Индикаторы
- органические соединения, способные изменять цвет в растворе при изменении кислотности (pH). Индикаторы широко используют в титровании в аналитической химии и биохимии. Их преимуществом является дешевизна, быстрота и наглядность исследования.
Индикаторы обычно используют, добавляя несколько капель водного или спиртового раствора, либо немного порошка к пробе исследуемого раствора. Так, при титровании, в аликвоту исследуемого раствора добавляют индикатор, и наблюдают за изменениями цвета в точке эквивалентности.
Интервалы перехода цвета индикаторов
На рисунке приведены ориентировочные данные о существовании разных цветных форм индикаторов в водных растворах.
Более точные сведения (несколько переходов, численное значение рН) см. в следующем разделе.
Таблица значений рН перехода наиболее распространённых индикаторов
Приведены распространённые в лабораторной практике кислотно-основные индикаторы в порядке возрастания значений pH , вызывающих изменение окраски . Римские цифры в квадратных скобках отвечают номеру перехода окраски (для индикаторов с несколькими точками перехода).
| Индикатор и номер перехода | х | Цвет более кислой формы | Интервал pH и номер перехода | Цвет более щелочной формы |
||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Метиловый фиолетовый | жёлтый | 0,13-0,5 [I] | зелёный | |||
| Крезоловый красный [I] | красный | 0,2-1,8 [I] | жёлтый | |||
| Метиловый фиолетовый | зелёный | 1,0-1,5 | синий | |||
| Тимоловый синий [I] | к | красный | 1,2-2,8 [I] | жёлтый | ||
| Тропеолин 00 | o | красный | 1,3-3,2 | жёлтый | ||
| Метиловый фиолетовый | синий | 2,0-3,0 | фиолетовый | |||
| (Ди)метиловый жёлтый | o | красный | 3,0-4,0 | жёлтый | ||
| Бромфеноловый синий | к | жёлтый | 3,0-4,6 | сине-фиолетовый | ||
| Конго красный | красный | 3,0-5,2 | синий | |||
| Метиловый оранжевый | o | красный | 3,1-(4,0)4,4 | (оранжево-)жёлтый | ||
| Бромкрезоловы зелёный | к | жёлтый | 3,8-5,4 | синий | ||
| Бромкрезоловый синий | жёлтый | 3,8-5,4 | синий | |||
| Лакмоид | к | красный | 4,0-6,4 | синий | ||
| Метиловый красный | o | красный | 4,2(4,4)-6,2(6,3) | жёлтый | ||
| Хлорфеноловы красный | к | жёлтый | 5,0-6,6 | красный | ||
| Лакмус (азолитмин) | красный | 5,0-8,0 (4,5-8,3) | синий | |||
| Бромкрезоловый пурпурный | к | жёлтый | 5,2-6,8(6,7) | ярко-красный | ||
| Бромтимоловый синий | к | жёлтый | 6,0-7,6 | синий | ||
| Нейтральный красный | o | красный | 6,8-8,0 | янтарно-жёлтый | ||
| Феноловый красный | о | жёлтый | 6,8-(8,0)8,4 | ярко-красный | ||
| Крезоловый красный | к | жёлтый | 7,0(7,2)-8,8 | тёмно-красный | ||
| α-Нафтолфталеин | к | жёлто-розовый | 7,3-8,7 | синий | ||
| Тимоловый синий | к | жёлтый | 8,0-9,6 | синий | ||
| Фенолфталеин [I] | к | бесцветный | 8,2-10,0 [I] | малиново-красный | ||
| Тимолфталеин | к | бесцветный | 9,3(9,4)-10,5(10,6) | синий | ||
| Ализариновый жёлтый ЖЖ | к | бледно-лимонно-жёлтый | 10,1-12,0 | коричнево-жёлтый | ||
| Нильский голубой | синий | 10,1-11,1 | красный | |||
| Диазофиолетовый | жёлтый | 10,1-12,0 | фиолетовый | |||
| Индигокармин | синий | 11,6-14,0 | жёлтый | |||
| Epsilon Blue | оранжевый | 11,6-13,0 | тёмно-фиолетовый | |||
При проведении химического процесса чрезвычайно важно бывает проследить за условиями протекания реакции или установить достижение ее окончания. Иногда это удается наблюдать по некоторым внешним признакам: прекращению выделения пузырьков газа, изменению окраски раствора, выпадению осадка или, наоборот, переходу в раствор одного из компонентов реакции и т. п. В большинстве же случаев для определения окончания реакции пользуются реактивами вспомогательного действия, так называемыми индикаторами, которые вводят обычно в анализируемый раствор в небольших количествах.
Индикаторами называются химические соединения, способные изменять окраску раствора в зависимости от условий среды, не влияя при этом непосредственно на испытуемый раствор и на направление реакции. Так, кислотно-щелочные индикаторы изменяют окраску в зависимости от pH среды; окислительно-восстановительные индикаторы - от потенциала среды; адсорбционные индикаторы - от степени адсорбции и т. д.
Особенно широко применяют индикаторы в аналитической практике для титриметрического анализа. Они служат также важнейшим инструментом для контроля технологических процессов в химической, металлургической, текстильной, пищевой и других отраслях промышленности. В сельском хозяйстве при помощи индикаторов проводят анализ и классификацию почв, устанавливают характер удобрений и необходимое количество их для внесения в почву.
Различают кислотно-щелочные, флуоресцентные, окислительновосстановительные, адсорбционные и хемилюминесцентные индикаторы.
КИСЛОТНО-ЩЕЛОЧНЫЕ (PH) ИНДИКАТОРЫ
Как известно из теории электролитической диссоциации, растворенные в воде химические соединения диссоциируют на положительно заряженные ионы - катионы и отрицательно заряженные - анионы. Вода также диссоциирует в очень малой степени на ионы водорода, заряженные положительно, и ионы гидроксила, заряженные отрицательно:
Концентрацию водородных ионов в растворе обозначают символом .
Если концентрация водородных и гидроксильных ионов в растворе одинакова, то такие растворы нейтральны и pH = 7. При концентрации водородных ионов, соответствующей pH от 7 до 0, раствор кислый, если же концентрация гидроксильных ионов больше (pH = от 7 до 14), раствор щелочной.
Для измерения значения pH пользуются различными методами. Качественно же реакцию раствора можно определить с помощью специальных индикаторов, меняющих свою окраску в зависимости от концентрации водородных ионов. Такими индикаторами являются кислотно-щелочные индикаторы, которые реагируют на изменение pH среды.
Кислотно-щелочные индикаторы в подавляющем большинстве являются красителями или другими органическими соединениями, молекулы которых претерпевают структурные изменения в зависимости от реакции среды. Ими пользуются в титриметрическом анализе при реакциях нейтрализации, а также для колориметрического определения pH.
| Индикатор | Интервал pH перехода окраски | Изменение окраски |
|---|---|---|
| Метиловый фиолетовый | 0,13-3,2 | Желтая - фиолетовая |
| Тимоловый синий | 1,2-2,8 | Красная - желтая |
| Тропеолин 00 | 1,4-3,2 | Красная - желтая |
| - Динитрофенол | 2,4-4,0 | Бесцветная - желтая |
| Метиловый оранжевый | 3,1-4,4 | Красная - желтая |
| Нафтиловый красный | 4,0-5,0 | Красная - оранжевая |
| Метиловый красный | 4,2-6,2 | Красная - желтая |
| Бромтимоловый синий | 6,0-7,6 | Желтая - синяя |
| Феноловый красный | 6,8-8,4 | Желтая - красная |
| Метакрезоловый пурпуровый | 7,4-9,0 | Желтая - фиолетовая |
| Тимоловый синий | 8,0-9,6 | Желтая - синяя |
| Фенолфталеин | 8,2-10,0 | Бесцветная - красная |
| Тимолфталеин | 9,4-10,6 | Бесцветная - синяя |
| Ализариновый желтый Р | 10,0-12,0 | Бледно-желтая - красно-оранжевая |
| Тропеолин 0 | 11,0-13,0 | Желтая - срзнжевая |
| Малахитовый зеленый | 11,6-13,6 | Зеленовато-голубая - бесцветная |
Если необходимо повысить точность измерения pH, то пользуются смешанными индикаторами. Для этого подбирают два индикатора с близкими интервалами pH перехода окраски, имеющими в этом интервале дополнительные цвета. При помощи такого смешанного индикатора можно проводить определения с точностью до 0,2 единицы pH.
Широко пользуются также универсальными индикаторами, способными многократно изменять окраску в широком диапазоне значений pH. Хотя точность определения такими индикаторами не превышает 1,0 единицы pH, зато они позволяют вести определения в широком интервале pH: от 1,0 до 10,0. Универсальные индикаторы обычно представляют собой комбинацию из четырех - семи двухцветных или одноцветных индикаторов с различными интервалами pH перехода окраски, составленную таким образом, чтобы при изменении pH среды происходило заметное изменение окраски.
Например, выпускаемый промышленностью универсальный индикатор РКС - смесь семи индикаторов: бромкрезолового пурпурового, бромкрезолового зеленого, метилового оранжевого, тро-пеолина 00, фенолфталеина, тимолового синего и бромтимолового синего.
Этот индикатор в зависимости от pH имеет следующую окраску: при pH = 1 - малиновую, pH = 2 - розовато-оранжевую, pH =3 - оранжевую, pH = 4 - желто-оранжевую, pH =5 желтую, pH = 6 - зеленовато-желтую, pH = 7 - желто-зеленую,. РН = 8 - зеленую, pH = 9 - сине-зеленую, pH = 10 - серовато-синюю.
Индивидуальные, смешанные и универсальные кислотно-щелочные индикаторы обычно растворяют в этиловом спирте и по нескольку капель добавляют в испытуемый раствор. По изменению окраски раствора судят о значении pH. Кроме спирторастворимых индикаторов, выпускаются также водорастворимые формы, представляющие собой аммонийные или натриевые соли этих индикаторов.
Во многих случаях удобнее пользоваться не растворами индикаторов, а индикаторными бумажками. Последние готовят следующим образом: фильтровальную бумагу пропускают через стандартный раствор индикатора, отжимают бумагу от избыточного раствора, высушивают, разрезают на узкие полоски и брошюруют в книжечки. Для проведения испытания индикаторную бумажку опускают в испытуемый раствор или одну каплю раствора помещают на полоску индикаторной бумажки и наблюдают изменение ее окраски.
ФЛУОРЕСЦЕНТНЫЕ ИНДИКАТОРЫ
Некоторые химические соединения при воздействии на них ультрафиолетовых лучей обладают способностью при определенном значении pH вызывать флуоресценцию раствора или изменять ее цвет или оттенок.
Этим свойством пользуются для кислотно-щелочного титрования масел, мутных и сильно окрашенных растворов, поскольку обычные индикаторы для этих целей непригодны.
Работу с флуоресцентными индикаторами проводят при освещении исследуемого раствора ультрафиолетовым светом.
| Индикатор | Интервал pH изменения флуоресценции (в ультрафиолетовом свете) | Изменение цвета флуоресценции |
| 4-Этоксиакридон | 1,4-3,2 | Зеленый - синий |
| 2-Нафтиламин | 2,8-4,4 | Нарастание фиолетовой флуоресценции |
| Диметнлнафтэйродин | 3,2-3,8 | Лиловый - оранжевый |
| 1-Нафтиламнн | 3,4-4,8 | Нарастание синей флуоресценции |
| Акридин | 4,8-6,6 | Зеленый - фиолетовый |
| 3,6-Диоксифталимид | 6,0-8,0 | Желто-зеленый - желтый |
| 2,3-Дициангидрохинон | 6,8-8,8 | Синий - зеленый |
| Эухризин | 8,4-10,4 | Оранжевый - зеленый |
| 1,5-Нафтиламинсульфамид | 9,5-13,0 | Желтый - зеленый |
| СС-кислота (1,8-аминонафтол 2,4-дисульфокислота) | 10,0-12,0 | Фиолетовый - зеленый |
ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ ИНДИКАТОРЫ
Окислительно-восстановительные индикаторы - химические соединения, изменяющие окраску раствора в зависимости от значения окислительно-восстановительного потенциала. Они применяются в титриметрических методах анализа, а также в биологических исследованиях для колориметрического определения окислительно-восстановительного потенциала.
| Индикатор | Нормальный окислительно-восстановительный потенциал (при рН=7), В | Окраска раствора | |
| окислительная форма | восстановленная форма | ||
| Нейтральный красный | -0,330 | Красно-фиолетовая | Бесцветная |
| Сафранин Т | -0,289 | Коричневая | Бесцветная |
| Индигомоносульфонат калия | -0,160 | Синяя | Бесцветная |
| Индигодисульфонат калия | -0,125 | Синяя | Бесцветная |
| Индиготрисульфонат калия | -0,081 | Синяя | Бесцветная |
| Инднготетрасульфонат калия | -0,046 | Синяя | Бесцветная |
| Толуидиновый голубой | +0,007 | Синяя | Бесцветная |
| Тнонин | +0,06 | Фиолетовая | Бесцветная |
| о-Крезолиндофенолят натрия | +0,195 | Красновато-синяя | Бесцветная |
| 2,6-Днхлорфенолиндофенолят натрия | +0,217 | Красновато-синяя | Бесцветная |
| м-Бромфенолиндофенолят натрия | +0,248 | Красновато-синяя | Бесцветная |
| Дифеинлбензидин | +0,76 (кислый раствор) | Фиолетовая | Бесцветная |
АДСОРБЦИОННЫЕ ИНДИКАТОРЫ
Адсорбционные индикаторы - вещества, в присутствии которых происходит изменение цвета осадка, образующегося при титровании методом осаждения. Изменять цвет осадка при определенном значении pH способны многие кислотно-щелочные индикаторы, некоторые красители и другие химические соединения, что делает их пригодными для использования в качестве адсорбционных индикаторов.
| Индикатор | Определяемый ион | Ион осадитель | Изменение окраски |
| Ализариновый красный С | Желтая - розово-красная | ||
| Бромфеноловый синий | Желтая - зеленая | ||
| Сиреневая - желтая | |||
| Фиолетовая - сине-зеленая | |||
| Дифенилкарбазид | , , | Бесцветная - фиолетовая | |
| Конго красный | , , | Красная - синяя | |
| Синяя - красная | |||
| Флуоресцеин | , | Желто-зеленая - розовая | |
| Эозин | , | Желто-красная - красно фиолетовая | |
| Эритрозин | Красно-желтая - темно красная |
ХЕМИЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ ИНДИКАТОРЫ
К этой группе индикаторов относятся вещества, способные при определенных значениях pH высвечивать видимым светом. Хемилюминесцентными индикаторами удобно пользоваться при работе с темными жидкостями, поскольку в данном случае в конечной точке титрования возникает свечение.
ИНДИКАТОРЫ (позднелат. indicator - указатель), хим. в-ва, изменяющие окраску, люминесценцию или образующие осадок при изменении концентрации к.-л. компонента в р-ре. Указывают на определенное состояние системы или на момент достижения этого состояния. Различают индикаторы обратимые и необратимые. Изменение окраски первых при изменении состояния системы (напр., фенолфталеина при изменении рН среды) м. б. повторено многократно. Необратимые индикаторы подвергаются необратимым хим. превращениям, напр., азосоединения при окислении ионами BrO 3 - разрушаются. Индикаторы, к-рые вводят в исследуемый р-р, наз. внутренними, в отличие от внешних, р-цию с к-рыми проводят вне анализируемой смеси. В последнем случае одну или неск. капель анализируемого р-ра помещают на бумажку, пропитанную индикатором, или смешивают их на белой фарфоровой пластинке с каплей индикатора. И ндикаторы применяют чаще всего для установления конца к.-л. хим. р-ции, гл. обр. конечной точки титрования (к. т. т.). В соответствии с титриметрич. методами различают кислотно-основные, адсорбц., окислит.-восстановит. и комплексонометрич. индикаторы. представляют собой р-римые орг соед., к-рые меняют свой цвет или люминесценцию в зависимости от концентрации ионов Н + (рН среды). Примен. для установления конца р-ции между к-тами и основаниями (в т. ч. при кислотно-основном титровании) или др. р-ций, если в них участвуют ионы Н + , а также для колориметрич. определения рН водных р-ров. Наиб. важные кислотно-основные индикаторы приведены в табл. 1. Причина изменения цвета индикаторов в том, что присоединение или отдача протонов его молекулами связаны с заменой одних хромофорных групп другими или с появлением новых хромофорных групп. Если индикатор слабая к-та HIn, то в водном р-ре имеет место равновесие : HIn + Н 2 О D In - + Н 3 О + . Если индикатор - слабое основание In, то: In + H 2 O D HIn + + ОН - . В общем виде можно записать: In a + Н 2 О D In b + Н 3 О + , где In a и In b - соотв. кислая и основная формы индикатора, к-рые окрашены различно. Константа равновесия этого процесса К ln = / наз. константой индикатора. Цвет р-ра зависит от соотношения /, к-рое определяется рН р-ра.Считают, что цвет одной формы индикатора заметен, если ее концентрация в 10 раз превышает концентрацию др. формы, т.е. если отношение / = /K ln равно 0,1 или 10. Изменение цвета индикатора отмечается в области рН = рК lп b
1, к-рый наз. интервалом перехода индикатора. Изменение наиб. отчетливо, когда = и К ln = [Н 3 О] + , т.е. при рН = рК ln . Значение рН, при к-ром обычно заканчивается титрование , наз. показателем титрования рТ. Индикаторы для титрования подбирают таким образом, чтобы интервал перехода окраски включал значение рН, какое должен иметь р-р в точке эквивалентности. Часто это значение рН не совпадает с рТ используемого индикатора, что приводит к т. наз. индикаторной ошибке. Если в к. т. т. остается избыток неоттитрованного слабого основания или к-ты, ошибка наз. соотв. основной или кислотной.
Чувствительность индикатора - концентрация (в моль /л) определяемого иона (в данном случае Н + или ОН
-
) в точке наиб. резкого перехода окраски. Различают: чувствительные к к-там индикаторы с интервалом перехода в области щелочных значений рН (напр., фенолфталеин , тимолфталеин); чувствительные к основаниям индикаторы с интервалом перехода в кислой области (как у диметилового желтого, метилового оранжевого и др.); нейтральные индикаторы, интервал перехода к-рых находится ок. рН 7 (нейтральный красный, феноловый красный и др.).
И
ндикаторы бывают с одной или двумя окрашенными формами; такие индикаторы наз. соотв. одноцветными и двухцветными. Наиб. четкое изменение окраски наблюдалось бы у тех индикаторов, кислотная и основная формы к-рых окрашены в дополнит. цвета. Однако таких индикаторов не существует. Поэтому, добавляя краситель , изменяют соответствующим образом окраски обеих форм. Так, у метилового красного переход от красного к желтому происходит в интервале 2 единиц рН, а если к р-ру добавить метиленовый синий , то переход окраски от красно-фиолетовой к зеленой наблюдается резко и отчетливо при рН 5,3. Подобного эффекта можно добиться, если использовать смесь двух индикаторов, цвета к-рых дополняют дру. друга. Такие индикаторы наз. смешанными (табл. 2).
Смеси индикаторов, к-рые непрерывно изменяют свой цвет во всей области значений рН от 1 до 14, наз. универсальными. Их используют для приблизит. оценки рН р-ров.
На изменение окраски индикатора оказывают влияние его концентрации . Для двухцветных индикаторов чем выше концентрация , тем изменение окраски менее резко, т.к. спектры поглощения обеих форм накладываются друг на друга в большей степени и становится труднее определить изменение окраски. Обычно используют одно и то же минимальное (неск. капель р-ра) кол-во индикатора.
Интервал перехода многих индикаторов зависит от т-ры. Так, метиловый оранжевый меняет свою окраску при комнатной т-ре в интервале рН 3,4-4,4, а при 100 °С в интервале рН 2,5-3,3. Это связано с изменением ионного произведения воды .
Присутствующие в р-ре коллоидные частицы адсорбируют индикаторы, что приводит к полному изменению его цвета. Для исключения ошибки в присут. положительно заряженных коллоидных частиц следует применять индикаторы-основания, а в присут. отрицательно заряженных - индикаторы-кислоты.
При титровании в обычных условиях необходимо учитывать влияние растворенного СО 2 , особенно при использовании индикаторов с рК ln > 4 (напр., метилового оранжевого , метилового красного, фенолфталеина). Иногда СО 2 предварительно удаляют кипячением или титруют р-р в отсутствие контакта с атмосферой .
Влияние посторонних нейтральных электролитов (солевой эффект) проявляется в смещении равновесия индикаторов. В случае индикаторов-кислот интервал перехода смещается в более кислую область, а в случае индикаторов-оснований - в более щелочную.
В зависимости от природы р-рителя меняются окраски индикаторов, их рК ln и чувствительность. Так, метиловый красный в воде дает переход окраски при более высоких значениях активности ионов Н + , чем бромфеноловый синий, а в этиленгликолевом р-ре наоборот. В водно-метанольных и водно-этанольных р-рах изменение по сравнению с водной средой незначительно. В спиртовой среде индикаторы-кислоты более чувствительны к ионам Н + , чем индикаторы-основания.
Хотя при титровании в неврдных средах обычно к. т. т. устанавливают потенциометрически с помощью стеклянного индикаторного электрода , используют также кислотно-основные индикаторы (табл. 3).
Чаще всего для титрования слабых оснований применяют метиловый красный в диоксане или кристаллический фиолетовый в безводной СН 3 СООН; при титровании слабых к-т - тимоловый синий в ДМФА.
Поведение индикаторов в неводной и водной средах аналогично. Напр., для слабой к-ты HIn в р-рителе SН можно записать равновесие : HIn + SH
D
In
-
+ SH 2 + . Механизм действия индикаторов такой же, как и в воде , только в неводных средах пользуются соответствующими шкалами кислотности (рН р, рА; см. Кислотно-основное титрование).
В качестве кислотно-основных индикаторов используют также люминесцентные индикаторы , меняющие цвет и интенсивность флуоресценции в зависимости от рН и позволяющие титровать сильно окрашенные и мутные р-ры.
Для титрования слабых к-т применяются т наз. индикаторы помутнения в-ва, образующие обратимые коллоидные системы , коагулирующие в очень узком интервале рН (напр., изонитроацетил-n-аминобензол дает муть при рН 10,7-11,0). В качестве кислотно-основных индикаторов можно использовать комплексы металлов с металлохромными индикаторами (см. ниже); эти комплексы, разрушаясь, изменяют окраску р-ра в узком интервале рН.
Для определения орг. к-т и оснований в воде в присут. несмешивающегося с ней р-рителя применяют т. наз. амфииндикаторы, к-рые представляют собой соли индикаторов-кислот (напр., тропеолина 00) с разл. орг. основаниями (напр., алкалоидами). Эти индикаторы хорошо раств. в орг. р-рителях, плохо в воде ; отличаются высокой чувствительностью.
Адсорбционные индикаторы в-ва, способные адсорбироваться на пов-сти осадка и менять при этом окраску или интенсивность люминесценции Эти индикаторы, как правило, обратимы и используются в осадительном титровании В первую очередь осадком адсорбируются ионы , идентичные тем, к-рые входят в состав самого осадка, после чего адсорбируется индикатор. Большая группа индикаторов красители (табл. 4), адсорбирующиеся пов-стью осадка с образованием солей с ионами , содержащимися в осадке.
Напр., р-р эозина розового цвета, к-рый не меняется при добавлении AgNO 3 . Но при титровании р-ром КВr выпадающий осадок адсорбирует ионы Ag + , к-рые присоединяют к себе анионы эозина . Осадок при этом становится красно-фиолетовым. В к. т. т., когда оттитрованы все ионы Ag + , окраска осадка исчезает и р-р становится снова розовым.
Неорг. адсорбц. индикаторы образуют с ионами титранта цветной осадок или комплекс (как, напр., применяемые в качестве индикаторов ионы СrО 4
-
и SCN
-
в аргентометрии).
В качестве адсорбц. индикаторов применяются также нек-рые кислотно-основные, окислит.-восстановит. и комплексонометрич. индикаторы, св-ва к-рых (константы кислотной диссоциации , окислит.-восстановит. потенциалы и константы устойчивости комплексов с катионами металлов) в адсорбир. состоянии зависят от природы и концентрации ионов на пов-сти осадка.
Окислит.-восстановит. индикаторы - в-ва, способные изменять окраску в зависимости от окислит.-восстановит. потенциала р-ра. Применяют для установления к. т. т. окислит.-восстановит. титрования и для колориметрич. определения окислит.-восстановит. потенциала (преим. в биологии). Такими индикаторами служат, как правило, в-ва, к-рые сами подвергаются окислению или восстановлению , причем окисленная (In Oх) и восстановленная (In Red) формы имеют разные окраски.
Для обратимых окислит.-восстановит. индикаторов можно записать: In Oх + ne
D
In Red , где п - число электронов . При потенциале Е отношение концентраций обеих форм индикатора определяется Нернста уравнением :
,
где E ln - реальный окислит.-восстановит. потенциал индикатора, зависящий от состава р-ра. Интервал перехода окраски практически наблюдается при изменении отношения / от 0,1 до 10, что при 25 °С соответствует
D
E (в В) = E ln b
(0,059/n). Потенциал, соответствующий самому резкому изменению цвета, равен E ln . При выборе индикатора учитывают гл. обр. значения E ln , коэф. молярного погашения обеих форм индикатора и потенциал р-ра в точке эквивалентности. При титровании сильными окислителями (К 2 Сr 2 О 7 , КМnО 4 и др.) применяют индикаторы, имеющие сравнительно высокие E ln , напр., дифениламин и его производные; при титровании сильными восстановителями [солями Ti(III), V(II) и т.д.] применяют индикаторы с относительно низкими E ln , напр., сафранин , метиленовый голубой (табл. 5).
Нек-рые в-ва изменяют свою окраску необратимо, напр., при окислении разрушаются с образованием бесцв. продуктов, как индиго под действием гипохлоритов или нафтоловый сине-черный под действием ионов ВrО 3 .
Комплексонометрические индикаторы - в-ва, образующие с ионами металлов (М) окрашенные комплексы, по цвету отличающиеся от самих индикаторов Применяются для установления к. т. т. в комплексонометрии . Устойчивость комплексов металлов с индикаторами (In) меньше, чем соответствующих комплексoнатов,
поэтому в к. т. т. комплексоны вытесняют индикаторы из комплексов с металлами . В момент изменения окраски в точке эквивалентности = и, следовательно, рМ = - lg K Mln , где рМ = - lg[M] наз. точкой перехода индикатора, К Mln - константа устойчивости комплекса металла с индикатором. Ошибка при титровании связана с тем, что нек-рое кол-во