De meeste mensen kennen de termen zuur of alkalisch van gewone huishoudelijke stoffen, maar de functie van pH-indicatoren is veel geavanceerder. Een dergelijke indicator, fenolftaleïne, is meestal kleurloos, maar varieert van roze tot paars bij blootstelling aan alkalische oplossingen.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Fenolftaleïne wordt roze bij blootstelling tot stoffen boven een pH van 8,2- en wordt paars bij nog hogere pH-waarden. Deze kleurverandering is een gevolg van ionisatie, die de vorm en lading van fenolftaleïnemoleculen verandert. Hierdoor blokkeert het het blauwe lichtspectrum wanneer het wordt blootgesteld aan alkalische stoffen en produceert het een roze tot paarse tint.
Wat is fenolftaleïne?

In 1871 ontdekte de beroemde Duitse chemicus Adolf von Baeyer fenolftaleïne, een mild zure verbinding met een chemische formule van C 20H <1440 <4. Deze verbinding dient voornamelijk als een pH-indicator, waardoor chemici gemakkelijk kunnen testen of een stof een zuur of een base is. In het verleden gebruikten medische zorgverleners ook fenolftaleïne als laxeermiddel, maar vanwege de ernstige bijwerkingen en het potentieel als carcinogeen (kankerverwekkende stof) heeft de Food and Drug Administration het in 1999 voor dit gebruik verboden.
Fenolftaleïne en de pH-schaal

De pH-schaal loopt van 0 tot 14 met zure stoffen met minder dan 7 op de schaal en alkalische stoffen met meer dan 7 op de schaal. Een waarde van 7 duidt op een neutrale pH zoals zuiver water. In de praktijk gebruiken chemici lakmoespapier om de pH van een verbinding te meten; het papier wordt rood wanneer het wordt ondergedompeld in zuren en blauw wanneer het wordt gedompeld in basen.

Fenolftaleïne werkt enigszins anders omdat het van nature kleurloos is maar roze wordt in alkalische oplossingen. De verbindingen blijven kleurloos gedurende het bereik van zure pH-waarden, maar beginnen roze te worden bij een pH-waarde van 8,2 en blijven helder paars in sterkere alkalines.
Hoe fenolftaleïne van kleur verandert

De kleurverandering van deze verbinding gebeurt via een proces dat ionisatie wordt genoemd. Ionisatie vindt plaats wanneer een molecuul elektronen verwerft of verliest, waardoor het molecuul een negatieve of positieve elektrische lading krijgt. Geïoniseerde moleculen trekken andere moleculen met de tegenovergestelde lading aan en stoten die met dezelfde lading af. Met fenolftaleïne beïnvloedt dit ook de vorm van het molecuul.

De combinatie van vorm en elektrische lading bepaalt hoe een molecuul op licht reageert. Normaal is fenolftaleïne helder omdat alle kleuren licht er doorheen gaan. Bij blootstelling aan alkalische oplossingen begint het de blauwe kleuren van het spectrum te blokkeren, waardoor het licht roze wordt. Hoe sterker de alkalische oplossing, hoe meer het fenolftaleïnemolecuul verandert en hoe donkerder de roze tint zal zijn.