شناساگرهای اسید- باز

شناساگرهای اسید- باز موادی هستند که در pH های مختلف رنگهای متفاوتی دارند و با تغییر pH محلول رنگ آنها نیز تغییر می کند. شناساگرها به مقدار ناچیز به محلولها اضافه می شوند و بنابراین خود اثری روی pH محلول ندارند و صرفا از pH محلول تاثیر می پذیرند و رنگ خود را با آن وفق می دهند. از این رو رنگ شناساگر در محلول pH یا بهتر بگوئیم محدوده ای را که pH محلول در آن قرار دارد، مشخص می کند. بعنوان مثال شناساگر لیتموس در محیط های اسیدی قرمز و در محیط های بازی آبی است، پس قرمز شدن لیتموس در یک محلول بیانگر اسیدی بودن آن محلول و آبی شدن لیتموس در یک محلول بیانگر بازی بودن آن محلول است. بعنوان مثال دیگر شناساگرهای متیل اورانژ و فنل فتالئین در محیط های اسیدی به ترتیب قرمز و بیرنگ و در محیط های بازی به ترتیب زرد و ارغوانی هستند.

 شناساگرهای اسید- باز در حقیقت اسیدها و بازهای ضعیفی هستند که رنگ فرم اسیدی و بازی آنها با هم متفاوت است و محلول برنگ فرمی دیده می شود که در مقایسه غلظت بیشتری دارد. مثلا شناساگر لیتموس اسید و باز مزدوج ضعیفی است که فرم اسیدی آن قرمز رنگ و فرم بازی آن آبی رنگ است. بادرنظر گرفتن واکنش تفکیک اسیدی شناساگر و رابطه ثابت تعادل مربوطه می توان نشان داد که نسبت فرم بازی شناساگر به فرم اسیدی آن تابعی از غلظت یون هیدروژن و pH محلول یا بهتر بگوئیم برابر نسبت ثابت تفکیک اسیدی شناساگر به غلظت یون هیدروژن محلول است. بنابراین در محیط های اسیدی که غلظت یون هیدروژن زیاد است یا بهتر بگوئیم در محیط هایی که غلظت یون هیدروژن محلول از ثابت تفکیک اسیدی شناساگر بسیار بیشتر است، غلظت فرم اسیدی شناساگر بسیار بیشتر از غلظت فرم بازی آن خواهد بود و به تبع محلول برنگ فرم اسیدی دیده خواهد شد. بطور بالعکس در محیط های بازی که غلظت یون هیدروژن کم است یا بهتر بگوئیم در محیط هایی که غلظت یون هیدروژن محلول از ثابت تفکیک اسیدی شناساگر بسیار کمتر است، غلظت فرم بازی شناساگر بسیار بیشتر از غلظت فرم اسیدی آن خواهد بود و به تبع محلول برنگ فرم بازی دیده خواهد شد. در محیط هایی که غلظت یون هیدروژن محلول و ثابت تفکیک اسیدی شناساگر در حدود هم هستند، غلظت فرم اسیدی شناساگر و غلظت فرم بازی آن نیز در حدود هم خواهند بود و محلول برنگ مخلوط رنگ فرم اسیدی و فرم بازی دیده خواهد شد و به اصطلاح در ناحیه تغییر رنگ قرار خواهد داشت.

رنگ شناساگر در محلول محدوده ای را که pH محلول در آن قرار دارد، مشخص می کند. با ترکیب اینچنین اطلاعات حاصل از چند شناساگر می توان مقدار pH محلول را بطور تقریبی بدست آورد. همچنین می توان از شناساگر جهانی که مخلوطی از چند شناساگر است و یک تغییر رنگ پیوسته در محدوده pH حدودا 1 تا 14 می دهد، استفاده نمود. بهر حال تعیین مقدار دقیق pH محلول نیازمند روشهای دیگری خواهد بود.

لازم بذکر است که شناساگرهای اسید- باز در طبیعت بوفور یافت می شوند. بسیاری از گیاهان محتوی موادی هستند که می توانند بعنوان شناساگر اسید- باز عمل کنند. بعنوان مثال گیاهانی مثل کلم قرمز، گل شمعدانی، گل رز، زغال اخته، ریواس و ... محتوی دسته ای از مواد به نام آنتوسیانین هستند که معمولا در pH های اسیدی قرمز یا صورتی و در pH های بازی آبی، زرد یا سبز هستند. شناساگرهای اسید- باز موجود در این گیاهان را می توان معمولا به کمک حلال آب (مثلا با قرار دادن در آب جوش) استخراج کرد.