ИНДИКАТОР

Индикаторы — вещества, меняющие свою окраску при изменении pH или окислительного потенциала. Они используются для установления конечной точки титрования.

Кислотно-основные индикаторы

Величина pH в точке эквивалентности кислотно-основного титрования зависит от относительной силы кислоты и основания. При титровании сильной кислоты сильным основанием pH в точке эквивалентности равен 7,0 (нейтральная среда); однако, если основание (кислота) слабое, то вследствие гидролиза соли точка эквивалентности будет лежать в кислой (щелочной) области pH. Индикатор должен менять свою окраску в области pH, близкой к точке эквивалентности.

Кислотно-основные индикаторы — это, как правило, слабые кислоты, которые меняют свою окраску в зависимости от pH раствора. В общем случае имеет место реакция

Константа ионизации этой реакции равна (коэффициенты активности не учитываются)

или

Тогда при наличии индикатора в растворе при данном pH устанавливается такое равновесие, при котором выполняются вышеприведенные условия. Так как кислотная и

основная формы индикатора имеют различную окраску, из отношения интенсивностей окрасок можно определить pH раствора.

Однако визуально трудно определить малую интенсивность одной окраски на фоне другой, и поэтому область pH индикаторов ограничена значениями: т. е. определяется соотношением от до . Это позволяет правильно выбрать индикатор титрования (табл. VI в конце книги). можно определить методами, используемыми для определения константы диссоциации [15] кислоты, в первую очередь — методом спектрофотометрии.

Окислительно-восстановительные (редокс) индикаторы

Индикаторы для определения точки эквивалентности окислительно-восстановительного титрования должны иметь окислительный потенциал, промежуточный между редокс-потенциалами обоих реагентов, участвующих в титровании, а также давать резкий переход окраски. Окисленная и восстановленная формы этих индикаторов, как правило органических красителей, должны иметь разную окраску. Подобно кислотно-основным индикаторам, их рабочие области ограничены интенсивностями окрасок, которые можно различить, например, от до или .

Для успешного проведения количественного окислительно-восстановительного титрования стандартные редокс-потенциалы двух систем должны различаться по меньшей мере на 0,3 В. Потенциал в конечной точке титрования должен изменяться достаточно резко (по крайней мере на 0,12 В). Возможность получения резкого изменения окраски в конечной точке титрования при применении редокс-индикаторов обеспечивается тем, что область изменения окраски индикатора перекрывается областью изменения потенциала в конечной точке (табл. VII в конце книги).

В тех случаях, когда невозможно использовать визуальные индикаторы, например в сильноокрашенных растворах, для определения конечной точки титрования применяют инструментальные методы. Широко применяется электрометрическое титрование (см. ).

См. также [16, 28].