Wat is de lakmoesproef in de scheikunde?
Een lakmoesproef gebruikt lakmoespapier om te bepalen of een stof alkalisch of zuur is. Lakmoespapier bestaat uit een strook filterpapier die is behandeld met lakmoes, een mengsel van kleurstoffen gewonnen uit korstmossen. Deze kleurstoffen zijn pH-indicatoren of stoffen die van kleur veranderen als reactie op een verandering in pH. Een lakmoesproef gebruikt zwakke zuren en basen om te testen op sterkere zuren en basen. In een typische lakmoesproef wordt een rode strook lakmoespapier blauw als de geteste stof basisch is en een blauwe strook rood als de stof zuur is. Geen kleurverandering geeft aan dat de stof neutraal is.
pH is een meting van de concentratie hydroxide-ionen (OH-) en protonen die waterstofionen (H +) worden genoemd in een oplossing. Bij toevoeging aan water zijn zuren protondonors omdat ze een toename van losse waterstofionen veroorzaken. Basen kunnen worden beschouwd als protonenacceptoren omdat ze binden met waterstofionen, waardoor er minder H + in de oplossing loskomt. Citroensap is bijvoorbeeld zuur omdat het H + in oplossing toevoegt, en ammoniak is basisch of alkalisch, omdat het de waterstofionen in het mengsel opneemt. Zowel basen als zuren reageren gemakkelijk met andere stoffen, daarom wordt maagzuur geproduceerd om voedsel af te breken en worden basen gebruikt om vuil in reinigingsproducten te snijden.
Het lakmoespoeder dat wordt gebruikt om de pH-strips te behandelen, wordt gewonnen uit korstmossen, een organisme dat gedijt in een breed scala aan klimaten, waaronder de extreme omgeving van de toendra. Korstmossen zijn een organisme dat bestaat uit symbiotische relaties tussen schimmels en algen. Van de vele soorten korstmossen die er zijn, zijn R ocella tinctoria, Dendrographa leucophoea en Decanora tartarea de variëteiten die het meest worden toegediend in lakmoesproefpapier. De lakmoesstroken zijn van nature blauw en rode stroken ontstaan door de strook verder te behandelen met een zwak zuur.
Een lakmoesproef laat alleen zien of een stof zuur of basisch is, niet op de pH-schaal. De pH-schaal meet de zuurgraad of alkaliteit van nul tot veertien, waarbij nul het sterkste zuur is, veertien de sterkste base is en zeven neutraal is. Om te bepalen hoe zuur of basisch een monster is, moet een pH-papier worden gebruikt. pH-papier wordt behandeld met een verbinding die een universele indicator wordt genoemd en die van kleur verandert om aan te geven waar een monster op de pH-schaal terechtkomt. Als een monster de teststrip rood kleurt, bevindt het monster zich tussen nul en drie op de pH-schaal. Een gele strook geeft een monster aan tussen drie en zes, een groene strook geeft een neutraal monster aan, een blauwe strook geeft een basis aan tussen acht en elf en een paarse strook geeft een sterke basis aan.