二、指示劑的變色范圍和變色點(diǎn)
由式（3-8)可以看出，當(dāng)溶液的PH值大于PKHin時(shí)，[ In-]將大于[HIn]，溶液的顏色將以堿色為主。反之，當(dāng)溶液的PH值小于PKHin時(shí)，[In-]就小于[HIn]，溶液的顏色將以酸色為主。通常當(dāng)[ In-]/[HIn]=10時(shí)，即堿色成分的濃度是酸色成分濃度10倍時(shí)，溶液將完全呈現(xiàn)堿色成分的顏色，而酸色被遮蓋了。這量溶液的PH值為：
即 pH=pKHIn+1
同理，當(dāng)[In-]/[HIn]=1/10時(shí)，即酸色成分濃度是堿色成分濃度10倍時(shí)，溶液的顏色將完全呈現(xiàn)指示劑的酸色。這時(shí)溶液的PH值為：
即 pH＝pKHIn－1
可見(jiàn)溶液的顏色是在PH=PKHin-1到 PH= PKHin+1的范圍內(nèi)變化的，這個(gè)范圍稱為指示劑的變色范圍即變色域。在變色范圍內(nèi)，當(dāng)溶液的PH值改變時(shí)，堿色成分和酸色成分的比值隨之改變，指示劑的顏色也發(fā)生改變。超出這個(gè)范圍，如Ph ≥PKHin+1時(shí)，看到的只是堿色；而在PH ≤PKHin-1時(shí)，則看到的只是酸色。因此指示劑的變色范圍約2個(gè)PH單位。當(dāng)[ In-]/[HIn]=1即PH= PKHin時(shí)，稱為指示劑的變色點(diǎn)。由于人的視覺(jué)對(duì)各種顏色的敏感程度不同，加上在變色域內(nèi)指示劑呈現(xiàn)混合色，兩種顏色互相影響觀察，所以實(shí)際觀察結(jié)果與理論值有差別，大多數(shù)指示劑的變色范圍小于2個(gè)PH單位。表3-4列出了常用指示劑的變色范圍。
表3－4 幾種常用的酸堿指示劑
|
酸堿指示劑 |
變色范圍 | PKHin |
顏色 |
濃度 |
用量 | |
| 酸色 | 堿色 | (滴/10mL試液) | ||||
| 百里酚藍(lán) （麝香草酚藍(lán)) |
1.2～2.8 | 1.65 | 紅 | 黃 | 0.1%的20%酒精溶液 | 1～2 |
| 甲基黃 | 2.9～4.0 | 3.3 | 紅 | 黃 | 0.1%的90%酒精溶液 | 1 |
| 甲基橙 | 3.1～4.4 | 3.40 | 紅 | 黃 | 0.05%的水溶液 | 1 |
| 溴酚藍(lán) | 3.0～4.6 | 3.85 | 黃 | 藍(lán)紫 | 0.1%的20%酒精溶液或其鈉鹽水溶液 | 1 |
| 甲基紅 | 4.4～6.2 | 4.95 | 紅 | 黃 | 0.1%的60%酒精溶液或其鈉鹽水溶液 | 1 |
| 溴百里酚藍(lán) (溴麝香草酚藍(lán)) |
6.2～7.6 | 7.1 | 黃 | 藍(lán) | 0.1%的20%酒精溶液或其鈉鹽水溶液 | 1 |
| 中性紅 | 6.8～8.0 | 7.4 | 紅 | 黃 | 0.1%的60%酒精溶液 | 1 |
| 酚紅 | 6.7～8.4 | 7.9 | 黃 | 紅 | 0.1%的60%酒精溶液或其鈉鹽水溶液 | 1 |
| 酚酞 | 8.0～10.0 | 9.1 | 無(wú) | 紅 | 0.5%的90%酒精溶液 | 1～3 |
| 百里酚酞 (麝香草酚酞) |
9.4～10.6 | 10.0 | 無(wú) | 藍(lán) | 0.1%的90%酒精溶液 | 1～2 |
在測(cè)定溶液的PH值時(shí)，也常用混合指示劑，它是把許多范圍不同的指示劑混合起來(lái)，使其在不同的PH值范圍內(nèi)顯示不同的顏色。一種可以測(cè)定PH4-10范圍內(nèi)溶液酸度的混合指示劑的配方是：百里酚藍(lán)0.01g，溴百里酚藍(lán)1.20g,甲基紅0.32g,酚酞1.20g.配制時(shí),可將上述指示劑按配方稱取,然后研勻,用200mL95%酒精潤(rùn)濕并溶解,加蒸餾水150mL稀釋,用0.1mol·L-1的NaOH溶液中和至溶液顯綠色，再加水至400mL。其PH值為8.1。它在不同酸度的溶液中顯出不同的顏色。例如：
PH： 4 5 6 7 8 9 10
顏色：紅 橙 黃 綠 青 藍(lán) 紫
為了使用方便起見(jiàn)，也可用混合指示劑溶液將試紙潤(rùn)濕，涼干制成PH試紙供測(cè)試之用。
