چگونه با کاغذ لیتموس تست pH انجام دهیم؟

شما می توانید نوارهای آزمایشی کاغذی برای تعیین pH یک محلول آبی تهیه کنید، با استفاده از اندیکاتورهای pH رایج بر روی کاغذ فیلتر. کاغذ لیتموس یکی از اولین اندیکاتورهایی بود که برای این منظور استفاده می شد.

کاغذ لیتموس کاغذی است که با یک اندیکاتور خاص تحت درمان قرار گرفته است—ترکیبی از 10 تا 15 رنگ طبیعی که از خزه ها (بیشتر از Roccella tinctoria) به دست آمده و در پاسخ به شرایط اسیدی رنگ قرمز و در پاسخ به شرایط قلیایی رنگ آبی می گیرد. آب خالص بر روی کاغذ لیتموس pH خنثی نشان می دهد—رنگ کاغذ تغییری نمی کند.

تاریخچه

اولین استفاده شناخته شده از کاغذ لیتموس در حدود سال 1300 میلادی توسط شیمیدان اسپانیایی، آرنالدو د ویلا نوا، انجام شد. رنگ آبی بر روی برخی از کاغذهای لیتموس از قرن 16 استخراج شده است. کلمه "لیتموس" از کلمه قدیمی نروژی برای "رنگ" یا "رنگدانه" گرفته شده است.

در حالی که تمام کاغذهای لیتموس به عنوان کاغذ pH عمل می کنند، برعکس آن درست نیست. اشتباه است که به تمام کاغذهای pH "کاغذ لیتموس" گفته شود.

حقایق سریع: کاغذ لیتموس

• کاغذ لیتموس نوعی کاغذ pH است که با درمان کاغذ با رنگ های طبیعی از خزه ها تهیه می شود.
• آزمایش لیتموس با قرار دادن یک قطره کوچک از نمونه بر روی کاغذ رنگی انجام می شود.
• معمولاً کاغذ لیتموس یا قرمز یا آبی است. کاغذ قرمز در صورت قلیایی بودن pH به آبی تبدیل می شود، در حالی که کاغذ آبی در صورت اسیدی بودن pH به قرمز تبدیل می شود.
• در حالی که کاغذ لیتموس بیشتر برای تست pH مایعات استفاده می شود، می تواند همچنین برای تست گازها استفاده شود اگر کاغذ قبل از قرارگیری در معرض گاز با آب مقطر مرطوب شود.

آزمایش لیتموس

برای انجام آزمایش، یک قطره از نمونه مایع را بر روی یک نوار کوچک کاغذ قرار دهید یا یک تکه از کاغذ لیتموس را در یک نمونه کوچک از مایع غوطه ور کنید. به طور ایده آل، کاغذ لیتموس را در یک ظرف کامل از یک ماده شیمیایی غوطه ور نکنید—رنگ می تواند نمونه ارزشمندی را آلوده کند.

آزمایش لیتموس یک روش سریع برای تعیین اسیدی یا قلیایی بودن یک محلول مایع یا گازی است. این آزمایش می تواند با استفاده از کاغذ لیتموس یا یک محلول آبی حاوی رنگ لیتموس انجام شود.

در ابتدا، کاغذ لیتموس یا قرمز است یا آبی. کاغذ آبی به قرمز تغییر رنگ می دهد که نشان دهنده اسیدی بودن pH در دامنه ای بین 4.5 تا 8.3 (توجه داشته باشید که 8.3 قلیایی است) می باشد. کاغذ لیتموس قرمز ممکن است قلیایی بودن را با تغییر به آبی نشان دهد. به طور کلی، کاغذ لیتموس زیر pH 4.5 قرمز و بالای pH 8.3 آبی است.

اگر کاغذ به بنفش تبدیل شود، این نشان می دهد که pH نزدیک به خنثی است. کاغذ قرمز که رنگش تغییر نمی کند، نشان می دهد که نمونه یک اسید است. کاغذ آبی که رنگش تغییر نمی کند، نشان می دهد که نمونه یک باز است.

به خاطر داشته باشید که اسیدها و بازها تنها به محلول های آبی (مبتنی بر آب) اشاره دارند، بنابراین کاغذ pH در مایعات غیرآبی مانند روغن گیاهی تغییر رنگ نخواهد داد.

کاغذ لیتموس می تواند با استفاده از آب مقطر مرطوب شود تا تغییر رنگی برای یک نمونه گازی ایجاد کند. گازها رنگ کل نوار لیتموس را تغییر می دهند زیرا تمام سطح آن در معرض قرار می گیرد. گازهای خنثی، مانند اکسیژن و نیتروژن، رنگ کاغذ pH را تغییر نمی دهند.

کاغذ لیتموس که از قرمز به آبی تغییر رنگ داده می تواند دوباره به عنوان کاغذ لیتموس آبی استفاده شود. کاغذی که از آبی به قرمز تغییر رنگ داده می تواند دوباره به عنوان کاغذ لیتموس قرمز استفاده شود.

محدودیت ها

آزمایش لیتموس سریع و ساده است، اما دارای چندین محدودیت است. اول، این یک اندیکاتور دقیق برای pH نیست؛ این آزمایش یک مقدار عددی pH ارائه نمی دهد. در عوض، به طور تقریبی نشان می دهد که آیا یک نمونه اسید است یا باز. دوم، کاغذ می تواند به دلایل دیگری غیر از واکنش اسید-باز تغییر رنگ دهد.

به عنوان مثال، کاغذ لیتموس آبی در گاز کلر به رنگ سفید تبدیل می شود. این تغییر رنگ به دلیل سفیدکننده رنگ از یون های هیپوکلریت است، نه قلیایی بودن (اسیدی بودن).

جایگزین های کاغذ لیتموس

کاغذ لیتموس به عنوان یک اندیکاتور عمومی اسید-باز مفید است، اما اگر از یک اندیکاتور با دامنه آزمایش باریک تر یا با گسترش رنگی وسیع تر استفاده کنید، می توانید نتایج بسیار خاص تری بگیرید.

به عنوان مثال، آب میوه کلم قرمز به pH پاسخ می دهد و از قرمز (pH = 2) به آبی (pH خنثی) تا زرد-سبز (pH = 12) تغییر رنگ می دهد. و در حالی که یک باز موثر است، احتمالاً بیشتر با کلم در فروشگاه های محلی مواجه خواهید شد تا با خزه. رنگ های ارکئین و آزولیتمین نیز نتایجی مشابه کاغذ لیتموس ارائه می دهند.