常見的金屬指示劑有哪些
⑴ 三種常用金屬指示劑的特點,使用范圍及配置
常用金屬指示劑
① 鉻黑T
鉻黑T屬於O,O′-二羥基偶氮類染料,簡稱EBT,化學名稱是1-(1-羥基-2-萘偶氮基)-6-硝基-2-萘酚-4-磺酸鈉,
鉻黑T溶於水時,磺酸基上的Na+全都解離,形成H2In-,它在溶液中有下列酸鹼平衡 :
pKa2=6.3 pKa3=11.55
H2In-=== HIn2- === In3-
紫紅 藍 橙
根據酸鹼指示劑的變色原理,可近似估計出鉻黑T在不同pH下的顏色如下 :pH=pKa2=6.3時,[H2In-]=[HIn2-],呈現藍色與紫紅色的混合色;pH<6.3時,[H2In-]>[HIn2-],呈紫紅色;pH=6.3~11.55 時,呈藍色;pH>11.55時,呈橙色。
鉻黑T與金屬離子形成的配合物顯紅色。可以預料,在pH<6.3和pH>11.55的溶液中,由於指示劑本身接近紅色,故不能使用。根據實驗結果,使用鉻黑T的最適宜酸度是pH=9~10.5。在pH=10的緩沖溶液中,用EDTA直接滴定Mg2+、Zn2+、Cd2+、Pb2+和Hg2+等離子時,鉻黑T是良好的指示劑,但Al3+、Fe3+、Co2+、Ni2+、Cu2+、Ti4+等對指示劑有封閉作用。
固體鉻黑T性質穩定,但其水溶液只能保存幾天。這是由於發生聚合反應和氧化反應的緣故。鉻黑T的聚合反應如下 :
nH2In- (H2In-)n
紫紅色 棕色
在pH<6.5的溶液中,聚合更為嚴重。指示劑聚合後,不能與金屬離子顯色。在配製溶液時,如加入三乙醇胺,可減慢聚合速度。
在鹼性溶液中,空氣中的O2以及Mn(IV)和Ce4+等能將鉻黑T氧化並褪色。加入鹽酸羥氨或抗壞血酸等還原劑,可防止其氧化。
配製指示劑的另一方法是 :將鉻黑T與乾燥的純NaCl按1:100混合研細,密閉保存。使用時用葯匙取約0.1g,直接加於溶液中。
--------------------------------------------------------
② 二甲酚橙
二甲酚橙屬於三苯甲烷類顯色劑;化學名稱是3,3′-雙(二羧甲基氨甲基)-鄰甲酚磺酞,簡寫為XO.
二甲酚橙是紫色結晶,易溶於水,它有6級酸式解離。其中H6In至H2In4-都是黃色,HIn5-至In6-是紅色。在pH=5~6時,二甲酚橙主要以H2In4-形式存在。H2In4-的酸鹼解離平衡如下 :
pKa=6.3
H2In4- ======= HIn5- + H+
黃 紅
由此可知,pH>6.3時,它呈現紅色;pH<6.3時,呈現黃色;pH=pKa=6.3時,呈現中間顏色。二甲酚橙與金屬離子形成的配合物都是紅紫色,因此它只適用於在pH<6的酸性溶液中。
二甲酚橙可用於許多金屬離子的直接滴定,如ZrO2+(pH<1),Bi3+(pH=l~2),
Th4+(pH=2.5~3.5)等,終點由紅紫色轉變為亮黃色,變色敏銳。
Al3+、Fe3+、Ni2+、Ti4+和pH為5~6時的Th4+對二甲酚橙有封閉作用,可用NH4F掩蔽Al3+、Ti4+,抗壞血酸掩蔽Fe3+,鄰二氮菲掩蔽Ni2+,乙醯丙酮掩蔽Th4+、Al3+等,以消除封閉現象;
二甲酚橙通常配成2g·L-1的水溶液,大約穩定2~3周。
----------------------------------------------------------
③ PAN
PAN屬於吡啶偶氮類顯色劑,化學名稱是l-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚.
純的PAN是橙紅色針狀結晶,難溶於水,可溶於鹼、氨溶液及甲醇、乙醇等溶劑中,通常配成1g·L-1乙醇溶液使用。
PAN的雜環氮原子能發生質子化,因而表現為二級酸式解離 :
pKa1=1.9 pKa2=12.2
H2In+ === HIn === In-
黃綠 黃 淡紅
由此可見, PAN在pH=1.9~12.2范圍內呈黃色,而PAN與金屬離子的配合物為紅色,故PAN可在此pH值范圍內使用。
PAN與Cu2+、Bi3+、Cd2+、Hg2+、Pb2+、Zn2+、Sn2+、In3+、Fe2+、Ni2+、Mn2+、Th4+和稀土金屬離子形成紅色螯合物。但它們的水溶性差,大多出現沉澱,變色不敏銳。為了加快變色過程,可加入乙醇,並適當加熱。
CuY與PAN混合溶掖(即Cu-PAN指示劑)是一種廣泛性的指示劑,它可與金屬離子發生置換顯色反應。例如與Ca2+的反應 :
CuY+ PAN + Ca2+ === CaY + Cu-PAN
藍色 黃色 無色 無色 紅色
CuY(logKCuY=18.8)較CaY(logKCaY=10.7)穩定,在沒有PAN存在時,Ca2+不能置換CuY中的Cu2+。但是當有PAN存在時,由於Cu-PAN也相當穩定,故相當於減小了CuY的條件穩定常數,因此,這時候Ca2+很容易置換出CuY中的Cu2+,然後Cu2+與PAN配位,顯紅色。滴入EDTA時,先與Ca2+反應,當Ca2+反應完全後,過量1滴EDTA即可從Cu-PAN中奪出Cu2+,溶液由紅色變為黃色,指示滴定終點已到。在這里,滴定前加入的CuY和最後生成的CuY的量是相等的,故加入的CuY不影響滴定結果。
Ca2+與PAN並不顯色,但加入CuY-PAN後,由於置換反應,因而可以指示滴定終點。採用這種方法,可以滴定相當多的能與EDTA形成穩定配合物的金屬離子。
在某些離子的連續滴定中,如果加入數種指示劑,往往發生顏色干擾,而採用Cu-PAN則不需要再加其他指示劑,就可連續指示滴定終點,其優越性是顯而易見的。
Ni2+對Cu-PAN有封閉作用。
-------------------------------------------------
④ 酸性鉻藍K
酸性鉻藍K的化學名稱是1,8-二羥基2-(2-羥基-5-磺酸基-1-偶氮苯)-3,6-二磺酸萘鈉鹽
酸性鉻藍K在pH=8~13時呈藍色,與Ca2+、Mg2+、Mn2+、Zn2+等形成紅色螯合物。它對Ca2+的靈敏度較鉻黑T高。
通常將酸性鉻藍K與萘酚綠B混合使用,簡稱K-B指示劑。由於酸性鉻藍K的水溶液不穩定,故通常將指示劑用固體NaCl粉末稀釋後使用。混合指示劑中的萘酚綠B在滴定過程中沒有顏色變化,只起襯托終點顏色的作用。K-B指示劑可用於測定Ca2+、Mg2+總量,也可以用於單獨測定Ca2+量,使用方便。
-------------------------------------------------------------
⑤ 鈣指示劑
鈣指示劑的化學名稱是2-羥基-1-(2-羥基-4-磺酸基-1-萘偶氮基)-3-萘甲酸.
純的鈣指示劑是紫黑色粉未,它的水熔液或乙醇溶液都不穩定,故一般取固體試劑用NaCl粉末稀釋後使用。
鈣指示劑與Ca2+顯紅色,靈敏度高。在pH=12~13滴定Ca2+時,終點呈藍色。鈣指示劑受封閉的情況與鉻黑T相似,但可用KCN和三乙醇胺聯合掩蔽,消除指示劑的封閉現象。
⑵ 舉例說明常用的金屬指示劑有哪些終點時顏色如何變化
金屬離子指示劑是絡合滴定法中使用的指示劑.指示終點的原理是在一定pH值下,指示劑版與金屬離子絡合,生成權與指示劑游離態顏色不同的絡離子.等當點時,滴定劑置換出指示劑,當觀察到從絡離子的顏色轉變為指示劑游離態的顏色時即達終點.如在pH值=10時,用乙二胺四乙酸二鈉測定水的硬度,選鉻黑T作指示劑.當溶液由紅色變為藍色時即達終點.
⑶ 指示劑是什麼 有哪些
指示劑
化學試劑中的一類。在一定介質條件下,其顏色能發生變化、能產生混濁或沉澱,以及有熒光現象等。常用它檢驗溶液的酸鹼性;滴定分析中用來指示滴定終點;環境檢測中檢驗有害物。一般分為酸鹼指示劑、氧化還原指示劑、金屬指示劑、吸附指示劑等。
①酸鹼指示劑。指示溶液中H+濃度的變化,是一種有機弱酸或有機弱鹼,其酸性和鹼性具有不同的顏色。指示劑酸HIn在溶液中的離解常數Ka=[H+][In-]/[HIn],即溶液的顏色決定於[In-]/[HIn],而[In-]/[HIn]又決定於[H+]。以甲基橙(Ka=10-3.4)為例,溶液的pH<3.1時,呈酸性,具紅色;pH>4.4時,呈鹼性,具黃色;而在pH3.1~4.4,則出現紅黃的混合色橙色,稱之為指示劑的變色范圍。不同的酸鹼指示劑有不同的變色范圍。
②金屬指示劑。絡合滴定法所用的指示劑,大多是染料,它在一定pH下能與金屬離子絡合呈現一種與游離指示劑完全不同的顏色而指示終點。
③氧化還原指示劑。為氧化劑或還原劑,它的氧化形與還原形具有不同的顏色
,在滴定中被氧化(或還原)時,即變色,指示出溶液電位的變化。
④沉澱滴定指示劑。主要是Ag+與鹵素離子的滴定,以鉻酸鉀、鐵銨礬或熒光黃作指示劑。
⑷ 化學中常用的指示劑有哪些它們分別如何變色
有
甲基橙(酸性指示劑)
酚酞(鹼性指示劑)
石蕊溶液(酸鹼都能用)
問題補充:遇到酸或鹼會怎麼樣
甲基橙遇到酸會變紅
酚酞遇到鹼會變紅
石蕊溶液遇到酸會變紅
遇到鹼會變藍
⑸ 指示劑有哪些
酸鹼指示來劑
甲基紫自 甲酚紅 甲基橙 溴百里酚藍 剛果紅 溴甲酚綠 甲基紅 溴酚紅 溴酚藍 中性紅 百里酚藍 酚酞 百里酚酞
金屬離子指示劑
鉻黑T 二甲酚橙 K-B指示劑 鈣指示劑 吡啶偶氮萘酚 磺基水楊酸
氧化還原指示劑
二苯胺 二苯胺磺酸鈉 鄰苯氨基苯甲酸 硝基鄰二氮菲
⑹ 化學中常用的指示劑有哪些
1、酸鹼指示劑。
指示溶液中H+濃度的變化,是一種有機弱酸或有機弱鹼,其酸性和鹼性具有不同的顏色。指示劑酸HIn在溶液中的離解常數Ka=[H+][In-]/[HIn],即溶液的顏色決定於[In-]/[HIn],而[In-]/[HIn]又決定於[H+]。
以甲基橙(Ka=10-3.4)為例,溶液的pH<3.1時,呈酸性,具紅色;pH>4.4時,呈鹼性,具黃色;而在pH3.1~4.4,則出現紅黃的混合色橙色,稱之為指示劑的變色范圍。不同的酸鹼指示劑有不同的變色范圍。
2、金屬指示劑。
絡合滴定法所用的指示劑,大多是染料,它在一定pH下能與金屬離子絡合呈現一種與游離指示劑完全不同的顏色而指示終點。
3、氧化還原指示劑。
為氧化劑或還原劑,它的氧化形與還原形具有不同的顏色,在滴定中被氧化(或還原)時,即變色,指示出溶液電位的變化。
4、沉澱滴定指示劑。
主要是Ag+與鹵素離子的滴定,以鉻酸鉀、鐵銨礬或熒光黃作指示劑。
(6)常見的金屬指示劑有哪些擴展閱讀:
一、選擇
指示劑選擇不當,加之肉眼對變色點辨認困難,都會給測定結果帶來誤差。
因此,在多種指示劑中,選擇指示劑的依據是:要選擇一種變色范圍恰好在滴定曲線的突躍范圍之內,或者至少要佔滴定曲線突躍范圍一部分的指示劑。這樣當滴定正好在滴定曲線突躍范圍之內結束時,其最大誤差不過0.1%,這是容量分析容許的。
二、用量
雙色指示劑的變色范圍不受其用量的影響,但因指示劑本身就是酸或鹼,指示劑的變色要消耗一定的滴定劑,從而增大測定的誤差。對於單色指示劑而言,用量過多,會使用變色范圍向pH值減小的方向發生移動,也會增大滴定的誤差。
例如:用0.1mol/LnaOH滴定0.1mol/LHAc,pHsp=8.5,突躍范圍為pH8.70-9.00,滴定體積若為50ml,滴入2-3滴酚酞,大約在pH=9時出現紅色;若滴入10-15滴酚酞,則在pH=8時出現紅色。顯然後者的滴定誤差要大得多。
指示劑用量過多,還會影響變色的敏銳性。例如:以甲基橙為指示劑,用HCl滴定NaOH溶液,終點為橙色,若甲基橙用量過多則終點敏銳性就較差。
⑺ 在化學中常見指示劑有哪些
化學試劑中的一類。在一定介質條件下,其顏色能發生變化、能產生混濁或沉澱,以及有熒光現象等。常用它檢驗溶液的酸鹼性;滴定分析中用來指示滴定終點;環境檢測中檢驗有害物。一般分為酸鹼指示劑、氧化還原指示劑、金屬指示劑、吸附指示劑等。
用以指示滴定終點的試劑。在各類滴定過程中,隨著滴定劑的加入,被滴定物質和滴定劑的濃度都在不斷變化,在等當點附近,離子濃度會發生較大變化,能夠對這種離子濃度變化作出顯示(如改變溶液顏色,生成沉澱等)的試劑就叫指示劑。如果滴定劑或被滴定物質是有色的,它們本身就具有指示劑的作用,如高錳酸鉀。
適用於各類滴定反應的指示劑有以下幾種:
①酸鹼指示劑。指示溶液中h+濃度的變化,是一種有機弱酸或有機弱鹼,其酸性和鹼性具有不同的顏色。指示劑酸hin在溶液中的離解常數ka=[h+][in-]/[hin],即溶液的顏色決定於[in-]/[hin],而[in-]/[hin]又決定於[h+]。以甲基橙(ka=10-3.4)為例,溶液的ph<3.1時,呈酸性,具紅色;ph>4.4時,呈鹼性,具黃色;而在ph3.1~4.4,則出現紅黃的混合色橙色,稱之為指示劑的變色范圍。不同的酸鹼指示劑有不同的變色范圍。
②金屬指示劑。絡合滴定法所用的指示劑,大多是染料,它在一定ph下能與金屬離子絡合呈現一種與游離指示劑完全不同的顏色而指示終點。
③氧化還原指示劑。為氧化劑或還原劑,它的氧化形與還原形具有不同的顏色
,在滴定中被氧化(或還原)時,即變色,指示出溶液電位的變化。
④沉澱滴定指示劑。主要是ag+與鹵素離子的滴定,以鉻酸鉀、鐵銨礬或熒光黃作指示劑。
酸鹼指示劑指示的原理:酸鹼指示劑一般是有機弱酸或者有機弱鹼,當溶液的ph改變時,指示劑由於結構的改變而發生顏色的改變。
⑻ 除了鈣指示劑以外,配位滴定還有哪些常用金屬指示劑
常用的有:
二甲酚橙:鋁離子
鉻黑T:鈣鎂離子(總硬度)
硫氰酸銨:鐵離子
磺基水楊酸:鐵離子
鈣黃綠素:鈣離子
鄰菲啰啉:亞鐵離子等
⑼ 金屬指示劑可做哪些金屬的指示劑
金屬指示劑一般是具有酸鹼指示劑性質的染料,同時又是一種配位劑,能與金屬離子形成一種與染料本身顏色明顯不同的配合物,從而指示滴定終點。
1.配合物的顏色與指示劑本身必須明顯不同
2。配合物的穩定性要適中
3。配合物最好能有較好的水溶性