2.2 酸碱滴定法

酸碱滴定法是以酸碱反应为基础的滴定分析方法。应用酸碱滴定法可以测定水中酸、碱以及能与酸、碱起反应的物质的含量。

酸碱滴定法通常采用强酸或强碱作滴定剂，例如，用HC1作为酸的标准溶液，可以滴定具有碱性的物质，如NaOH、Na₂CO₃和Na₂HCO₃等。如用NaOH作为标准溶液，可以滴定具有酸性的物质，如H₂SO₄等。

1.酸碱指示剂

酸碱滴定过程中，溶液本身不发生任何外观的变化，因此，常借酸碱指示剂的颜色变化来指示滴定终点。要使滴定获得准确的分析结果，应选择适当的指示剂，从而使滴定终点尽可能地接近化学计量点。酸碱指示剂通常是一种有机酸、有机弱碱或既显酸性又显碱性的两性物质。在滴定过程中，由于溶液pH值的不断变化，引起了指示剂结构上的变化，从而发生了指示剂颜色的变化。

酸碱指示剂在水溶液中存在如下的解离平衡：

其解离平衡常数K_HIn的表达式(设K1=K_HIn)为则其中

讨论式中pH值，可见

当时，呈酸式色，溶液pH≤pK1-1；

当时，呈碱式色，溶液pH≥pK1+1；

当溶液pK_1^-1≤pH≤pK₁+1时，呈混合色。

定义：pK_1^-1到pK₁+1为指示剂的理论变化范围，pK1为理论变色点。实际变化范围比理论的要窄，是由人眼辨色能力所限造成的。

例如，用NaOH滴定HCl：滴定终点时，酚酞，无色→红色；甲基橙，橙红→黄色。用HCI滴定NaOH：滴定终点时，酚酞，红色→无色；甲基橙，橙黄→橙红。

表2.2.1 几种常见的酸碱指示剂

指示剂的变色范围越窄越好，因为pH值稍有改变，指示剂立即由一种颜色变成另一种颜色，指示剂变色敏锐，有利于提高分析结果的准确度。

表2.2.1所列的指示剂都是单一指示剂，它们的变色范围一般都较宽，其中有些指示剂，例如甲基橙，变色过程中还有过渡颜色，颜色的变化不易于辨别。混合指示剂可以弥补其存在的不足。

混合指示剂是由人工配制而成的，利用两种指示剂颜色之间的互补作用，使变色范围变窄，过渡颜色持续时间缩短或消失，使变色范围变窄，易于终点观察。

表2.2.2 列出了常用混合指示剂的变色点和配制方法。

混合指示剂的组成一般有两种方式：

(1)用一种不随H+浓度变化而改变的染料与一种指示剂混合而成，如亚甲基蓝与甲基红组成的混合指示剂。亚甲基蓝是不随pH值而变化的染料，呈蓝色，甲基红的酸色是红色，碱色是黄色，混合后的酸色为紫色，碱色为绿色，混合指示剂在pH值为5.4时，可由紫色变为绿色或相反，非常明显。该指示剂主要用于用酸滴定水中氨氮时的指示剂。

(2)由两种不同的指示剂，按一定比例混合而成，如溴甲酚绿(pK_HIn=4.9)与甲基红(pK_HIn=5.0)两种指示剂所组成的混合指示剂，两种指示剂都随pH值变化，按一定的比例混合后，在pH值为5.1时，由酒红色变为绿色或相反，极为敏感。

该指示剂用于水中碱度的测定。

如果将甲基红、溴百里酚蓝、百里酚蓝和酚酞按一定比例混合，溶于乙醇，配成混合指示剂，该混合指示剂随pH值的不同而逐渐变色如下。

广泛pH值试纸是用上述混合指示剂制成的，用来测定pH值。

相关链接：滴定分析法基本知识

文章来源：《化学工业标准汇编有机化工方法》