Βάμμα ηλιοτροπίου: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων
Περιεχόμενο που διαγράφηκε Περιεχόμενο που προστέθηκε
Χωρίς σύνοψη επεξεργασίας |
Χωρίς σύνοψη επεξεργασίας |
||
Γραμμή 2:
[[File:7-hydroxyphenoxazone.png|right|thumb|Συντακτικός τύπος της 7-υδροξυφαινοξαζόνης, της χρωμοφόρου ένωσης του ηλιοτροπίου]]
Το '''βάμμα ηλιοτροπίου''' (litmus solution) είναι σκούρο ιώδες-μαύρο υδατικό διάλυμα που περιέχει ''ηλιοτρόπιο'' (litmus)<ref group="Σημ.">Δεν πρέπει να γίνεται σύγχυση με τα φυτά [[ηλιοτρόπιο]] και [[ηλίανθος]] ή με [[Ηλιοτρόπιο (αποσαφήνιση)|άλλους παρόμοιους όρους]]</ref> και χρησιμοποιείται ως δείκτης για έλεγχο του pH ενός διαλύματος. Σταγόνες βάμματος ηλιοτροπίου, στους 25°C, χρωματίζουν κόκκινο ένα όξινο διάλυμα με pH < 4,5 και γαλάζιο ένα αλκαλικό διάλυμα με pH > 8,3. Σε ενδιάμεσες τιμές pH το βάμμα διατηρεί το αρχικό του χρώμα<ref>Römpp Chemie Lexikon - Version 1.0, Stuttgart/New York: Georg Thieme Verlag '''1995''' (Germany)</ref>. Τις ιδιότητές του ως δείκτη, το βάμμα ηλιοτροπίου, τις οφείλει στη χρωμοφόρα ουσία 7-υδροξυ-φαινοξαζόνη<ref name=Nash>{{cite book|title= Lichen biology|edition = εικονογραφημένη, επανεκτύπωση|chapter = |author= Thomas H. Nash|editor= Thomas H. Nash
|year=1996|publisher= Cambridge University Press|pages= |url= http://books.google.gr/books?id=P9y60ac0wbMC&dq=|ISBN = 0521459745|format=|accessdate=}}</ref>.<br />
Το ηλιοτρόπιο είναι σκόνη με χρώμα μπλε-μαύρο και είναι μίγμα 10 έως 15 φυσικών χρωστικών ουσιών οι οποίες εξάγονται από τις λειχήνες και ειδικότερα από το είδος ''Roccella tinctoria''. Τα περισσότερα από τα χημικά συστατικά του ηλιοτροπίου είναι πιθανό να είναι οι ίδια με εκείνα του παραπλήσιου μίγματος που είναι γνωστό ως ''
Η σκόνη ηλιοτροπίου πολλές φορές προσρροφάται πάνω σε διηθητικό χαρτί το οποίο έχει δύο χρώματα. Το μπλε χαρτί ηλιοτροπίου χρησιμοποιείται για έλεγχο της οξύτητας αφού παίρνει χρώμα κόκκινο σε όξινο περιβάλλον και το κόκκινο χαρτί ηλιοτροπίου χρησιμοποιείται για έλεγχο της αλκαλικότητας ενός διαλύματος αφού παίρνει μπλε χρώμα σε βασικό περιβάλλον.
Γραμμή 10:
Το ηλιοτρόπιο χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά περίπου το 1300 μ.Χ. από τον Ισπανό αλχημιστή Αρνάλντο ντε Βίλλα Νόβα (''Arnaldus de Villa Nova'', 1235–1311). Από το 16ο αιώνα και μετά, η μπλε χρωστική εξαγόταν από κάποια είδη λειχηνών, ειδικά στην Ολλανδία. Το όνομα ''litmus'' προέρχεται από την αρχαία Σκανδιναυική λέξη για τα ''έγχρωμα βρύα''.
== Φυσικές πηγές ==
== Παρασκευή ==▼
Το ηλιοτρόπιο βρίσκεται σε διάφορα είδη λειχήνων σε όλο τον κόσμο. Η χρωστική μπορεί να εξαχθεί από είδη όπως ''Roccella tinctoria'' (Νότια Αφρική), ''Roccella fuciformis'' (Αγκόλα και Μαδαγασκάρη), ''Roccella pygmaea'' (Αλγερία), ''Roccella phycopsis'', ''Lecanora tartarea'' (Νορβηγία, Σουηδία), ''Variolaria dealbata'', ''Ochrolechia parella'', ''Parmotrema tinctorum'' και ''Parmelia''.
▲== Παρασκευή - Χρήσεις ==
Για την παρασκευή εργαστηριακού βάμματος ηλιοτροπίου, διαλύονται 4 g σκόνης ηλιοτροπίου σε 100 mL νερού.
Η κυριότερη χρήση του βάμματος ηλιοτροπίου αλλά και του χαρτιού είναι οι δοκιμές οξύτητας και αλκαλικότητας. Υγρό χαρτί ηλιοτροπίου μπορεί να χρησιμοποιηθεί επίσης σε δοκιμές υδατοδιαλυτών αερίων : το αέριο διαλύεται στο νερό και το διάλυμα χρωματίζει το χαρτί. Έτσι, για παράδειγμα, η αέρια αμμωνία, που είναι βάση, χρωματίζει κόκκινο το μπλε χαρτί ηλιοτροπίου.
Κι άλλες όμως χημικές αντιδράσεις, εκτός από αυτές μεταξύ οξέων-βάσεων μπορούν να προκαλέσουν αλλαγή του χρώματος στο χαρτί ηλιοτροπίου. Για παράδειγμα, το αέριο χλώριο μετατρέπει σε άσπρο το μπλε χαρτί ηλιοτροπίου<ref>[http://www.ucc.ie/academic/chem/dolchem/html/elem/elem017.html UCC - Chlorine]</ref>. Η αντίδραση αυτή είναι μη αναστρέψιμη και, συνεπώς, το χαρτί ηλιοτροπίου δεν ενεργεί ως δείκτης σ' αυτή την περίπτωση.
== Το βάμμα ηλιοτροπίου ως δείκτης ==
Το ηλιοτρόπιο συμπεριφέρεται ως ασθενές οξύ και επειδή δεν έχει συγκεκριμένο χημικό τύπο, για απλοποίηση θα συμβολιστεί ''HLit''. Το ''Η'' είναι το κατιόν υδρογόνου που μπορεί να αποδοθεί σε μια βάση και το ''Lit'' είναι το υπόλοιπο τμήμα του μορίου του ασθενούς οξέος. Όταν το ηλιοτρόπιο διαλυθεί στο νερό και δημιουργηθεί το βάμμα ηλιοτροπίου, αποκαθίσταται η ισορροπία<ref>[http://www.chemguide.co.uk/physical/acidbaseeqia/indicators.html ACID-BASE INDICATORS]</ref> :
: <big>HLit<sub>(aq)</sub>''(κόκκινο)'' + H<sub>2</sub>O<sub>(l)</sub> <math>\rightleftharpoons</math> Η<sub>3</sub>Ο<sup>+</sup><sub>(aq)</sub> + Lit<sup>-</sup><sub>(aq)</sub>''(μπλε)''</big>
Όταν στο διάλυμα προστεθεί μια βάση, τα υδροξυλιόντα (ΟΗ<sup>—</sup>) δεσμεύουν τα κατιόντα υδρογόνου (υδροξώνια, Η<sub>3</sub>Ο<sup>+</sup>) και η παραπάνω ισορροπία μετατοπίζεται προς τα δεξιά σύμφωνα με την αρχή Le Chatelier, οπότε το διάλυμα αποκτά μπλε χρώμα. Για να υπάρξει αλλαγή χρώματος του βάμματος ηλιοτροπίου, η βάση που θα προστεθεί πρέπει να δώσει διάλυμα με pH > 8,3.<br />
Όταν στο διάλυμα προστεθεί ένα οξύ, τα κατιόντα υδρογόνου πλεονάζουν και η παραπάνω ισορροπία μετατοπίζεται προς τα αριστερά σύμφωνα πάλι με την ίδια αρχή, οπότε το διάλυμα αποκτά κόκκινο χρώμα. Για να υπάρξει αλλαγή χρώματος του βάμματος ηλιοτροπίου, το οξύ που θα προστεθεί πρέπει να δώσει διάλυμα με pH < 4,5.<br />
Σε ενδιάμεσες τιμές pH, το χρώμα του βάμματος είναι μεταξύ κόκκινου και μπλε. Κάποια στιγμή κατά τη διάρκεια της μετατόπισης της ισορροπίας, οι συγκεντρώσεις του HLit και των Η<sub>3</sub>Ο<sup>+</sup> θα γίνουν ίσες. Τότε το χρώμα του διαλύματος είναι ιώδες, μια μίξη κόκκινου και μπλε. Για το ηλιοτρόπιο αυτό συμβαίνει σε pH κοντά στο 7 δηλ. σ' αυτό που συνήθως αποκαλείται "ουδέτερο" σημείο. Γιαυτό το λόγο το βάμμα αλλά και το χαρτί ηλιοτροπίου χρησιμοποιούνται ευρύτατα στον έλεγχο του αν ένα διάλυμα είναι όξινο (pH < 7) ή βασικό (pH > 7).
{| class="wikitable" border="1" cellpadding="2"
!Χρώμα<br />(pH < 4,5)
!Χρώμα<br />(4,5 < pH < 8,3)
Γραμμή 22 ⟶ 33 :
|-
|align=center bgcolor=red|
|align=center bgcolor=
|align=center bgcolor=blue|
|-
|}
| |||