1. Quỳ tím là gì?
Quỳ tím, hay còn gọi là giấy quỳ, là loại giấy được tẩm bằng dung dịch etanol hoặc nước với chất màu chiết xuất từ rễ cây địa y như Roccella và Dendrographa. Giấy quỳ này có màu tím ban đầu và được dùng trong thí nghiệm hóa học để đo pH. Sau khi thử nghiệm, giấy quỳ sẽ thay đổi màu sắc, cho kết quả nhanh chóng, và là công cụ không thể thiếu trong các thí nghiệm và phòng thí nghiệm, đặc biệt là trong việc giảng dạy tại trường học.
Quỳ tím được phân thành hai loại dựa trên màu sắc hoặc độ ẩm: quỳ tím đỏ và quỳ tím xanh, hoặc quỳ tím ẩm và quỳ tím khô.
- Giấy quỳ tím đỏ: Được chế tạo bằng cách xử lý giấy trắng với một loại thuốc nhuộm và dung dịch axit sulfuric loãng, sau đó sấy khô bằng không khí.
- Giấy quỳ tím xanh: Được sản xuất bằng cách nhúng quỳ tím vào dung dịch; nếu giấy chuyển sang màu đỏ thì dung dịch có tính axit, còn nếu không đổi màu thì dung dịch ở trạng thái cân bằng. Quỳ xanh thường dùng để xác định tính axit của các dung dịch như giấm.
Ngoài ra, quỳ tím còn có nhiều ứng dụng trong các thí nghiệm hóa học và ngành công nghiệp chế tạo. Cụ thể:
- Phân biệt dung dịch hóa học: Giấy quỳ giúp xác định dung dịch có tính axit hay bazơ. Khi quỳ tím tiếp xúc với axit (HCL, H2SO4, …) sẽ chuyển màu đỏ, còn khi tiếp xúc với bazơ (NaOH, KOH, …) sẽ chuyển màu xanh. Nếu dung dịch ở trạng thái cân bằng, quỳ tím sẽ không đổi màu.
- Đo độ pH: Mặc dù quỳ tím có thể đo nhanh độ pH của chất, kết quả chỉ mang tính tương đối. Để có độ chính xác cao, nên sử dụng máy đo pH. Để đo nhanh, bạn có thể nhúng một miếng quỳ tím vào nước và so sánh với bảng màu đi kèm. Nếu pH từ 1 – 7: môi trường axit; từ 7 – 14: môi trường bazơ; nếu số 7: môi trường trung tính.
- Được sử dụng để kiểm tra rỉ ối ở phụ nữ mang thai trong giai đoạn cuối. Qua đó, có thể đánh giá tình trạng sức khỏe của thai nhi và đưa ra các biện pháp kịp thời.
2. NaOH là gì?
NaOH, hay còn gọi là Natri hidroxit, Sodium Hydroxide, Xút, là một hợp chất vô cơ của Natri. Ở điều kiện bình thường, NaOH tồn tại dưới dạng rắn như viên, vảy hoặc hạt. NaOH được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp và phòng thí nghiệm. Phương pháp chính để điều chế NaOH là điện phân NaCl.
NaOH thường xuất hiện dưới dạng rắn màu trắng như viên, vảy hoặc dung dịch bão hòa 50%. Nó có tính hút ẩm mạnh, dễ bị ẩm, không mùi, phân tử lượng 40 g/mol, nóng chảy ở 318 °C và sôi ở 1390 °C, với tỷ trọng 2.13 và dễ tan trong nước lạnh, pH của dung dịch là 1.
- NaOH phản ứng với axit và oxit axit để tạo thành muối và nước: NaOH + HCl → NaCl + H2O hoặc 2NaOH + SO3 → Na2SO4 + H2O.
- Phản ứng với carbon dioxit: 2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O
- Tạo muối và nước khi phản ứng với các axit hữu cơ.
- Tạo ra bazơ mới và kim loại mới khi phản ứng với kim loại mạnh: NaOH + K → KOH + Na
- Phản ứng với muối để sinh ra bazơ mới và muối mới, với điều kiện sản phẩm bazơ hoặc muối phải là chất không tan: 2 NaOH + CuCl2 → 2 NaCl + Cu(OH)2
- NaOH còn phản ứng với các phi kim như Si, C, P, S, Halogen và có khả năng hòa tan một số hợp chất của kim loại lưỡng tính như Al, Zn,...
Natri hidroxit hiện đang được ứng dụng rộng rãi nhờ vào vai trò quan trọng trong sản xuất và đời sống hàng ngày. Cụ thể:
- Trong dược phẩm và hóa chất: Gốc Sodium của NaOH (Sodium phenolate) là thành phần chủ chốt trong thuốc Aspirin, nổi tiếng với công dụng giảm đau và hạ sốt. Ngoài ra, NaOH còn được dùng trong công nghiệp hóa chất để tẩy trắng và khử trùng, chế tạo các chất tẩy rửa như nước Javen và hóa chất xử lý nước bể bơi.
- Trong ngành sản xuất giấy: NaOH được dùng để xử lý gỗ, tre, nứa trong quy trình sản xuất giấy theo phương pháp Sulphate và Soda.
- Trong sản xuất tơ nhân tạo: NaOH giúp loại bỏ và phân hủy Ligin và Celluluse, hai chất gây cản trở trong quá trình sản xuất tơ sợi.
- Trong sản xuất chất tẩy giặt: NaOH thường được sử dụng để phân hủy các chất béo trong dầu mỡ động vật, làm nguyên liệu cho xà phòng và các chất tẩy rửa khác.
- Trong chế biến thực phẩm: NaOH được sử dụng để loại bỏ axit béo trong quá trình tinh chế mỡ động vật và dầu thực vật trước khi sản xuất. Nó cũng giúp làm sạch các thiết bị và chai lọ.
- Trong ngành công nghiệp dầu khí: NaOH điều chỉnh pH của dung dịch khoan, giúp loại bỏ acid và sulfur trong quá trình tinh chế dầu mỏ.
- Trong công nghiệp dệt và nhuộm: NaOH tăng độ bóng của vải và cải thiện khả năng hấp thụ màu bằng cách phân hủy Pectins, loại sáp khô hình thành trong xử lý vải thô.
- Trong xử lý nước: NaOH được dùng để điều chỉnh nồng độ pH của nước, giúp hiệu quả trong việc xử lý nước cho hồ bơi.
Mặc dù NaOH có nhiều ứng dụng, nhưng nó là hóa chất nguy hiểm có thể gây ăn mòn và bỏng da. Cần tránh tiếp xúc trực tiếp hoặc gần với mắt (gây bỏng hoặc mù lòa), hô hấp (gây dị ứng hoặc ảnh hưởng đường hô hấp), da (gây bỏng, dị ứng, hoặc sẹo), và tiêu hóa (gây cháy miệng, họng, dạ dày, chảy máu, nôn mửa, tiêu chảy, hoặc hạ huyết áp).
3. Dung dịch nào làm quỳ tím chuyển sang màu xanh?
Như đã phân tích, dung dịch có tính bazơ, chẳng hạn như NaOH, sẽ làm quỳ tím chuyển xanh. NaOH là một bazơ mạnh nên nó làm quỳ tím hóa xanh.
Với các hợp chất hữu cơ: Amin có nguyên tử N liên kết trực tiếp với vòng benzen có tính bazơ yếu, không làm quỳ tím đổi màu. Các amin khác sẽ làm quỳ tím chuyển xanh. Đối với amino axit: Nếu số nhóm NH2 bằng số nhóm COOH thì không đổi màu quỳ tím. Nếu số nhóm NH2 nhiều hơn số nhóm COOH, quỳ tím sẽ hóa xanh (như Lysin). Nếu số nhóm NH2 ít hơn số nhóm COOH, quỳ tím sẽ hóa đỏ (như Axit glutamic).