| 词条 | 指示剂 |
| 释义 | § 定义 指示剂 指示剂是用以指示滴定终点的试剂，化学试剂中的一种，常用它检验溶液的酸碱性,滴定分析确定或指示滴定终点和环境检测中检验有害物。其基本应用原理是，在一定介质条件下，其颜色能发生变化、能产生混浊或沉淀，以及有荧光现象等，利用这些现象起到指示作用，一般分为酸碱指示剂、氧化还原指示剂、金属指示剂、吸附指示剂等。在各类滴定过程中，随着滴定剂的加入，被滴定物质和滴定剂的浓度都在不断变化，在等当点附近，离子浓度会发生较大变化，能够对这种离子浓度变化作出显示（如改变溶液颜色，生成沉淀等）的试剂就叫指示剂。如果滴定剂或被滴定物质是有色的，它们本身就具有指示剂的作用，如高锰酸钾。 § 主要用途 指示剂 适用于各类滴定反应的指示剂有以下几种：①酸碱指示剂。指示溶液中H浓度的变化，是一种有机弱酸或有机弱碱，其酸性和碱性具有不同的颜色。指示剂酸HIn在溶液中的离解常数Ka＝【H］【In］／【HIn］，即溶液的颜色决定于【In］／【HIn］，而【In］／【HIn］又决定于【H］。以甲基橙（Ka＝10）为例，溶液的pH＜3.1时，呈酸性，具红色；pH＞4.4时，呈碱性，具黄色；而在pH3.1～4.4，则出现红黄的混合色橙色，称之为指示剂的变色范围。不同的酸碱指示剂有不同的变色范围。②金属指示剂。络合滴定法所用的指示剂，大多是染料，它在一定pH下能与金属离子络合呈现一种与游离指示剂完全不同的颜色而指示终点。③氧化还原指示剂。为氧化剂或还原剂，它的氧化形与还原形具有不同的颜色 ，在滴定中被氧化（或还原）时，即变色，指示出溶液电位的变化。④沉淀滴定指示剂。主要是Ag与卤素离子的滴定，以铬酸钾、铁铵矾或荧光黄作指示剂。 § 品种分类 指示剂 ①酸碱指示剂。指示溶液中H+浓度的变化，是一种有机弱酸或有机弱碱，其酸性和碱性具有不同的颜色。指示剂酸HIn在溶液中的离解常数Ka＝[H+］[In-］／[HIn］，即溶液的颜色决定于[In-］／[HIn］，而[In-］／[HIn］又决定于[H+］。以甲基橙（Ka＝10-3.4）为例，溶液的pH＜3.1时，呈酸性，具红色；pH＞4.4时，呈碱性，具黄色；而在pH3.1～4.4，则出现红黄的混合色橙色，称之为指示剂的变色范围。不同的酸碱指示剂有不同的变色范围。 ②金属指示剂。络合滴定法所用的指示剂，大多是染料，它在一定pH下能与金属离子络合呈现一种与游离指示剂完全不同的颜色而指示终点。 ③氧化还原指示剂。为氧化剂或还原剂，它的氧化形与还原形具有不同的颜色，在滴定中被氧化（或还原）时，即变色，指示出溶液电位的变化。 ④沉淀滴定指示剂。主要是Ag+与卤素离子的滴定，以铬酸钾、铁铵矾或荧光[1] § 化学性质 指示剂 溶液的组成 变色PH范围 颜色变化 溶液配制方法 甲基紫 (第一变色范围) 0.13～0.5 黄～绿 1g·L-1或0.5g·L-1的水溶液 苦味酸 0.0～1.3 无色～黄色 1g·L-1水溶液 甲基绿 0.1～2.0 黄～绿～浅蓝 0.5g·L-1水溶液 孔雀绿 (第一变色范围) 0.13～2.0 黄～浅蓝～绿 1g·L-1水溶液 甲酚红 (第一变色范围) 0.2～1.8 红～黄 0.04g指示剂溶于100mL50％乙醇中 甲基紫 (第二变色范围) 1.0～1.5 绿～蓝 1g·L-1水溶液 百里酚蓝 (麝香草酚蓝) (第一变色范围) 1.2～2.8 红～黄 0.1g指示剂溶于100mL20％乙醇中 0.1g指示剂溶于100mL20％乙醇中 2.0～3.0 蓝～紫 1g·L-1水溶液 茜素黄R (第一变色范围) 1.9～3.3 红～黄 1g·L-1水溶液 二甲基黄 2.9～4.0 红～黄 0.1g或0.01g指示剂溶于100mL90％乙醇中 甲基橙 3.1～4.4 红～橙黄 1g·L-1水溶液 溴酚蓝 3.0～4.6 黄～蓝 0.1g指示剂溶于100mL20％乙醇中 刚果红 3.0～5.2 蓝紫～红 1g·L-1水溶液 茜素红S (第一变色范围) 3.7～5.2 黄～紫 1g·L-1水溶液 溴甲酚绿 3.8～5.4 黄～蓝 0.1g指示剂溶于100mL20％乙醇中 甲基红 4.4～6.2 红～黄 0.1g或0.2g指示剂溶于100mL60％乙醇中 溴酚红 5.0～6.8 黄～红 0.1g或0.04g指示剂溶于100mL20％乙醇中 溴甲酚紫 溴甲酚紫 黄～紫红 0.1g指示剂溶于100mL20％乙醇中 溴百里酚蓝 6.0～7.6 黄～蓝 0.05g指示剂溶于100mL20％乙醇中 中性红 6.8～8.0 红～亮黄 0.1g指示剂溶于100mL60％乙醇中 酚红 6.8～8.0 黄～红 0.1g指示剂溶于100mL20％乙醇中 酚酞 8.2～10.0 无色～紫红 (1)0.1g指示剂溶于100mL60％乙醇中(2)1g酚酞溶于100mL90％乙醇中 百里酚酞 9.4～10.6 无色～蓝 0.1g指示剂溶于100mL90％乙醇中 茜素红S (第二变色范围) 10.0～12.0 紫～淡黄 参看第一变色范围 甲酚红 7.2～8.8 亮黄～紫红 0.1g指示剂溶于100mL50％乙醇中 百里酚蓝 (麝香草酚蓝) (第二变色范围) 8.0～9.0 黄～蓝 参看第一变色范围 茜素黄R (第二变色范围) 10.1～12.1 黄～淡紫 1g·L-1水溶液 孔雀绿 (第二变色范围) 11.5～13.2 蓝绿～无色 参看第一变色范围 达旦黄 12.0～13.0 黄～红 1g·L-1水溶液[2] § 变色范围 酸碱指示剂 在实际工作中，肉眼是难以准确地观察出指示剂变色点颜色的微小的改变。人们目测酸碱指示剂从一种颜色变为另一种颜色的过程，只能在一定的pH变化范围内才能发生，即只有当一种颜色相当于另一种颜色浓度的十倍时才能勉强辨认其颜色的变化。在这种颜色变化的同时，介质的pH值则由一个值变到另一个值。当溶液的pH值大于pKHIn时, [In-]将大于[HIn]且当[In-]/[HIn]=10时，溶液将完全呈现碱色成分的颜色，而酸色被遮盖了，这时溶液的 pH=pKHIn + 1。同理，当溶液的pH值小于pKHIn时, [In-]将小于[HIn]且当[In-]/[HIn]=1/10时，溶液将完全呈现酸色成分的颜色，而碱色被遮盖了，这时溶液的 pH=pKHIn - 1。 可见溶液的颜色是在从pH=pKHIn - 1到 pH=pKHIn + 1的范围内变化的，这个范围称为指示剂的变色范围即变色域。在变色范围内，当溶液的pH值改变时，碱色成分和酸色成分的比值随之改变，指示剂的颜色也发生改变。超出这个范围，如pH≥pKHIn + 1时，看到的只是碱色；而在pH≤pKHIn - 1时，则看到的只是酸色。因此指示剂的变色范围约2个pH单位。由于人的视觉对各种颜色的敏感程度不同，加上在变色域内指示剂呈现混合色，两种颜色互相影响观察，所以实际观察结果与理论值有差别，大多数指示剂的变色范围小于2个PH单位。 § 酸碱指示剂 带氧气指示剂的脱氧剂 指示剂溶液的组成 变色点pH 酸色 碱色 备注 一份1g·L-1甲基黄乙醇溶液，一份 1g·L-1次甲基蓝乙醇溶液 3.25 蓝紫 绿 pH3.2蓝紫色pH3.4绿色 四份2g·L-1溴甲酚绿乙醇溶液，一份 2g·L-1二甲基黄乙醇溶液 3.9 橙 绿 变色点黄色 一份2g·L-1甲基橙溶液，一份 2.8g·L-1靛兰(二磺酸)乙醇溶液 4.1 紫 黄绿 调节两者的比例，直至终点敏锐 一份1g·L-1溴百里酚绿钠盐水溶液，一份2g·L-1甲基橙水溶液 4.3 黄 蓝绿 pH3.5黄色pH4.0黄绿色pH4.3绿色 三份1g·L-1溴甲酚绿乙醇溶液，一份 2g·L-1甲基红乙醇溶液 5.1 酒红 绿 一份2g·L-1甲基红乙醇溶液，一份 1g·L-1次甲基蓝乙醇溶液 5.4 红紫 绿 pH5.2红紫pH5.4暗蓝pH5.6绿 一份1g·L-1溴百里酚蓝钠盐水溶液，一份1g·L-1酚红钠盐水溶液 7.5 黄 紫 pH7.2暗绿pH7.4淡紫pH7.6深紫 一份1g·L-1甲酚红50％乙醇溶液，六份1g·L-1百里酚蓝50％乙醇溶液 8.3 黄 紫 pH8.2玫瑰色pH8.4紫色变色点微红色 一份1g·L-1溴甲酚绿钠盐水溶液，一份1g·L-1氯酚红钠盐水溶液 6.1 黄绿 蓝紫 pH5.4蓝绿pH5.8蓝pH6.2蓝紫 一份1g·L-1溴甲酚紫钠盐水溶液，一份1g·L-1溴百里酚蓝钠盐水溶液 6.7 黄 蓝紫 pH6.2黄紫pH6.6紫pH6.8蓝紫 一份1g·L-1中性红乙醇溶液，一份 1g·L-1次甲基蓝乙醇溶液 7.0 蓝紫 绿 pH7.0蓝紫 § 酸碱使用 酸碱指示剂的使用 指示剂的用量 双色指示剂的变色范围不受其用量的影响，但因指示剂本身就是酸或碱，指示剂的变色要消耗一定的滴定剂，从而增大测定的误差。对于单色指示剂而言，用量过多，会使用变色范围向pH值减小的方向发生移动，也会增大滴定的误差。例如：用0.1mol/LnaOH滴定0.1mol/LHAc,pHsp=8.5,突跃范围为pH8.70-9.00,滴定体积若为50ml,滴入2-3滴酚酞，大约在pH=9时出现红色；若滴入10-15滴酚酞，则在pH=8时出现红色。显然后者的滴定误差要大得多。 指示剂用量过多，还会影响变色的敏锐性。例如：以甲基橙为指示剂，用HCl滴定NaOH溶液，终点为橙色，若甲基橙用量过多则终点敏锐性就较差。 温度和溶剂 温度的变化会引起指示剂电离常数和水的质子自递常数发生变化，因而指示剂的变色范围亦随之改变，对碱性指示剂的影响较酸性指示剂更为明显。不同的溶剂具有不同的介电常数和酸碱性，因而也会影响指示剂的电离常数和变色范围。 3. 指示剂的选择 指示剂选择不当，加之肉眼对变色点辨认困难，都会给测定结果带来误差。因此，在多种指示剂中，选择指示剂的依据是：要选择一种变色范围恰好在滴定曲线的突跃范围之内，或者至少要占滴定曲线突跃范围一部分的指示剂。这样当滴定正好在滴定曲线突跃范围之内结束时，其最大误差不过0.1%，这是容量分析容许的。 六、自制酸碱指示剂 有许多植物色素在不同pH值的溶液里会呈现出不同的颜色。因此，每个地方都可以就地取材，自制一些酸碱指示剂。 1. 从红萝卜皮中提取酸碱指示剂 刮下红萝卜的红皮后，用95%的酒精浸泡一天左右，过滤取出它的滤液即酸碱指示剂。按检验的需要制作pH1-14的标准液若干个，每个标准液取10ml分置于试管中，再分别加入红萝卜皮浸泡液10滴，塞紧作为比色样品。在某待测溶液中加入红萝卜浸泡液，颜色发生变化后再与比色样品比较，就能确定待测溶液pH值的大致范围。 2. 从紫草中提取酸碱指示剂 取紫草5g，用50%的酒精浸泡一天可得到紫草素的紫色的酒精溶液即酸碱指示剂。其遇到酸碱的变色与石蕊试液相同。 3. 从紫色卷心菜中提取酸碱指示剂 取约250g紫色卷心菜，洗净切碎置于不锈钢锅中加水煮沸10分钟，然后过滤冷却置于容器中即可用作酸碱指示剂。其用法可参照上述操作1的方法。 4. 从米苋菜中提取酸碱指示剂，其操作方法同操作3。 5. 用咖喱粉制酸碱指示剂 § 天然pH指示剂 糖萝卜、蓝莓胡萝卜、樱桃咖哩粉、飞燕草花瓣、天竺葵花瓣、葡萄七叶树的叶、绣球花、洋葱牵牛花花瓣、欧洲樱草罂粟花瓣、紫牡丹、红叶卷心菜、红萝卜、大黄玫瑰花瓣、草莓茶百里香、姜黄郁金香花瓣、紫萝兰花瓣、紫色高丽菜汁等。 § 指示液简介 乙氧基黄叱精指示液 取乙氧基黄叱精0.1g，加乙醇100ml使溶解，即得。变色范围pH3.5～5.5（红→黄）。二甲基黄指示液取二甲基黄0.1g。加乙醇100ml使溶解，即得。变色范围pH2.9～4.0（红→黄）。 二甲基黄－亚甲蓝混合指示液 取二甲基黄与亚甲蓝各15mg，加氯仿100ml,振摇使溶解（必要时微温），滤过，即得。 二甲基黄－溶剂蓝19混合指示液 取二甲基黄与溶剂蓝19各15mg,加氯仿100ml使溶解，即得。 二甲酚橙指示液 取二甲酚橙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。 儿茶酚紫指示液 取儿茶酚紫0.1g，加水100ml使溶解，即得。变色范围pH6.0～7.0～9.0（黄→紫→紫红）。 中性红指示液 取中性红0.5g，加水使溶解成100ml，滤过，即得。变色范围pH6.8～8.0（红→黄）。 孔雀绿指示液 取孔雀绿0.3g，加冰醋酸100ml使溶解，即得。变色范围pH0.0～2.0（黄→绿）；11.0～13.5(绿→无色) 石蕊指示液 取石蕊粉末10g,加乙醇40ml,回流煮沸1小时，静置，倾去上层清液，再用同一方法处理2次，每次用乙醇30ml,残渣用水10ml洗涤，倾去洗液，再加水50ml煮沸，放冷，滤过，即得。变色范围pH4.5～8.0（红→蓝）。 甲基红指示液 取甲基红0.1g，加0.05mol/L氢氧化钠溶液7.4ml使溶解，再加水稀释至200ml，即得。变色范围pH4.2～6.3（红→黄）。 甲基红－亚甲蓝混合指示液 取0.1％甲基红的乙醇溶液20ml，加0.2％亚甲蓝溶液8ml，摇匀，即得。 甲基红－溴甲酚绿混合指示液 取0.1％甲基红的乙醇溶液20ml，加0.2％溴甲酚绿的乙醇溶液30ml，摇匀，即得。甲基橙指示液 取甲基橙0.1g，加水100ml使溶解，即得。变色范围pH3.2～4.4（红→黄）。 甲基橙－二甲苯蓝FF混合指示液 取甲基橙与二甲苯蓝FF各0.1g,加乙醇100ml使溶解，即得。 甲基橙－亚甲蓝混合指示液 取甲基橙指示液20ml,加0.2％亚甲蓝溶液8ml,摇匀，即得。 甲酚红指示液 取甲酚红0.1g，加0.05mol/L氢氧化钠溶液5.3ml使溶解，再加水稀释至100ml，即得。变色范围pH7.2～8.8（黄→红）。 甲酚红－麝香草酚蓝混合指示液 取甲酚红指示液1份与0.1％麝香草酚蓝溶液3份,混合，即得。 四溴酚酞乙酯钾指示液取四溴酚酞乙酯钾0.1g，加冰醋酸100ml,使溶解，即得。对硝基酚指示液取对硝基酚0.25g，加水100ml使溶解，即得。 刚果红指示液 取刚果红0.5g,加10％乙醇100ml使溶解，即得。变色范围pH3.0～5.0（蓝→红）。 苏丹Ⅳ指示液 取苏丹Ⅳ0.5g,加氯仿100ml使溶解，即得。 含锌碘化钾淀粉指示液取水100ml,加碘化钾溶液(3→20)5ml与氯化锌溶液(1→5)10ml，煮沸，加淀粉混悬液（取可溶性淀粉5g，加水30ml搅匀制成），随加随搅拌，继续煮沸2分钟，放冷，即得。本液应在凉处密闭保存。 邻二氮菲指示液 取硫酸亚铁0.5g,加水100ml使溶解，加硫酸2滴与邻二氮菲0.5g,摇匀，即得。本液应临用新制。 间甲酚紫指示液 取间甲酚紫0.1g,加0.01mol/L氢氧化钠溶液10ml使溶解，再加水稀释至100ml，即得。变色范围pH7.5～9.2（黄→紫）。 金属酚指示液 取金属酞1g，加水100ml使溶解,即得。 茜素磺酸钠指示液 取茜素磺酸钠0.1g，加水100ml使溶解,即得。变色范围pH3.7～5.2（黄→紫）。 荧光黄指示液 取荧光黄0.1g，加乙醇100ml使溶解,即得。 耐尔蓝指示液 取耐尔蓝1g，加冰醋酸100ml使溶解,即得。变色范围pH10.1～11.1（蓝→红）。 钙黄绿素指示剂 取钙黄绿素0.1g，加氯化钾10g，研磨均匀,即得 钙紫红素指示剂 取钙紫红素0.1g，加无水硫酸钠10g，研磨均匀，即得。 亮绿指示液取亮绿0.5g，加冰醋酸100ml使溶解，即得。变色范围pH0.0～2.6（黄→绿）。 姜黄指示液 取姜黄粉末20g,用冷水浸渍4次，每次100ml，除去水溶性物质后，残渣在100℃干燥，加乙醇100ml，浸渍数日，滤过，即得。 结晶紫指示液 取结晶紫0.5g，加冰醋酸100ml使溶解，即得。 萘酚苯甲醇指示液 取α－萘酚苯甲醇0.5g，加冰醋酸100ml使溶解，即得。变色范围pH8.5～9.8（黄→绿）。 酚酞指示液 取酚酞1g，加乙醇100ml使溶解，即得。变色范围pH8.3～10.0（无色→红）。 酚磺酞指示液 取酚磺酞0.1g，加0.05mol/L氢氧化钠溶液5.7ml使溶解，再加水稀释至200ml，即得。变色范围pH6.8～8.4（黄→红）。 铬黑T指示剂 取铬黑T0.1g，加氯化钠10g，研磨均匀，即得。 铬酸钾指示液 取铬酸钾10g，加水100ml使溶解，即得。 偶氮紫指示液 取偶氮紫0.1g,加二甲基甲酰胺100ml使溶解，即得。 淀粉指示液 取可溶性淀粉0.5g，加水5ml搅匀后，缓缓倾入100ml沸水中，随加随搅拌，继续煮沸2分钟，放冷，倾取上层清液，即得。本液应临用新制。 硫酸铁铵指示液 取硫酸铁铵8g，加水100ml使溶解，即得。 喹哪啶红指示液 取喹哪啶红0.1g，加甲醇100ml使溶解，即得。变色范围pH1.4～3.2（无色→红）。 碘化钾淀粉指示液 取碘化钾0.2g，加新制的淀粉指示液100ml使溶解，即得。 溴甲酚紫指示液 取溴甲酚紫0.1g,加0.02mol/L氢氧化钠溶液20ml使溶解，再加水稀释至100ml，即得。变色范围pH5.2～6.8（黄→紫）。 溴甲酚绿指示液 取溴甲酚绿0.1g，加0.05mol/L氢氧化钠溶液2.8ml使溶解，再加水稀释至200ml，即得。变色范围pH3.6～5.2（黄→蓝）。 溴酚蓝指示液 取溴酚蓝0.1g，加0.05mol/L氢氧化钠溶液3.0ml使溶解，再加水稀释至200ml，即得。变色范围pH2.8～4.6（黄→蓝绿）。 溴麝香草酚蓝指示液 取溴麝香草酚蓝0.1g，加0.05mol/L氢氧化钠溶液3.2ml使溶解，再加水稀释至200ml，即得。变色范围pH6.0～7.6（黄→蓝）。 溶剂蓝19指示液 取0.5g溶剂蓝19，加冰醋酸100ml使溶解，即得。 橙黄Ⅳ指示液 取橙黄Ⅳ0.5g，加冰醋酸100ml使溶解，即得。变色范围pH1.4～3.2（红→黄）。 曙红钠指示液 取曙红钠0.5g，加水100ml使溶解，即得。 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。变色范围pH9.3～10.5g（无色→蓝）。麝香草酚蓝指示液取麝香草酚蓝0.1g，加0.05mol/L氢氧化钠溶液4.3ml使溶解，再加水稀释至200ml，即得。变色范围pH1.2～2.8(红→黄)；pH8.0～9.6(黄→紫蓝)。 |
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