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检验技术
酸碱指示剂
2005-10-05  

. 酸碱指示剂的变色原理


     酸碱指示剂本身是弱的有机酸或碱:


 若:溶液pH值变化 ® 共轭酸碱对的分子结构相互发生转变  ® 颜色变化 ® 溶液的颜色变化 ® 指示终点到达


例:指示剂甲基橙在不同pH值溶液中发生离解作用和颜色变化:


                  HIn    ⇌   H+   +   In-


                 红色(醌式)         黄色(偶氮式)


碱性溶液中,平衡向右移动: 红色 ® 黄色;反之亦反。


. 指示剂变色的 pH 范围


以弱酸型HIn为例:    HIn   ⇌  H+  +   In-


                    酸式色             碱式色


               


溶液颜色由[In-]/[HIn]来决定。但并不是他的任何微小变化人们都能用肉眼睛观察到的,一般地说:


        当    时, 观察到 HIn  的颜色, pH £ pKHIn-1;


        当    时, 观察到 In- 的颜色, pH ³ pHHIn + 1。


                      “pH = pKHIn ±1”                         (46)


称为指示剂变色的pH 范围;在此范围内指示剂呈混合色。


    但由于人眼对各种颜色的敏感程度不同,指示剂的变色范围向pKHIn 的某一方偏。


例:甲基橙的pKHIn =3.4,  而变色范围为 pH:3.1~4.4(理论值为2.4~4.4)。 


. 影响指示剂变色范围的其它因素


1)指示剂用量


     双色指示剂:用量少一些为宜


     单色指示剂:用量多或少会引起变色的范围的变化


例:酚酞,酸式®无色,碱式®红色


     当指示剂的浓度c增大时,他将在较低pH的值时变色。


2)温度:T ® KHIn ® pH 范围;


3)溶剂: KHIn


4)盐类: KHIn


5)顺序:由无® 有,由浅 ® 深色,颜色变化敏锐;


. 混合指示剂


 特点:变色敏锐、变色范围窄


 种类:指示剂+背景颜色(惰性染料) ® 利用颜色互补作用


             指示剂+指示剂  ®   利用颜色互补作用


           (两种颜色差别大,易观察)


例:甲基橙由红® 橙红,不宜观察,尤其是在灯光下是更为困难,但如果将0.1%甲基橙溶液与等体积0.25%酸性靛蓝(靛胭脂)水溶液混合使用,效果甚佳:


  pH £ 3.1 时  成紫色(红+兰) ® pH=4.1 灰色(橙+兰) ® pH ³  4.4 绿色(黄+兰)这一系列颜色变化在灯光下也很易观察。

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