影響酸堿指示劑的原因分析

在實(shí)際中，影響酸堿指示劑變色范圍的因素主要有兩方面：一種是影響指示劑常數(shù)KHln的因素，包括溫度、溶劑、溶液的離子強(qiáng)度等，其中溫度的影響較大。另一種是影響變色范圍寬度的因素，如指示劑用量、滴定程序等，現(xiàn)具體討論如下。 1．溫度溫度改變時(shí)，指示劑常數(shù)KHln及水的離子積KW均有改變，因此指示劑的變色范圍也隨之發(fā)生改變。例如，18℃時(shí)，甲基橙的變色范圍為3.1～4.4，而100℃時(shí)，變?yōu)?.5～3.7。因此，滴定宜在室溫下進(jìn)行。如必須加熱，應(yīng)該將溶液冷卻后再進(jìn)行滴定。

2．溶劑 指示劑在不同溶劑中其pKHln值是不同的，因此在不同溶劑中的變色范圍不同。例如，甲基橙在水溶液中pKHln=3.4，在甲醇中pKHln=3.8。

3．中性電解質(zhì)溶液中性電解質(zhì)的存在增加了溶液的離子強(qiáng)度，使指示劑常數(shù)改變，影響到指示劑的變色范圍。此外，某些電解質(zhì)還具有吸收不同波長(zhǎng)光波的性質(zhì)，會(huì)引起指示劑顏色深度、色調(diào)及變色靈敏度的改變。所以在滴定溶液中不宜有大量鹽類存在。

4．指示劑用量指示劑的用量（濃度）是一個(gè)重要因素。對(duì)于單色指示劑（如酚酞、百里酚酞），指示劑的用量對(duì)變色范圍有較大影響。從指示劑變色的平衡關(guān)系看出：

HIn←→H++In-

設(shè)指示劑總濃度為c，人眼觀察到紅色堿式的最低濃度為一固定值a，代入平衡式，則

KHln/[H+]=[In-]/[Hln]=a/(a-c)

式中，KHln是定值，如果c增大了，則[H+]會(huì)相應(yīng)增大，酚酞指示劑將在較低pH值變色。例如，在50～100ml溶液中加入2～3滴0.1%酚酞，在pH≈9時(shí)出現(xiàn)為紅色；而在同樣條件下，如加入15～20滴酚酞，在pH≈8時(shí)就會(huì)出現(xiàn)為紅色。因此．對(duì)單色指示劑須嚴(yán)格控制指示劑用量。

對(duì)于雙色指示劑，指示劑用量多少不會(huì)影響變色范圍。但溶液中指示劑的濃度大時(shí)可能致使終點(diǎn)時(shí)顏色變化不敏銳。另外指示劑本身也要消耗滴定劑．使滴定誤差增大。因此，指示劑用量一般少一些為宜，只要達(dá)到變色靈敏度，用量越少越好。

5．滴定程序溶液由淺色滴定到深色時(shí)，便于觀察終點(diǎn)顏色的變化。所以滴定程序宜是當(dāng)指示劑顏色由酸式或堿式色變?yōu)榛旌仙珪r(shí)，溶液顏色由淺色變化到深色。例如，用酚酞作指示劑，滴定程序一般為用堿滴定酸，終點(diǎn)由無(wú)色變?yōu)榉奂t色，容易辨別。而用甲基橙作指示劑，一般用酸滴定堿，終點(diǎn)由黃色變?yōu)槌壬子诒嬲J(rèn)。