指示劑是指在一定介質(zhì)條件下,其顏色能發(fā)生變化、能產(chǎn)生渾濁或沉淀,以及有熒光現(xiàn)象等的化學試劑。它常用于檢驗溶液的酸堿性;滴定分析中用來指示滴定終點;環(huán)境檢測中檢驗有害物。一般分為酸堿指示劑、氧化還原指示劑、金屬指示劑、吸附指示劑等。
指示劑的種類
(1)酸堿指示劑
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,呈酸性,具紅色;ph>4.4時,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)混合酸堿指示劑
注:混合酸堿指示劑要保存在深色瓶中。
(3)氧化還原指示劑
氧化還原指示劑用于氧化還原法容量分析。下表列出一些在實驗中經(jīng)常使用的部分氧化還原指示劑。
(4)絡合指示劑
在絡合滴定中,通常都是利用一種能與金屬離子生成有色配合物的顯色劑來指示滴定過程中金屬離子濃度的變化,此種顯色劑稱為金屬離子指示劑,即絡合指示劑。
(5)吸附指示劑
吸附指示劑對滴定條件的要求:
吸附指示劑是一類有機染料,用于沉淀法滴定。當它被吸附在膠粒表面后,可能是由于形成了某種化合物而導致指示劑分子結(jié)構(gòu)的變化,從而引起顏色的變化。在沉淀滴定中,可以利用它的此種性質(zhì)來指示滴定的終點。
吸附指示劑可分為兩大類:一類是酸性染料,如熒光黃及其衍生物,它們是有機弱酸,能解離出指示劑陰離子;另一類是堿性染料,如甲基紫等,它們是有機弱堿,能解離出指示劑陽離子。
(6)熒光指示劑
滴定和確定渾濁液體和有色液體的pH可以使用熒光指示劑。在滴定過程中熒光色變不受液體顏色和其透明度的影響,因此常被選用。
常見指示劑的配制
1、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。
2、二苯偕肼指示液
取二苯偕肼1g,加乙醇100mL使溶解,即得。
3、雙硫腙指示液
取雙硫腙50mg,加乙醇100mL使溶解,即得。
4、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。變色范圍 pH4.5~8.0(紅→藍)。
5、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。變色范圍 pH7.2~8.8(黃→紅)
6、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。
7、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。變色范圍 pH4.2~6.3(紅→黃)。
8、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。
9、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。
10、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)。
11、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。
12、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。
13、茜素磺酸鈉指示液
取茜素磺酸鈉0.1g,加水100mL使溶解,即得。變色范圍 pH3.7~5.2(黃→紫)。