Kemiallinen indikaattori on aine, joka tapahtuu selvästi havaittavissa olevan muutoksen olosuhteissa ratkaisu muuttaa. Tämä voi olla värinmuutos, saostumisen muodostuminen, kuplan muodostuminen, lämpötilan muutos tai muu mitattava laatu.
Toinen indikaattorityyppi, jota voi kohdata kemiassa ja muissa tieteissä, on osoitin tai valo laitteessa tai instrumentissa, joka voi näyttää paineen, tilavuuden, lämpötilan jne. tai laitteen osan kunto (esim. virta päälle / pois päältä, käytettävissä oleva muistitila).
Termi "indikaattori" tulee keskiaikaisista latinalaisista sanoista indicare (osoittaa) jälkiliitteellä -tor.
Esimerkkejä indikaattoreista
- pH-indikaattori muuttaa väriä kapealla pH-arvon alueella liuoksessa. On olemassa monia erilaisia pH-indikaattoreita, jotka esittävät erilaisia värejä ja toimivat tiettyjen pH-arvojen välillä. Klassinen esimerkki on lakmuspaperi. Sininen lakmuspaperi muuttuu punaiseksi, kun se altistetaan happamille olosuhteille, kun taas punainen lakmuspaperi muuttuu siniseksi perusolosuhteissa.
- Fluoreseiini on eräänlainen adsorptioindikaattori. Väriainetta käytetään havaitsemaan hopea-ionin täydellinen reaktio kloridin kanssa. Kun riittävästi hopeaa on lisätty kloridin saostamiseen hopeakloridina, ylimääräinen hopea adsorboituu pinnalle. Fluoreseiini yhdistyy adsorboituneeseen hopeaan tuottaakseen värin muutoksen vihertävän keltaisesta punaiseksi.
- Muun tyyppiset fluoresoivat indikaattorit on suunniteltu sitoutumaan valittuihin molekyyleihin. Fluoresenssi osoittaa kohdelajien läsnäolon. Samanlaista tekniikkaa käytetään molekyylien leimaamiseen radioisotoopeilla.
- Indikaattoria voidaan käyttää titrauksen päätepisteen tunnistamiseen. Tähän voi liittyä värin esiintyminen tai häviäminen.
- Indikaattorit voivat osoittaa, onko molekyyli kiinnostavia. Esimerkiksi lyijytestissä, raskaustesteissä ja nitraattitesteissä käytetään kaikkia indikaattoreita.
Kemiallisen indikaattorin toivotut ominaisuudet
Kemiallisten indikaattorien on oltava hyödyllisiä, niin herkkien kuin helposti havaittavissa. Sen ei tarvitse kuitenkaan näyttää näkyvää muutosta. Indikaattorityyppi riippuu käytöstä. Esimerkiksi näyte, joka analysoitiin spektroskopia voi käyttää indikaattoria, joka ei olisi näkyvissä paljaalla silmällä, kun taas akvaariossa tehtävän kalsiumkokeen pitäisi tuottaa ilmeinen värimuutos.
Toinen tärkeä laatu on se, että indikaattori ei muuta näytteen ehtoja. Esimerkiksi metyylikeltai- nen lisää keltaista väriä alkaliseen liuokseen, mutta jos liuokseen lisätään happoa, väri pysyy keltaisena, kunnes pH on neutraali. Tässä vaiheessa väri muuttuu keltaisesta punaiseksi. Alhaisilla tasoilla metyylikeltai- nen ei sinänsä muuta näytteen happamuutta.
Tyypillisesti metyylikeltaa käytetään erittäin alhaisissa pitoisuuksissa, miljoonasosina. Tämä pieni määrä on riittävä näkyvän värimuutoksen näkemiseksi, mutta ei riitä näytteen muuttamiseen itse. Mutta entä jos näytteeseen lisätään valtava määrä metyylikeltaa? Mikä tahansa värinmuutos ei vain voi olla näkymätöntä, mutta niin paljon metyylikeltanin lisääminen muuttaisi näytteen kemiallista koostumusta.
Joissain tapauksissa pienet näytteet erotetaan suuremmista tilavuuksista, jotta ne voidaan testata indikaattoreilla, jotka tuottavat merkittäviä kemiallisia muutoksia.