Лакмусовая бумага: все, что нужно знать

Лакмусовая бумага: как выбрать и где купить

Лакмусовая бумага — это индикаторные бумажные полоски пропитанные специальным веществом (лакмусом), которые меняют свой цвет в зависимости от кислотности (pH) раствора. 

Принцип действия: вы погружаете полоску в жидкость на 1-2 сек. и затем прикладываете ее к специальной шкале и сравниваете цвет бумажки с цветами шкалы.

Например, если бумажка окрасилась в синий цвет, то надо найти такой же цвет на шкале...если в зеленый, надо искать зеленый..и т.д.  Каждому цвету соответствует определенное значение pH.

Как выбрать лакмусовую бумагу?

Бумага широкого диапазона (pH 1-14) позволяет измерить pH в более широких пределах, но обладает меньшей контрастностью и большим шагом шкалы — как следствие, меньшей точностью. 

Узкий диапазон pH (5.4-8.0 или 5.4-10.0) указывает на то,что индикатор работает в более узких границах — при этом за счет более высокой контрастности и мелкого шага шкалы повышается и точность измерений.

Однако есть еще несколько важных нюансов: о них я расскажу ниже.

От чего зависит точность? 

как отличить точную бумагу

Точность определения pH с помощью лакмусовой бумаги зависит не от шага шкалы, как принято считать, — не только от него. В первую очередь она зависит от точности калибровки шкалы и контрастности бумаги. 

Даже, если шкала имеет мелкий шаг, но цвета шкалы при этом не соответствуют цветам бумажки (из-за плохой калибровки), вы не сможете понять куда (к какому цвету шкалы) "прислонить" лакмусовую бумажку и не сможете получить адекватный и точный результат. 

Контрастность — это то, насколько отличается цвет индикаторных бумажек после реакции в растворах с разным уровнем pH. От этого зависит различимость соседних цветов шкалы и, как следствие — точность считываемых показаний.

Для чего нужна калибровка? 

Примеры бумаги с качественной калибровкой шкалы и без калибровки

Калибровку шкал необходимо проводить для каждого тиража лакмусовой бумаги индивидуально, т.к. от партии к партии индикатор может иметь разные цвета (производственная погрешность, связанная с температурой). Во-вторых, печатное оборудование (даже высокоточный принтер) имеет свою погрешность, которую также нужно учитывать. 

Например, конкретная партия бумаги получилась светлее, чем раньше, а печатный станок "увел цвета" в сторону красного — в итоге старая калибровка уже не актуальна и нужно провести ее заново.

Производители чаще всего не делают индивидуальную калибровку, именно поэтому возникает и большая погрешность (низкая точность) при определении  кислотности лакмусовой бумагой.

Для наглядности я покажу варианты измерений с использованием бумаги, где калибровка шкалы не проводится (pH 5.4-7.0, Китай) и бумаги с высокоточной калибровкой шкалы (pHSCAN 5.4-10.0, Россия):

1. Калибровка шкалы отсутствует:

Обратите внимание: цвет лакмусовой бумажки в данном примере намного светлее и бледнее — по сути он отсутствует на шкале — это результат того, что производитель не калибрует шкалу индивидуально для каждой партии бумаги.

Т.е. они откалибровали ее один раз когда-то и не учитывают изменения цвета в каждой партии — ко всему этому добавляется погрешность типографской печати — в итоге, весь смысл мелкого шага теряется. 

Ниже — пример использования индикаторной pH-бумаги с индивидуальной калибровки с применением высокоточного принтера (показана бумага pHSCAN 5.4-10.0 и 5.4-8.0):

2. С индивидуальной калибровкой шкалы:

В данном случае мы видим практически 100-процентное попадание в цвет  шкалы — это с одной стороны облегчает считывание результата и с другой — позволяет использовать лакмусовую бумагу в тех случаях, когда требуется высокая точность измерений.

Т.е. мелкий шаг шкалы (0.1-0.2) в данном случае действительно оправдывает себя.

Контрастность и точность

Как точность измерений зависит от контрастности

Контрастность лакмусовой бумаги — это разница в соседних цветах, т.е. их  различимость.

Иными словами, если контрастность высокая, то и разница в цвете соседних цветов на шкале хорошо видна. Именно высокая контрастность индикаторов  дает возможность делать мелкий шаг, тем самым повышая точность измерений.

Чтобы было понятнее, сравним цвета и контрастность бумаги широкого диапазона (pH 1-14) и узкого диапазона (pHSCAN 5.4-8.0) на конкретных примерах:

Контрастность в растворах с pH=5.5 и pH=6.2:

Как видно из примера, контрастность у бумаги pH 1-14 (слева) очень низкая, разница в цвете практически не различима на глаз.

В случае с бумагой pHSCAN 5.4-8.0 разница в цвете гораздо более очевидна: в растворе с pH=5.5 бумажка окрасилась в ярко-желтый цвет, а в растворе с pH=6.2 имеет зеленоватый оттенок.

Попробуем увеличить pH второй жидкости до 6.7 и повторим опыт.

Контрастность в растворах с pH=5.5 и pH=6.7:

Здесь мы уже видим разницу в цветах у бумаги pH 1-14, но она не такая явная, как у бумаги pHSCAN 5.4-8.0. 

Итого:

Пришло время сделать выводы: что мы имеем в сухом остатке?

Во-первых: Не смотря на то, что многие продавцы пытаются представить лакмусовую индикаторную бумагу pH 1-14 как более точную и универсальную — тесты показывают, что она имеет небольшую контрастность и вряд-ли подойдет для ряда задач.

Тем не менее она имеет бОльший диапазон и только в этом состоит ее универсальность. Т.е. она позволяет измерять более кислые и более щелочные среды, точность при этом оставляет желать лучшего.

Во-вторых: даже, если индикаторная бумага имеет меньший шаг и более высокую контрастность — этого не достаточно. Также важна калибровка шкалы — с плохо откалиброванной шкалой смысл мелкого шага теряется и точность падает.

Так что же выбрать?

Если Вам нужен pH-тест для широкого круга задач — можете купить лакмусовую бумагу pH 1-14. 

И она вполне подходит для грубых измерений.

Если вы хотите иметь возможность использовать ее для более точных замеров — можно приобрести также дополнительную шкалу с шагом 0.5-0.25 — это конечно не улучшит контрастность бумаги, тем не менее позволит более точно отслеживать изменения pH в концентрированных средах.

Если Вам нужна лакмусовая бумага высокой точности (например, для определения степени закисления организма по моче и слюне или определения pH воды) для этих целей подойдет индикаторная бумага pHSCAN. Она лучше и точнее любой бумаги pH 1-14 — имеет бОльшую контрастность и в отличии от китайских аналогов — более удобную и качественно откалиброванную шкалу.

Поделиться информацией в соц.сетях: