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指示劑。它們大多數是結構複雜的有機化合物，有的是氧化劑，有的是還原劑， 而指示劑的氧化態和還原態具有不同的顏色。氧化還原指示劑用於當溶液中滴定體系電對的電位改變時，指示劑電對的濃度也發生改變，因而引起溶液顏色變化，以指示滴定終點。

基本介紹

• 中文名：氧化還原指示劑
• 實例：二苯胺磺酸鈉、鄰二氮菲亞鐵
• 學科：分析化學
• 分類：自身、特殊、氧化還原指示劑
• 套用：氧化還原滴定法

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，但能和氧化性物質或還原性物結合而產生特殊的顏色，稱為顯色指示劑，例如可溶性澱粉與碘反應，生成藍紫色的化合物，當碘被還原為碘離子時，顏色消失。

其三是指示劑在氧化態或還原態時呈現不同的顏色，例如，二苯胺磺酸鈉在還原性物質溶液中幾乎無色，而在氧化性質溶液中呈紫色，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。

變色範圍

令氧化還原指示劑的半反應為：

當時，溶液呈現氧化態顏色；

當時，溶液呈現還原態的顏色；

當時，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範圍為：

常見種類

亞甲基藍：分子式C₁₆H₁₈ClSN₃。分子量319.86。三水合物為墨綠色結晶，有銅的光澤。UVλ_max609、668nm。易溶於水，溶於乙醇(溶液為天藍色)、氯仿，不溶於醚和苯，加入稀硫酸及鋅則褪色，但加入氫氧化銨迅速恢復。製法：由4-二甲基氨基苯胺和硫代硫酸反應製得。用途：作指示劑成分之一，也是生物體染色劑。

二苯胺：分子式C₁₂H₁₁N。分子量169.22。白至微紅色晶體。熔點53～54℃，沸點302℃，相對密度1.16。溶於苯、乙醚、冰醋酸、二硫化碳，微溶於乙醇，不溶於水。同鹽酸反應生成二苯胺鹽酸鹽，光照後顏色變深。製法：將苯胺與苯胺鹽酸鹽加熱而成。

二苯胺磺酸鈉：一種有機試劑。分子式 C₁₂H₁₀O₃NSNa。分子量271.27。白色片 狀結晶。溶於水，不溶於乙醇。常配成0.2 ～0.5%水溶液，作氧化還原指示劑。在酸 性溶液中其標準氧化還原電位為0.84伏 ([H]=0.1摩/升)，其氧化態為紫紅色， 還原態為無色。

指示劑	Eind/V	顏色		指示劑溶液
		氧化態	還原態
亞甲基藍	0.53	藍綠	無色	0.05%的水溶液
二苯胺	0.76	紫色	無色	0.1%濃硫酸溶液
二苯胺磺酸鈉	0.84	紫紅	無色	0.05%水溶液
羊毛嬰紅A	1.00	橙紅	黃綠	0.1%濃硫酸溶液
鄰二氮菲亞鐵	1.06	淺藍	紅色	0.025mol/L水溶液
鄰苯胺基苯甲酸	1.08	紫紅	無色	0.1%碳酸鈉溶液

選擇方法

選擇氧化還原指示劑的實質為實際的變色點位在滴定的電位突躍範圍內，且應儘量使指示劑電位與計量點電位一致或接近。如果滴定劑或被滴定物質有色時，滴定觀察到的顏色是其與指示劑的混合色，這就要求在計量點前後，所選用的指示劑仍有明顯的顏色變化。

在滴定過程中，當滴定劑稍一過量，指示劑即由氧化態變為還原態， 或由還原態變為氧化態， 由於顏色的突變而指示出滴定的終點。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，應使指示劑的克式量電位(E°′)儘量與反應的等當點電位一致， 以減小終點誤差。

表： 一些氧化還原指示劑的E°′及顏色變化