原文由 zlhuang0132(zlhuang0132) 发表:
指示剂只是用来指示终点的到临,实际应用中,只要能发生颜色突变,量宜少不宜多。
加多了一般变色灵敏度会略有降低(对于酸碱滴定、氧化还原滴定,过多的指示剂还会增大滴定的空白值,因为指示剂本身也消耗滴定剂,沉淀滴定则会导致终点的较大偏移,它们都会引入误差),反而不好。
灵敏度降低的原因是:颜色的变换是由于两种颜色成分的浓度比发生变化所致,以酸碱指示剂甲基红为例,设红色成分为HIn(颜色简称酸色),黄色成分为In(颜色简称碱色,表示时省略了电荷)从酸色变碱色或从碱色变酸色的PH范围称为变色范围。滴定近终点时,由于滴入1-3滴的标准溶液,导致溶液的PH值变色“跨越”了PH变色范围,从而产生颜色突变,理论变色范围的PH值讨论如下:
显然,溶液显什么颜色,取决于一定PH值下的指示剂两成分的浓度比,以氢氧化钠滴定盐酸为例(甲基红指示),如果溶液中的指示剂浓度很低,临近终点时只需加入1-2滴氢氧化钠,溶液PH值就可能从PH4左右立即上升至PH8以上(在滴定突跃范围内),从而使指示剂的组成从[In]/[HIn]<1/10突跃变到[In]/[HIn]>10/1,我们便看到颜色的突变了。
但如果你将指示剂浓度扩大10倍,你可能就需要滴加10滴左右的氢氧化钠溶液才能将指示剂的浓度比由[In]/[HIn]<1/10变到[In]/[HIn]>10/1(因为指示剂也具有酸碱性质,在此也要消耗氢氧化钠的),10滴才能发生颜色变化,这就不是“突变”了,而是渐变,因而变色不灵敏了。
以上是多加指示剂导致灵敏度降低的理论解释。氧化还原指示剂也具有类似情况,络合指示剂虽然发生的是一个置换反应,引入空白的问题不明显,但滴定中浓度比变化导致颜色变化的原理是一样的,因而多加也同样降低变色灵敏度。
酸碱指示剂的变色范围理论上是2个PH单位,但实际上,由于人的眼睛对红色感应更灵敏,因而甲基橙(3.1-4.4)、甲基红(4.4-6.2)的实际变色范围小于2个PH单位(本来应该在PKa前后1个PH单位,但偏红色一侧更接近PKa)。
原文由 zlhuang0132(zlhuang0132) 发表:
……溶液显什么颜色,取决于一定PH值下的指示剂两成分的浓度比,以氢氧化钠滴定盐酸为例(甲基红指示),如果溶液中的指示剂浓度很低,临近终点时只需加入1-2滴氢氧化钠,溶液PH值就可能从PH4左右立即上升至PH8以上(在滴定突跃范围内),从而使指示剂的组成从[In]/[HIn]<1/10突跃变到[In]/[HIn]>10/1,我们便看到颜色的突变了。
但如果你将指示剂浓度扩大10倍,你可能就需要滴加10滴左右的氢氧化钠溶液才能将指示剂的浓度比由[In]/[HIn]<1/10变到[In]/[HIn]>10/1(因为指示剂也具有酸碱性质,在此也要消耗氢氧化钠的),10滴才能发生颜色变化,这就不是“突变”了,而是渐变,因而变色不灵敏了。……
遇到过溶液颜色变化缓慢看不到突越点的情况,可能就是指示剂配制太久,溶剂挥发导致浓度增大,变色不明显,现在明白为什么会这样了,谢谢这位版友