[科普中國(guó)]-氧化還原指示劑

氧化還原指示劑是氧化還原滴定法中所使用的一類化學(xué)指示劑。它們大多數(shù)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜的有機(jī)化合物，有的是氧化劑，有的是還原劑， 而指示劑的氧化態(tài)和還原態(tài)具有不同的顏色。氧化還原指示劑用于當(dāng)溶液中滴定體系電對(duì)的點(diǎn)位改變時(shí)，指示劑電對(duì)的濃度也發(fā)生改變，因而引起溶液顏色變化，以指示滴定終點(diǎn)。

氧化還原指示劑分類指示劑可分為三類，其一是被滴定物或被滴定溶液本身有足夠深的顏色，在滴定過程中， 本身顏色消退，這樣其本身就可作為指示劑，稱 為自身指示劑，如高錳酸鉀。

其二是指示劑本身不具有氧化還原性，但能和氧化性物質(zhì)或還原性物結(jié)合而產(chǎn)生特殊的顏色，稱為顯色指示劑，例如可溶性淀粉與碘反應(yīng)，生成藍(lán)紫色的化合物，當(dāng)?shù)獗贿€原為碘離子時(shí)，顏色消失。

其三是指示劑在氧化態(tài)或還原態(tài)時(shí)呈現(xiàn)不同的顏色，例如，二苯胺磺酸鈉在還原性物質(zhì)溶液中幾乎無色，而在氧化性質(zhì)溶液中呈紫色，這 類指示劑還有鄰二氮菲-亞鐵等;有些指示劑 的顏色變化是可逆的；也有些指示劑的顏色變化是不可逆的。1

指示劑的變色范圍令氧化還原指示劑的半反應(yīng)為：

當(dāng)時(shí)，溶液呈現(xiàn)氧化態(tài)顏色；

當(dāng)時(shí)，溶液呈現(xiàn)還原態(tài)的顏色；

當(dāng)時(shí)，溶液能觀察到明顯的顏色變化。

因此，氧化還原指示劑理論變色范圍為：

常見氧化還原指示劑**亞甲基藍(lán)：**分子式C16H18ClSN3。分子量319.86。三水合物為墨綠色結(jié)晶，有銅的光澤。UVλmax609、668nm。易溶于水，溶于乙醇(溶液為天藍(lán)色)、氯仿，不溶于醚和苯，加入稀硫酸及鋅則褪色，但加入氫氧化銨迅速恢復(fù)。制法：由4-二甲基氨基苯胺和硫代硫酸反應(yīng)制得。用途：作指示劑成分之一，也是生物體染色劑。2

**二苯胺：**分子式C12H11N。分子量169.22。白至微紅色晶體。熔點(diǎn)53～54℃，沸點(diǎn)302℃，相對(duì)密度1.16。溶于苯、乙醚、冰醋酸、二硫化碳，微溶于乙醇，不溶于水。同鹽酸反應(yīng)生成二苯胺鹽酸鹽，光照后顏色變深。制法：將苯胺與苯胺鹽酸鹽加熱而成。

**二苯胺磺酸鈉：**一種有機(jī)試劑。分子式 C12H10O3NSNa。分子量271.27。白色片 狀結(jié)晶。溶于水，不溶于乙醇。常配成0.2 ～0.5%水溶液，作氧化還原指示劑。在酸 性溶液中其標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位為0.84伏 ([H]=0.1摩/升)，其氧化態(tài)為紫紅色， 還原態(tài)為無色。

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指示劑的選擇選擇氧化還原指示劑的實(shí)質(zhì)為實(shí)際的變色點(diǎn)位在滴定的電位突躍范圍內(nèi)，且應(yīng)盡量使指示劑電位與計(jì)量點(diǎn)電位一致或接近。如果滴定劑或被滴定物質(zhì)有色時(shí)，滴定觀察到的顏色是其與指示劑的混合色，這就要求在計(jì)量點(diǎn)前后，所選用的指示劑仍有明顯的顏色變化。

在滴定過程中，當(dāng)?shù)味▌┥砸贿^量，指示劑即由氧化態(tài)變?yōu)檫€原態(tài)， 或由還原態(tài)變?yōu)檠趸瘧B(tài)， 由于顏色的突變而指示出滴定的終點(diǎn)。列出一些氧化還原指示劑的克式量電位(見表)。在選擇指示劑時(shí)，應(yīng)使指示劑的克式量電位(E°′)盡量與反應(yīng)的等當(dāng)點(diǎn)電位一致， 以減小終點(diǎn)誤差。

表： 一些氧化還原指示劑的E°′及顏色變化

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

嚴(yán)羽 - 副主任醫(yī)師 - 重慶市第九人民醫(yī)院