常規(guī)的化學(xué)指示劑這些知識(shí)科普一下
一、指示劑分類：
1、酸堿指示劑。指示溶液中H+濃度的變化，是一種有機(jī)弱酸或有機(jī)弱堿，其酸性和堿性具有不同的顏色。指示劑酸HIn在溶液中的離解常數(shù)Ka=[H+][In-]/[HIn]，即溶液的顏色決定于[In-]/[HIn]，而[In-]/[HIn]又決定于[H+]。以甲基橙(Ka=10-3.4)為例，溶液的pH<3.1時(shí)，呈酸性，具紅色;ph>4.4時(shí)，呈堿性，具黃色;而在pH3.1~4.4，則出現(xiàn)紅黃的混合色橙色，稱之為指示劑的變色范圍。不同的酸堿指示劑有不同的變色范圍。
2、金屬指示劑。絡(luò)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(luò)合呈現(xiàn)一種與游離指示劑*不同的顏色而指示終點(diǎn)。
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(shí)，即變色，指示出溶液電位的變化。
4、沉淀滴定指示劑。主要是Ag+與鹵素離子的滴定，以鉻酸鉀、鐵銨礬或熒光黃作指示劑。
在實(shí)際工作中，肉眼是難以準(zhǔn)確地觀察出指示劑變色點(diǎn)顏色的微小的改變。人們目測(cè)酸堿指示劑從一種顏色變?yōu)榱硪环N顏色的過程，只能在一定的pH變化范圍內(nèi)才能發(fā)生，即只有當(dāng)一種顏色相當(dāng)于另一種顏色濃度的十倍時(shí)才能勉強(qiáng)辨認(rèn)其顏色的變化。在這種顏色變化的同時(shí)，介質(zhì)氫滅菌生物指示劑的pH值則由一個(gè)值變到另一個(gè)值。
當(dāng)溶液的pH值大于pKHIn時(shí), [In-]將大于[HIn]且當(dāng)[In-]/[HIn]=10時(shí)，溶液將*呈現(xiàn)堿色成分的顏色，而酸色被遮蓋了，這時(shí)溶液的 pH=pKHIn+1。同理，當(dāng)溶液的pH值小于pKHIn時(shí), [In-]將小于[HIn]且當(dāng)[In-]/[HIn]=1/10時(shí)，溶液將*呈現(xiàn)酸色成分的顏色，而堿色被遮蓋了，這時(shí)溶液的 pH=pKHIn-1。
可見溶液的顏色是在從pH=pKHIn-1到 pH=pKHIn+1的范圍內(nèi)變化的，這個(gè)范圍稱為指示劑的變色范圍即變色域。在變色范圍內(nèi)，當(dāng)溶液的pH值改變時(shí)，堿色成分和酸色成分的比值隨之改變，指示劑的顏色也發(fā)生改變。超出這個(gè)范圍，如pH≥pKHIn+1時(shí)，看到的只是堿色;而在pH≤pKHIn-1時(shí)，則看到的只是酸色。因此指示劑的變色范圍約2個(gè)pH單位。由于人的視覺對(duì)各種顏色的敏感程度不同，加上在變色域內(nèi)指示劑呈現(xiàn)混合色，兩種顏色互相影響觀察，所以實(shí)際觀察結(jié)果與理論值有差別，大多數(shù)指示劑的變色范圍小于2個(gè)PH單位。
二、指示劑用量問題
雙色指示劑的變色范圍不受其用量的影響，但因指示劑本身就是酸或堿，指示劑的變色要消耗一定的滴定劑，從而增大測(cè)定的誤差。對(duì)于單色指示劑而言，用量過多，會(huì)使用變色范圍向pH值減小的方向發(fā)生移動(dòng)，也會(huì)增大滴定的誤差。例如:用0.1mol/LNaOH滴定0.1mol/LHAc,pHsp=8.5,突躍范圍為pH8.70-9.00,滴定體積若為50ml,滴入2-3滴，大約在pH=9時(shí)出現(xiàn)紅色;若滴入10-15滴，則在pH=8時(shí)出現(xiàn)紅色。顯然后者的滴定誤差要大得多。
指示劑用量過多，還會(huì)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(diǎn)為橙色，若甲基橙用量過多則終點(diǎn)敏銳性就較差。
三、常用指示劑的配制
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(shí),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?jiān)盟?0ml洗滌，傾去洗液，再加水50ml，煮沸，放冷，濾過，即得。變色范圍 pH4.5~8.0(紅→藍(lán))。
甲酚紅指示液取甲酚紅0.1g，加0.05mol/L*溶液5.3ml使溶解，再加水稀釋至100ml，即得。變色范圍 pH7.2~8.8(黃→紅)。
甲酚紅-麝香草酚藍(lán)混合指示液取甲酚紅指示液1份與0.1%麝香草酚藍(lán)溶液3份,混合，即得。
甲基紅指示液取甲基紅0.1g，加0.05mol/L*溶液7.4ml使溶解，再加水稀釋至200ml，即得。變色范圍 pH4.2~6.3(紅→黃)。
甲基紅-亞甲藍(lán)混合指示液取0.1%甲基紅的乙醇溶液20ml，加0.2%亞甲藍(lán)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。變色范圍 pH3.2~4.4(紅→黃)。
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