و رقة عباد الشمس هي المواد المستخدمة في الاختبارات درجة الحموضة لتحديد ما إذا كان الحل هو الحمضية أو الأساسية. يعد قياس الأس الهيدروجيني أمرًا بالغ الأهمية عندما يتعلق الأمر بالتعرف على خصائص المركب الكيميائي ، ويمكن أن يساعدنا في إجراء دراسات مراقبة الجودة على الطعام والماء والأنواع الأخرى التي ندرسها.
في الكيمياء ، تعتبر جميع العناصر والمركبات لها خصائص الحموضة والقاعدية ؛ أي أنها مصنفة على أنها مواد حمضية أو أساسية أو متعادلة وفقًا لدرجة الحموضة. ستحدد هذه الخاصية كيف ستتصرف المادة عندما تقبل أو تتبرع بالأيونات و / أو أزواج الإلكترونات ، وكذلك نوع المركبات التي يشكلها العنصر.
يتميز ورق عباد الشمس بخاصية مثيرة للاهتمام تتمثل في تغيير لونه (بفضل تأثير الأحبار الطبيعية في تركيبته) اعتمادًا على الرقم الهيدروجيني للمادة المعنية ، كونه أحد أقدم الطرق لقياس هذه الخاصية. لا يزال يستخدم حتى اليوم ، بشكل أساسي في الفصول الدراسية.
الأصل
الجزء النشط من ورق عباد الشمس ، المسمى عباد الشمس من الكلمة الشمالية التي تعني "تلوين" أو "طلاء" ، يأتي من مادة طبيعية تكونت من الأشنات Lecanora tartarea و Roccella tinctorum ، والتي استخدمت لصبغ الأقمشة لعدة قرون.
بهذه الطريقة ، يتم امتصاص هذا الخليط القابل للذوبان في الماء على نوع خاص من ورق الترشيح لإنتاج مؤشر الأس الهيدروجيني ، ثم يتم تطبيق المحلول المعني عليه.
الورق المستخدم لهذا الغرض هو نفسه مصنوع من السليلوز الخشبي ومركبات أخرى ، ويجب أن يكون خاليًا تمامًا من الملوثات لتجنب تغيير نتائج القياس.
من ناحية أخرى ، تتم معالجة الخشب بالمذيبات لإزالة مادة الراتنج قبل المرور في حمام المحلول.
بعد هذه العملية ، تُترك لتتخمر وتجف ، في وجود كربونات البوتاسيوم والأمونيا. ستختلف العملية اختلافًا طفيفًا اعتمادًا على ما إذا كان سيتم إنتاج ورق عباد الشمس الأزرق أو الأحمر.
من المعروف أن أول استخدام لهذه الورقة تم تسجيله في القرن الرابع عشر من قبل عالم إسباني يُدعى أرناو دي فيلانوفا. بالطريقة نفسها ، استخدم الكيميائي الفرنسي جيه إل جاي لوساك هذه المادة أيضًا في اختباراته الكيميائية في القرن الثامن عشر.
يمكن القول أن الصبغة نفسها قد استُخرجت من الأشنات منذ القرن السادس عشر ، لذلك يُعتقد أن الأسلاف استخدموا أنواعًا بدائية أخرى من ورق عباد الشمس.
المميزات
كما ذكرنا سابقًا ، فإن ورقة عباد الشمس مسؤولة عن الإشارة إلى ما إذا كانت المادة الكيميائية حمضية أم قاعدية ، وهذا هو سبب استدعاء اختبار عباد الشمس عند تطبيق الورقة لهذه الوظيفة.
يدين اختبار عباد الشمس باستخدامه لتفاعله مع العينات السائلة والغازية ، حيث لكل منها عملية مختلفة.
عينات سائلة
يتم إجراء اختبار العينات السائلة عن طريق إسقاط قطرة من عينة المحلول المائي على شريط صغير من الورق ، وكذلك عن طريق إدخال جزء من الورق في قسامة العينة (تجنب إدخال الورق تمامًا في الحاوية بأكملها عينة للحصول على نتائج موثوقة).
العينات الغازية
بالنسبة للعينات الغازية ، قم بترطيب الورق بالماء المقطر واترك عينة الغاز تتلامس معه.
يجب أن يذوب الغاز في الماء ، مما يسمح للحل الناتج بتلوين الورق. في حالة الغازات المحايدة ، مثل الأكسجين والنيتروجين ، لم يلاحظ أي تغيير في لون ورق الأس الهيدروجيني.
محددات
تنشأ قيود هذا الاختبار عند الرغبة في تحديد الرقم الهيدروجيني لمادة ما ، لأنه لن يوفر أي قياس أو قيمة عددية. بدلاً من ذلك ، سيشير فقط إلى ما إذا كانت العينة حمضية أو أساسية بطبيعتها ، وبشكل غامض فقط.
مشكلة أخرى مع الورق هي أنه يمكن أن يتغير لونه عند إضافة أنواع معينة من المواد إليه ، مثل غاز الكلور الذي يجعله أبيض. عندما يحدث هذا ، يكون الورق عديم الفائدة ولن يظهر الحموضة أو القاعدية.
لهذه الأسباب الأخيرة ، تُعتبر ورقة عباد الشمس مفيدة ، لكن منافسيها (مثل المؤشر العالمي والأصباغ الأخرى) قد استبدلوا هذه المادة في العقود الأخيرة.
وبالتالي ، تعد أجهزة قياس الأس الهيدروجيني أفضل بالنسبة لهذه الوظيفة ، وهي أكثر المعدات استخدامًا لحساب هذه الخاصية.
ورق عباد الشمس الأزرق
ورق عباد الشمس الأزرق هو الإصدار الأصلي من ورق عباد الشمس ، حيث يأخذ هذا اللون من الأصباغ المستخدمة في صنعه.
كتلة الأشنات المخمرة في كربونات البوتاسيوم والأمونيا لها لون أزرق ، وسيتم إدخال الورق في هذا الخليط (بغض النظر عما إذا كان سيكون ورق عباد الشمس أزرق أو أحمر).
هذا النوع من الورق أساسي بطبيعته ، وسوف يتحول إلى اللون الأحمر في ظل الظروف الحمضية في درجة حرارة الغرفة. في ظل الظروف الأساسية ، لن يحدث أي تغيير في اللون وسيتم الإبلاغ عن النتيجة على أنها "زرقاء" بدلاً من الإشارة إلى "خالية".
ورق عباد الشمس الأحمر
ورق عباد الشمس الأحمر هو ورق عباد الشمس تم تطبيق الخطوة الإضافية لإضافة كمية صغيرة من حمض الكبريتيك أو حمض الهيدروكلوريك إليه أثناء تحضيره ، مما يجعله حامضيًا.
يتحول لون هذا الورق إلى اللون الأزرق بعد تطبيق المحلول المائي في ظل الظروف الأساسية في درجة حرارة الغرفة ، ويبقى أحمر في ظل الظروف الحمضية ، وهو ما يتضح في الصورة أدناه.
الفضول حول هذه الورقة (سواء كانت زرقاء أو حمراء) ، هو أنه يمكن إعادة استخدامها بعد تجفيفها بمجرد تحولها من الأزرق إلى الأحمر (في حالة ورق عباد الشمس الأزرق) أو الأحمر إلى الأزرق (في حالة الورق الأحمر.).
لذلك يمكن استخدامه مرة أخرى ولكن بالعكس: سيتم الآن استخدام الورقة الحمراء باللون الأزرق والأزرق باللون الأحمر.
المراجع
- ويكيبيديا. (سادس). عباد الشمس. تم الاسترجاع من en.wikipedia.org
- بي بي سي. (سادس). المؤشرات ومقياس الأس الهيدروجيني. تعافى من bbc.co.uk
- بريتانيكا ، إي (بدون تاريخ). عباد الشمس. تعافى من britannica.com
- صنع ، HP (sf). ورقة عباد الشمس. تعافى من madehow.com
- ThoughtCo. (سادس). ما هو ورق عباد الشمس؟ تعافى من thinkco.com