pH指示剂

    pH指示剂 : 又称酸碱指 示剂。对溶液中pH值(即H⁺浓度)的变化很敏 感,是一种有机弱酸或有机弱碱,酸碱形式的变 化,能发生明显的颜色变化的物质。其在溶液中 的酸碱平衡及离解常数可表示为:

式中[H⁺]、[B^-]及[HB]表示相应物质浓度。 溶液的颜色决定于[B]/[HB],即取决于[H⁺]。可 作为pH指示剂的物质,大多数是结构复杂的有 机物,其本身所含的助色团在不同的pH范围内 能显示不同的颜色或无色,且有可逆性。颜色的 变化,主要是由于结构的重排或形成新的络合 物。例如甲基橙的变色范围为pH=3.1～4.4,红— 黄;酚酞变色范围为pH=8.0～9.6,无色—红;甲 基红为pH=4.4～6.2,红—黄;石蕊为pH= 5.0～8.0,红—蓝。除上述外,还有像百里酚蓝那 样由于pH变化可两次变色者,其变化可由下式 表示,实质是由于电荷传递而形成络合物。一般 pH指示剂的变色范围都小于2个pH单位,这意 味着溶液从一种颜色变到另一种颜色,溶液 的[H⁺]要有几十倍的变化,即是说[H⁺]变化 愈大,变色就愈明显。如果在等当点附近[H⁺] 的变化不大,颜色变化不明显时,可采用两种指 示剂混合使用,使颜色变化范围变窄,则此时, 即使[H⁺]有微小的变化,也有颜色改变。

pH指示剂除用作滴定分析外,也用于pH 试纸的制备。在这种情况下,采用多种指示剂制 成所谓万能试纸,例如以金莲橙OO、溴酚蓝、溴 甲酚蓝、溴甲酚红紫、百里酚蓝所制成的试纸, 可在pH=1～11的范围内测定。目前已知pH指 示剂有数百种之多,它们的变色pH范围不同, 可根据需要选用。