كواشف الأحماض والقواعد

من كواشف الأحماض والقواعد

• ورقة دوار الشمس.
• الثيمول الأزرق (Thymol Blue).
• الفينول الأحمر (Phenol Red).
• الميثيل البرتقالي (Methyl Orange).
• الملفوف الأحمر ( Red cabbage).

تُعرف كواشف الأحماض والقواعد باسم (acid-base indicators) وهي عبارة عن مواد حمضية أو قاعدية ضعيفة يتغير لونها وفقًا للأس الهيدروجيني الموضوعة به لذلك يُمكن تسميتها بمؤشرات الأس الهيدروجيني.

يُعبر الأس الهيدروجيني (PH) عن المقياس الكميائي المُستخدم عادةً لتعريف المواد الكميائية من حيث الحمضية والقاعدية أو التعادل، ويتراوح بين 0 إلى 14 وذلك باعتبار:

• المادة التي تمتلك أسًا هيديوجينيًا مُساويًا لـ 7 هي مادة مُحايدة ومُتعادلة كميايئًا.
• المادة التي تمتلك أسًا هيديوجينيًا أقل من 7 هي مادة حمضية.
• امتلاك المادة لأسًا هيديوجينيًا أكبر من 7 أن المادة قاعدية.

ومن هنا يمكننا استخدام الكواشف بشكلٍ عام عند الكشف عن نوع المحلول المُتكون من حيث الحمضية والقاعدية حيث تتلون بلون معين في المحاليل الحمضية، وتتلون بلون آخر في المحاليل القاعدية اعتمادًا على:

• تركيز أيونات الهيدروجين الموجبة (H +) الخاصة بالأحماض.
• أيونات هيدروكسيد السالبة (OH-) الخاصة بالقواعد.

تنقسم الكواشف فيما بينها إلى كواشف:

• حمضية تعمل على الكشف عن الحوامض فقط حيث تُغير لونها في الأس الهيدرجيني الحامضي الأقل من 7.
• قاعدية تعمل على الكشف عن القواعد فقط حيث تُغير لونها في الأس الهيدرجيني القاعدي الأكبر من 7
• عامة تعمل في الأوساط الحامضية والقاعدية مثل ورقة دوار الشمس.

ويوضح الجدول القادم عددًا من كواشف الأحماض والقواعد المًستخدمة معمليًا.

وتُستخدم الكواشف الكميائية غالبًا في:

• تجارب المُعايرة الكميائية لتحديد النقطة النهائية في تفاعلات الأحماض والقواعد معًا.
• تحديد الأس الهيدرجيني للمادة أو وضعه ضمن نطاقًا معين بناءً على طبيعة نطاق الأس الهيدروجيني للكاشف المُستخدم. [1]

ما هي أنواع الكواشف

• كواشف طبيعية.
• كواشف صناعية.
• الكواشف المُرتبطة بحاسة الشم.

تنقسم الكواشف الكميائيـة إلى:

كواشف صناعية: وهي الكواشف المصنوعة من مواد كميائية للكشف عن قاعدية أو حمضية المواد مثل:

• ورق دوار الشمس الصناعي.
• الميثيل البرتقالي والمعروف باسم (Methyl Orange )

ورقة دوار الشمس الصناعية: تُعرف بالانجليزية باسم (Litmus Paper)، وهي من أكثر الكواشف الكميائية شيوعًا واستخدامًا للكشف عن نطاق الأس الهيدروجيني.

تم استنباط فكرة ورق دوار الشمس الصناعى من نبات دوار الشمس وهو عبارة عن كاشف طبيعي يُعطي لونًا أزرق في الأوساط القاعدية ولونًا أحمر في الأوساط الحمضية.

وتُعتبر ورقة دوار الشمس الطبيعية كاشفًا كميائيًا عام حيث تمتلك نطاقًا واسعًا من الأس الهيدروجيني يُمكنها العمل من خلالها حيث يحدث الانتقال اللوني بواسطة ورقة دوار الشمس فيما بين 4.5 إلى 8.3.

تأتي أوراق دوار الشمس الصناعية على لونين إما لون أزرق أو أحمر، ويختلف اللون الناتج عن وضع ورقة عباد الشمس في المحاليل وفقًا للوسط الكميائي الموضوعة به فيُلاحظ:

• أولًا، تغير ورقة دوار الشمس الحمراء إلى اللون الأزرق في الوسط القاعدي.
• ثانيًا، تغير ورقة دوار الشمس الزرقاء إلى اللون الأحمر في الوسط الحامضي.
• ثالثًا، ظهور ورق عباد الشمس الأرجواني في الأوساط المُتعادلة.

وتوضح الصورة القادمة التغير اللوني الحادث في ورقة دوار الشمس عند وضعها في أوساط كميائية مُختلفة

الكواشف المُرتبطة بحاسة الشم: هي كواشف كميائية تتغير رائحتها وفقًا لـطبيعة الوسط الموضوعة به ومقدار الأس الهيدرجيني مثل:

• مُستخلص البصل.
• خلاصة الفانيليا.

عند استخدام هذا النوع من الكواشف الكيميائية لا يتم النظر إلى اللون مُطلقًا وإنما يتم اعتماد الرائحة كطريقة دلالية على التغير الكميائي الحادث على سبيل المثال دعنا ننظر إلى مُستخلص البصل من حيث:

• طريقة تحضيره.
• طريقة عمله.

أولًا، طريقة التحضير: غلي الماء مع البصل ومن ثم تبريده وترشيحه.

ثانيًا، طريقة عمله: يُعطي مُستخلص البصل رائحة نفاذه في الأوساط الحمضية بينما يُصبح عديم الرائحة في الأوساط القاعدية. [2][3]

ما هي الكواشف الطبيعية

هي الكواشف المُوجودة بشكل طبيعي في الطبيعة والمُمكن استخدامها للكشف عن حامضية أو قاعدية المواد.

ومن أكثر الأمثلة شيوعًا للكواشف الطبيعية:

• دوار الشمس.
• الوردة الصينية.
• الملفوف الاحمر.
• عصير العنب.
• الكركم.
• البصل.
• مسحوق الكاري.

دوار الشمس الطبيعي: هو كاشفًا كميائيًا عام حيث يمتلك نطاقًا واسعًا من الأس الهيدروجيني يُمكنه العمل من خلاله فيحدث الانتقال اللوني بواسطة ورقة دوار الشمس فيما بين 4.5 إلى 8.3.

تُعطي ورقة دوار الشمس لونًا أزرق في الأوساط القاعدية بينما تُعطي لونًا أحمر في الأوساط الحمضية وقد تم تصنيع أوراق دوار الشمس المُصنعة معمليُا اعتمادًا على هذه الفكرة.

الكركم : مادة طبيعية تُستخدم عادةً في عمليات الطبخ اليومية كما يُستخدم ككاشف كميائي عند الحاجة.

يحدث التغير اللوني للكركم في نطاق الأس الهيدروجيني الواقع بين 7.4 إلى 8.6 مما يجعله كاشفًا في الأوساط القاعدية فنجد:

• تغير لون الكركم إلى اللون الأحمر المائل إلى البني في الأوساط القاعدية.
•  تغير لون الكركم إلى الأصفر في الوسط الحامضي.

الوردة الصينية: هي كاشف كميائي طبيعي، يكثُر تواجده في المنازل وتُعرف باسم (China Rose).

يتغير اللون الخاص بأوراق الوردة الصينية وفقًا للوسط الكميائي الموضوعة به حيث:

• يتحول لونها إلى اللون الأخضر في الأوساط القاعدية.
• يتغير لونها إلى اللون الوردي الفاتح أو الأرجواني في الأوساط الحمضية.[2][3]

لماذا تستخدم الكواشف للتمييز بين الحموض و القواعد

تستخدم الكواشف للتمييز بين الحموض و القواعد لأنها تُغير لونها وفقًا لنوع وطبيعة المحلول الموضوعة به وكذلك الأس الهيدروجيني.

وتُستخدم الكواشف الكميائية عادة للكشف عن:

• نقاط المُعايرة في تفاعلات التعادل بين الحمض والقاعدة.
• معرفة النطاق الهيدروجيني للمواد والمحاليل الكميائية.
• الكشف عن طبيعة المواد الكميائية من حيث الحمضية والقاعدية. [1][2]

أسماء صلاح