagens som brukes til å evaluere pH-verdier mellom 3,8 og 5,4. Fargen på løsningen er gul hvis pH i løsningen er mindre enn 3,8, og den er blå hvis pH er større enn 5,4. Mellomliggende pH-verdier gjør fargen på løsningen grønn.

Universell indikatorreagens

pH-indikatorreagenser endrer farge i forskjellige områder; hvis vi kombinerer dem kan vi få en evaluering av pH-verdien til en løsning i et bredere område enn den som hver av dem lindrer.

En universell indikatorreagens inneholder tymolblått, metylrødt, bromtymolblått og fenolftalein. Denne kombinasjonen kan evaluere pH i et område på mindre enn 3 (rød) til mer enn 11 (fiolett). Mellomfarger er: oransje til gul (pH 3 til 6), grønn (pH 7 eller nøytral) og blå (pH 8 til 11).

Bruk av pH-indikatorreagenser

pH-indikatorreagenser brukes for raskt å få en omtrentlig verdi av pH i en løsning. For nøyaktige målinger bør det brukes et pH-meter. De brukes for eksempel i en titrering av en syre-basereaksjon som indikerer at ønsket pH er nådd.