اندیکاتور یا شناساگر موادی هستند که در شناسایی واکنشهای شیمیایی و واکنشهای فیزیکی به شما کمک می کنند. در ادامه این مقاله قصد داریم به توضیح در مورد انواع شناساگرها و معرفی مهمترین آنها بطور خلاصه و مفید بپردازیم.
در این مطلب موضوعات زیر را مطالعه خواهید کرد:
شناساگرها بر اساس نحوه عملکردی که دارند، به سه دسته تقسیم می شوند. این سه دسته عبارتند از؛ شناساگرهای فیزیکی، شناساگرهای شیمیایی و در پایان شناساگرهای بیولوژیکی. در ادامه هر کدام را به تفکیک توضیح خواهیم داد.
اندیکاتورهای فیزیکی نوعی از شناساگرها هستند که در اثر واکنشهای فیزیکی تغییر می کنند و به شما در شناسایی این تغییرات کمک می کنند. استفاده از این اندیکاتورها معمولا در بخش استریل مرکزی بیمارستانها و مراکز بهداشتی درمانی رایج است. در واقع استفاده از اندیکاتور فیزیکی یکی از مهمترین راه های کسب اطمینان از عملکرد دستگاه های استریل کننده می باشد. دستگاه های استریل کننده هر چیزی که درون آنها قرار بگیرد را به طور 100 درصد از هر آلودگی میکروبی پاک می کنند. این اندیکاتورها صرفا به علت افزایش دما واکنش داده و تغییر رنگ می دهند.
شناساگر شیمیایی یکی از پرکاربرد ترین دسته اندیکاتورها را شامل می شود. از این دسته شناساگرها برای اعمال زیادی استفاده می شود. در ادامه به بررسی دانستنی هایی درباره این شناساگرها و مهمترین کاربردهایشان می پردازیم.
یکی از اصلی ترین و ابتدایی ترین کاربردهای این مواد، شناسایی pH یک ماده یا محلول و در برخی موارد شناسایی تغییرات در pH یک محلول می باشد. نام دیگر این شناساگرها شاخصهای اسیدی و قلیایی می باشد. به طور معمول این مواد اسیدها یا بازهای ضعیف می باشند که به شناسایی pH محلول به شما کمک می کنند. نوع دیگر این نشانگرها همان کاغذهای pH است که از دوران دبستان و دروس آزمایشگاهی با آن خاطره دارید. این کاغذها از موادی ساخته شده اند که در اثر برخورد با محلولها دچار یک سری واکنش شیمیایی شده و تغییر رنگ می دهند. رنگ این کاغذ در محدوده بازی بیشتر متمایل به بنفش یا آبی و در محدوده اسیدی متمایل به قرمز و صورتی است.
در طبیعت نیز این شناساگرها به شکل طبیعی وجود دارند. برای مثال، گل ادریسی در خاک قلیایی به رنگ قرمز و در خاک اسیدی به رنگ آبی درمی آید. توجه داشته باشید که تغییر رنگ این گل برعکس کاغذ pH است. این تغییر رنگ به علت رنگدانه های درون گلبرگ است که تمایلی برای جذب آلومینیوم دارند. آلومینیوم یک فلز با بار مثبت است و هرچه میزان آن در خاک بیشتر باشد خاک قلیایی تر است. همچنین موارد مشابهی در میوه هایی که حاوی رنگدانه آنتوسیانین هستند قابل مشاهده می باشد.
کاربرد دیگر شناساگرها، شناسایی واکنشهای شیمیایی است. برخی مواد در صورت ترکیب با برخی مواد دیگر واکنشی شیمیایی داده و با تغییر رنگ یا تشکیل رسوب این واکنش را نشان می دهند. ساده ترین نوع این نشانگرها، کاغذی مخصوص است ( کاغذ لیتموس) که در اثر قرارگرفتن در معرض بخار آب تغییر رنگ می دهد.
در نمونه ای دیگر از محلولهای حاوی ید برای شناسایی نشاسته استفاده می شود. برای مثال اگر روی یک سیب زمینی یا ذرت مقداری بتادین بریزید، محلول از رنگ قهوه‌ای و قرمز مانند خارج شده و رنگ سرمه ای به خود می گیرد. به همین علت به بتادین، اندیکاتور نشاسته نیز گفته می شود. همچنین اگر شما به محلول نقره نیترات، نمک خوراکی اضافه کنید، یک رسوب سفید رنگ روی محلول تشکیل می شود که کلرید نقره می باشد. به همین علت محلول آب نمک یک شناساگر شیمیایی برای محلولهای حاوی نقره به شمار می رود.
این دسته از شناساگرها صرفا کاربردهای پزشکی دارند. این اندیکاتورها لوله هایی حاوی باکتریهایی که عامل شایعترین عفونتهای بیمارستانی هستند می باشند. برخی از این باکتریها عبارتند از: اشرشیاکلی، سودوموناس و استافیلوکوکوس اورئوس. از این شناساگرها برای تایید عملکرد صحیح دستگاه اتوکلاو استفاده می شود. اگر پس از اتمام کار اتوکلاو این باکتریها همچنان زنده باشند، دستگاه عملکرد صحیحی برای استریل کردن ندارد.
همانطور که قبلتر هم گفتیم این دسته از شناساگرها یکی از پرکاربردترین انواع نشانگرهای شیمیایی به شمار می رود. در ادامه این بخش با مهمترین انواع آن به صورت مختصر آشنا خواهیم شد.
فنول فتالئین یکی از مشهورترین شناساگرهای pH در آزمایشگاه های سراسر دنیا به شمار می رود. این محلول در حالت عادی رنگ خاصی ندارد و معمولا برای شناسایی ترکیبات اسیدی کاربرد دارد. این محلول در تماس با اسید و محلولهای خنثی تغییر رنگ نمی دهد. با این وجود اگر این محلول را به یک محلول قلیایی با pH 8.3 تا 10 اضافه کنیم، رنگ آن به صورتی تغییر پیدا می کند.
این محلول یکی از پر استفاده ترین شناساگرهای آزمایشگاهی است و به طور معمول برای شناسایی محلولهای قلیایی استفاده می گردد. اگر مقداری از این ترکیب را به یک ظرف حاوی اسید وارد کنیم، رنگ محلول حاصل به سمت زرد شدن می رود. همچنین اگر مقداری از این ترکیب را به یک ظرف حاوی محلول قلیایی وارد کنیم، رنگ محلول قرمز رنگ می شود.
این محلول یکی از معروف ترین شناساگرهای pH می باشد که رنگی قهوه‌ای دارد. این محلول در صورت برخورد با محلولهای دارای pH 1.2 تا 2.8 تغییر رنگ داده و به رنگ زرد تبدیل می شود. در صورتی که pH محلول را بیشتر کنید، در محدوده 8 تا 9.6 نیز این محلول مجددا تغییر رنگ داده و به رنگ آبی در می آید.
1- آیا همه شناساگرهای pH در برابر اسید و باز واکنش می دهند؟
خیر. برخی شناساگرهای pH در برابر محلولهای اسیدی و برخی دیگر در برابر محلولهای بازی واکنش می دهند. برخی نیز به هر دو مورد واکنش می دهند. باید توجه داشته باشید تا از اندیکاتور مناسب جهت شناسایی محلول خود استفاده کنید.
2- آیا شناساگرها برای سلامتی انسان مضر هستند؟
بیشتر شناساگرها برای سلامت انسان خطرات زیادی ندارند. با این حال باید برای استفاده از این محلولها از لوازم ایمنی مانند دستکش و ماسک استفاده کنید تا خطری شما را تهدید نکند.
3- آیا امکان تشکیل رسوب رنگی در استفاده از این مواد وجود دارد؟
بله. برای نمونه می توانید از محلول سدیم یدید برای شناسایی محلول نیترات سرب استفاده کنید. در این صورت رسوبی زرد رنگ را مشاهده خواهید کرد.
4- آیا آب لوله کشی از نظر pH خنثی است؟
خیر. معمولا در ایستگاههای تصفیه آب لوله کشی به آن موادی مانند یون فلوئور اضافه می شود که باعث تغییر pH آب می شود.
5- چه چیزهایی در طبیعت شناساگر pH هستند؟
برخی گیاهان از جمله کلم بنفش، انگور بنفش، زغال اخته، شاتوت، چغندر و لبو حاوی رنگدانه‌ای به نام آنتوسیانین هستند که یک شناساگر طبیعی به شمار می رود.
هیدروکسید آلومینیوم با نام‌های اسید آلومینیوم، آلومینا هیدراته، تری هیدرات اکسید آلومینیوم و یا هیدروکسید…
تگزاپون نام صنعتی یک نوع سورفکتانت آنیونی است که به نام‌های سدیم لوریل اتر سولفات…
مونوآمونیوم فسفات به‌عنوان یک ترکیب شیمیایی اساسی در آتشنشانی شناخته می‌شود. این ترکیب با ویژگی‌های…
بوریک اسید در چشم پزشکی چه کاربردهایی دارد؟ این سؤال از جمله پرسش‌های متداولی است…
آمونیاک در کشاورزی چه کاربردی دارد؟ این سؤال از جمله پرسش‌های متداولی به‌حساب می‌آید که…
واکنش گرماده و گرماگیر نیروی محرکه فرایندهای طبیعی و مصنوعی بی‌شماری هستند که جهان ما…