化學指示劑指示範圍及變色範圍（化學指示劑相關知識匯總）

2023-05-10 04:13:59

一、指示劑分類1、酸鹼指示劑。指示溶液中H 濃度的變化，是一種有機弱酸或有機弱鹼，其酸性和鹼性具有不同的顏色。指示劑酸HIn在溶液中的離解常數Ka=[H ][In-]/[HIn]，即溶液的顏色決定於[In-]/[HIn]，而[In-]/[HIn]又決定於[H ]。以甲基橙(Ka=10-3.4)為例，溶液的pH4.4時，呈鹼性，具黃色;而在pH3.1~4.4，則出現紅黃的混合色橙色，稱之為指示劑的變色範圍。不同的酸鹼指示劑有不同的變色範圍。2、金屬指示劑。絡合滴定法所用的指示劑，大多是染料，它在一定pH下能與金屬離子絡合呈現一種與游離指示劑完全不同的顏色而指示終點。3、氧化還原指示劑。為氧化劑或還原劑，它的氧化形與還原形具有不同的顏色，在滴定中被氧化(或還原)時，即變色，指示出溶液電位的變化。4、沉澱滴定指示劑。主要是Ag 與滷素離子的滴定，以鉻酸鉀、鐵銨礬或螢光黃作指示劑。在實際工作中，肉眼是難以準確地觀察出指示劑變色點顏色的微小的改變。人們目測酸鹼指示劑從一種顏色變為另一種顏色的過程，只能在一定的pH變化範圍內才能發生，即只有當一種顏色相當於另一種顏色濃度的十倍時才能勉強辨認其顏色的變化。在這種顏色變化的同時，介質氫滅菌生物指示劑的pH值則由一個值變到另一個值。當溶液的pH值大於pKHIn時,[In-]將大於[HIn]且當[In-]/[HIn]=10時，溶液將完全呈現鹼色成分的顏色，而酸色被遮蓋了，這時溶液的pH=pKHIn 1。同理，當溶液的pH值小於pKHIn時,[In-]將小於[HIn]且當[In-]/[HIn]=1/10時，溶液將完全呈現酸色成分的顏色，而鹼色被遮蓋了，這時溶液的pH=pKHIn-1。可見溶液的顏色是在從pH=pKHIn-1到pH=pKHIn 1的範圍內變化的，這個範圍稱為指示劑的變色範圍即變色域。在變色範圍內，當溶液的pH值改變時，鹼色成分和酸色成分的比值隨之改變，指示劑的顏色也發生改變。超出這個範圍，如pH≥pKHIn 1時，看到的只是鹼色;而在pH≤pKHIn-1時，則看到的只是酸色。因此指示劑的變色範圍約2個pH單位。由於人的視覺對各種顏色的敏感程度不同，加上在變色域內指示劑呈現混合色，兩種顏色互相影響觀察，所以實際觀察結果與理論值有差別，大多數指示劑的變色範圍小於2個PH單位。

二、指示劑用量問題雙色指示劑的變色範圍不受其用量的影響，但因指示劑本身就是酸或鹼，指示劑的變色要消耗一定的滴定劑，從而增大測定的誤差。對於單色指示劑而言，用量過多，會使用變色範圍向pH值減小的方向發生移動，也會增大滴定的誤差。例如:用0.1mol/LNaOH滴定0.1mol/LHAc,pHsp=8.5,突躍範圍為pH8.70-9.00,滴定體積若為50ml,滴入2-3滴酚酞，大約在pH=9時出現紅色;若滴入10-15滴酚酞，則在pH=8時出現紅色。顯然後者的滴定誤差要大得多。指示劑用量過多，還會影響變色的敏銳性。例如：以甲基橙為指示劑，用HCl滴定NaOH溶液，終點為橙色，若甲基橙用量過多則終點敏銳性就較差。

三、常用指示劑的配製二苯胺磺酸鈉指示液取二苯胺磺酸鈉0.2g，加水100ml使溶解，即得。二苯偕肼指示液取二苯偕肼1g，加乙醇100ml使溶解，即得。雙硫腙指示液取雙硫腙50mg，加乙醇100ml使溶解，即得。石蕊指示液取石蕊粉末10g,加乙醇40ml，回流煮沸1小時,靜置，傾去上層清液，再用同一方法處理二次，每次用乙醇30ml，殘渣用水10ml洗滌，傾去洗液，再加水50ml，煮沸，放冷，濾過，即得。變色範圍pH4.5~8.0(紅→藍)。甲酚紅指示液取甲酚紅0.1g，加0.05mol/L氫氧化鈉溶液5.3ml使溶解，再加水稀釋至100ml，即得。變色範圍pH7.2~8.8(黃→紅)。甲酚紅-麝香草酚藍混合指示液取甲酚紅指示液1份與0.1%麝香草酚藍溶液3份,混合，即得。甲基紅指示液取甲基紅0.1g，加0.05mol/L氫氧化鈉溶液7.4ml使溶解，再加水稀釋至200ml，即得。變色範圍pH4.2~6.3(紅→黃)。甲基紅-亞甲藍混合指示液取0.1%甲基紅的乙醇溶液20ml，加0.2%亞甲藍溶液8ml，搖勻，即得。甲基紅-溴甲酚綠混合指示液取0.1%甲基紅的乙醇溶液20ml，加0.2%溴甲酚綠的乙醇溶液30ml，搖勻，即得。甲基橙指示液取甲基橙0.1g，加水100ml使溶解，即得。變色範圍pH3.2~4.4(紅→黃)。甲基橙-二甲苯藍FF混合指示液取甲基橙與二甲苯藍FF各0.1g，加乙醇100ml使溶解，即得。鄰二氮菲指示液取硫酸亞鐵0.5g，加水100ml使溶解,加硫酸2滴與鄰二氮菲0.5g,搖勻，即得。本液應臨用新制。茜素磺酸鈉指示液取茜素磺酸鈉0.1g，加水100ml使溶解，即得。變色範圍pH3.7~5.2(黃→紫)。螢光黃指示液取螢光黃0.1g，加乙醇100ml使溶解，即得。鈣黃綠素指示劑取鈣黃綠素0.1g，加氯化鉀10g，研磨均勻，即得。鈣紫紅素指示劑取鈣紫紅素0.1g，加無水硫酸鈉10g,研磨均勻，即得。薑黃指示液取薑黃粉末20g，用冷水浸漬4次，每次100ml,除去水溶性物質後，殘渣在100℃乾燥，加乙醇100ml，浸漬數日，濾過，即得。結晶紫指示液取結晶紫0.5g，加冰醋酸100ml使溶解，即得。酚酞指示液取酚酞1g，加乙醇100ml使溶解，即得。變色範圍pH8.3~10.0(無色→紅)。鉻黑T指示劑取鉻黑T0.1g，加氯化鈉10g，研磨均勻，即得。澱粉指示液取可溶性澱粉0.5g，加水5ml攪勻後，緩緩傾入100ml沸水中，隨加隨攪拌，繼續煮沸2分鐘，放冷，傾取上層清液，即得。本液應臨用新制。硫酸鐵銨指示液取硫酸鐵銨8g，加水100ml使溶解，即得。溴酚藍指示液取溴酚藍0.1g，加0.05mol/L氫氧化鈉溶液3.0ml使溶解，再加水稀釋至200ml，即得。變色範圍pH2.8~4.6(黃→藍綠)。溴麝香草酚藍指示液取溴麝香草酚藍0.1g，加0.05mol/L氫氧化鈉溶液3.2ml使溶解，再加水稀釋至200ml，即得。變色範圍pH6.0~7.6(黃→藍)。麝香草酚酞指示液取麝香草酚酞0.1g，加乙醇100ml使溶解，即得。變色範圍pH9.3~10.5(無色→藍)。麝香草酚藍指示液取麝香草酚藍0.1g，加0.05mol/L氫氧化鈉溶液4.3ml使溶解，再加水稀釋至200ml，即得。變色範圍pH1.2~2.8(紅→黃);pH8.0~9.6(黃→紫藍)。