干貨 | 酸堿滴定中指示劑的選擇——溴甲酚綠-甲基紅篇

       酸堿滴定分析法是重要的化學分析方法，上一篇講了酚酞指示劑，這一篇開啟GB/T601《化學試劑 標準滴定溶液的制備》中鹽酸/硫酸標準溶液的標定方法及選用溴甲酚綠-甲基紅混合指示劑的原因的分析。在開啟正文之前，先普及兩個概念：理論變色點和滴定終點。

點擊圖片，上篇回顧

什么是理論變色點？

酸堿指示劑一般是結構復雜的有機弱酸或有機弱堿，它們的酸式和其共軛堿式具有不同的顏色。在滴定過程中，溶液pH改變時，酸堿指示劑失去質子由酸式轉變為堿式或得到質子由堿式轉變了酸式，引起結構的改變，這就是指示劑的變色原理。當酸式色和堿式色各占一半時，pH=pKHIn (指示劑常數)，稱為指示劑的理論變色點。

什么是滴定終點？

指示劑的變色范圍是指示劑開始變色至變色終了時所對應的pH范圍，為pH=pKHIn±1。由于人的肉眼對各種顏色的敏感程度不同，指示劑的酸式色和堿式色也有互相掩蓋的作用，實際測試中的酸堿指示劑會因為外在因素影響觀察，從而變色范圍會有所差異，在變色范圍內指示劑顏色變化wei明顯的那一滴稱為滴定終點。

指示劑選擇——溴甲酚綠-甲基紅

下表為標定鹽酸/硫酸可以使用的指示劑及其變色范圍和顏色變化。

       在標定鹽酸/硫酸時，使用的基準物為無水碳酸鈉，為多元堿。滴定至化學計量點pH≈4時，H+ + CO32- ? H2O + CO2，溶液中形成飽和的CO2，因此在滴定近終點時應將溶液煮沸2min促使H2CO3分解，除去CO2，使突躍范圍變大，冷卻后繼續滴定至終點。若使用甲基紅指示劑，化學計量點不在變色范圍內，無法使用；若使用甲基橙指示劑，它的滴定終點的pH范圍很窄，再加上CO2飽和使溶液酸度增大，終點會提前。若使用甲基紅-溴甲酚綠混合指示劑，顏色由綠色變暗紅色終點較敏銳。

       另外標準溶液精度要求較高，要盡可能的把滴定誤差降至低，滴定誤差是由于滴定終點與化學計量點不*吻合而引起的誤差。要降低滴定誤差，必須是讓滴定終點盡可能接近化學計量點，酸堿滴定達到化學計量點時，理想狀態下滴定終點達到化學計量點后盡可能少量的鹽酸/硫酸而導致指示劑顏色突變，這時溶液pH大約為5.0左右，正好溴甲酚綠-甲基紅指示劑變色敏銳，變色點pH為5.1，符合指示劑選用原則。

酸堿滴定中重要的是了解滴定過程中溶液pH值的變化規律，再根據pH變化規律選擇適宜的指示劑來確定終點。滴定到化學計量點附近，溶液pH值會發生突躍現象，這具有非常重要的實際意義，是選擇指示劑的依據。