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酸碱指示剂

铜臭 / 2022-07-07

一、指示剂变色原理

常用的酸碱指示剂是-些有机弱酸或弱碱，它们在溶液中或多或少的解离成离子，同时发生结构变化，呈现不同的颜色。

现以甲基橙为例，说明指示剂的变色原理。设HIn为甲基橙的红色分子，In为甲基橙的黄色离子，当达平衡时，存在下述平衡:

KHln是指示剂的电离常数，简称指示剂常数。其数值取决于指示剂的性质和温度。由于甲基橙的酸式HIn是红色的，所以甲基橙在酸性溶液中显红色，当加入碱时，OH⁻与H⁺结合生成难电离的水，使平衡向右移动，此时溶液显黄色。由此可知指示剂本身结构的变化是指示剂变色的内因，而溶液pH值的改变是外因。

二、指示剂变色范围

酸碱指示剂的颜色是随溶液pH值的改变而变化的。但由于人的视觉对颜色的辨别能力有局限性。事实证明当指示剂的-种颜色为另一种颜色的10倍时，我们才能看出浓度大的那种颜色。所以其颜色改变的范围在:

到的指示剂明显地由一种颜色变到另一种颜色的pH范围称为指示剂的“变色范围”。

例如在一系列不同pH值的溶液中，各加入一滴甲基橙，可以看出溶液颜色的变化:

当溶液的pH值从3.1逐渐增加到4.4时，人们视觉所能观察到甲基橙呈现出

红色→红橙色→橙色→黄橙色→黄色的渐变过程。因此甲基橙指示剂的变色范围是

pH=3.1~4.4

各种指示剂由于其电离常数不相同，其变色点的pH值也不相同。指示剂变色范围通常在变色点前后各一个pH单位，

pH= pKHln±1

也就是通常在两个pH单位之间。这是从理论上推出的变色范围，它只能说明变色范围的由来，由于人的视觉对各种颜色的敏感程度不同，所以实验测得的变色范围常小于两个pH单位。

三、混合指示剂

在酸碱滴定中有时需要用颜色变化明显而变色范围较窄的指示剂，即混合指示剂。混合指示剂是由一种酸碱指示剂和一种惰性染料，或两种酸碱指示剂按一定比例配制成的混合物。例如当将0.1%甲基橙溶液与0.25%靛蓝二磺酸钠溶液等体积混合。靛蓝二磺酸钠是一一种染料，本身为蓝色，它与甲基澄混合后，颜色随溶液酸度而改变。

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