안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
BTB 용액은 화학 및 생물학 실험에서 가장 흔하게 사용하는 대표적인 pH 지시약입니다. 변색 범위가 중성 부근에 집중되어 있어, 우리 주변의 미세한 액성 변화를 관찰할 때 매우 유용하게 사용됩니다. 그럼 BTB 용액이 어떻게 색 변화 하는지 그 화학적 원리를 설명해 드릴게요.
BTB 용액의 색 변화는 약산성 물질인 BTB 분자가 수소 이온과 결합하거나 분리되는 화학 평형 이동으로 일어납니다. 수소 이온이 결합한 산성형 분자는 노란색을, 이온이 떨어져 나간 염기성형 이온은 푸른색을 나타냅니다.
용액이 산성이 되어 수소 이온이 많아지면 화학 평형이 왼쪽으로 이동해 노란색이 강해지고, 염기성이 되어 수소 이온이 감소하면 평형이 오른쪽으로 이동해 푸른색으로 변합니다. 이 두 구조가 비슷한 비율로 공존하는 중성 영역(pH 6.0~7.6)에서는 노란색과 푸른색이 섞여 초록색으로 보이게 됩니다. 결국 pH 변화가 분자 구조를 변형시키고, 이에 따라 흡수하고 반사하는 빛의 파장이 달라져 색의 변화가 나타나는 원리입니다.