甲基橙酸碱指示剂的改进
◎ 王彩红
本文根据酸碱指示剂变色的原理，通过对变色范围相近的指示剂按一定比例混配和与指示剂颜色互补的惰性染料作为指示剂变色的背衬两方面着手，对甲基橙指示剂进行改进。结果使变色范围更窄，变色点更加鲜明，减小了观测误差，大大提高了滴定的准确度。
1、 实验目的
由于 甲 基橙指示剂在变色点附近其色调变化不够敏锐，终点不易判断且个性差异很大，导致终点误差较大。为此，对甲基橙指示剂进行改进以提高滴定的准确度。
2、 实验原理
酸 碱 指 示剂一般是由弱的有机酸、弱的有机碱或既呈弱酸性又呈弱碱性的两性物质组成。它们在溶液存在各自的电离平衡。通过酸碱中和滴定，当溶液pH值变时，由于指示剂结构的变化而引起颜色的变化。在实用上常把变色范围相近的两种指示剂混配在一起，由于变色范围的相互叠合，两种颜色的互补，从而形成一个鲜明的变色点，或者是一个极窄的变色范围，即所谓的混合指示剂。或者以某种惰性染料作为指示剂变色的背衬，也是由于两种颜色的叠合，而使变色敏锐。
3 、仪器与药品
pH S- 3C 型酸度计;酸碱滴定管;滴定台;锥形瓶;烧杯;洗瓶;0.1%盐酸;0.1%氢氧化钠;0.1%甲基橙水溶液;0.1 g澳甲酚绿溶于100 mL 20%的乙醇中;0.1%的二甲苯兰FF水溶液;0.05 M邻苯二甲酸氢钾标准溶液(pH=4.00 );彩色墨水(市售)。
4 、实验步骤
(1 )0 .1 %甲基橙水溶液的配制。
准确 称 取 甲基橙指示剂0.1g ，置于100m L的干净烧杯中，加人100 mL蒸馏水，用玻璃棒不断搅拌，必要时可温热以加快溶解，移人125 mL的滴瓶中。
(2) 0 .1% 澳甲酚绿酒精溶液的配制。
准确 称 取 0.1%澳甲酚绿指示剂，置于100m L的干净烧杯中，加入预先配制好的20%的酒精溶液100 mL，用玻璃棒不断搅拌至溶解，移入125 mL的滴瓶中。
(3) 0 .1% 二甲苯蓝FF水溶液的配制。
准确 称 取 0.1g 二甲苯蓝FF试剂，置于100m L的干净烧杯中，加入100 mL蒸馏水，用玻璃棒不断搅拌至溶解，移入125 mL的滴瓶中。
(4) 邻 苯 二甲酸氢钾标准溶液的配制。
剪开 0 .05 M 邻苯二甲酸氢钾的塑料袋，将粉末倒人250 mL的容量瓶中，用少量无二氧化碳蒸馏水冲洗塑料袋内壁，并在25℃稀释到刻度，摇匀备用。
(5) p HS -3C型酸度计的使用方法。
①安 装 好 电极，玻璃电极安装时，下端玻璃球泡必须比甘汞电极的陶瓷芯端稍高，以免碰破玻璃球。
②未 接 上 电源前应检查电流计指针是否指在零点(即pH=7 )，如不在零点，可用电表上的机械调节来调零。
③放 开 测 量开关。按下“pH'’按钮(或“mv"按钮)，接上220 V交流电源。仪器预热30 min,
④测 量 前 用配制好的邻苯二甲酸氢钾标准溶液对仪器进行标定，使pH定位于4.000
⑤测 量 被 测溶液的pH值取出电极，用蒸馏水冲洗干净，用吸水纸轻轻拭去电极上的水后，再插人待测溶液中，轻轻摇动烧杯，欺下读数开关，此时电流计所指的读数即为该溶液的pH值。
(6 )酸 碱 滴定见表1、表2或表3
5 结论
通过 甲基 橙和惰性染料二甲苯蓝混合，颜色变化由原来的黄一红变为现在的黄绿一酒红。
表1 二甲苯蓝与甲基橙混合后变色情况
0.I%NaOH | 二甲苯蓝 | 甲基橙 | 0 .1%HCI | 实验现象 |
20.0 mL | 2 d | 2d | 19.73 mL | 黄绿一酒红(明显) |
20.0 mL | -- | 2 d | 19.73 mL | 黄一红 |
表2 甲基橙与彩色墨水混合后变色情况
墨水颜色 | 0.1% NaOH | 甲基橙 | 彩色墨水 | 0.1%HCI | 实验现象 |
草绿色 | 20.0 mL | 2d
| 0.5 d | 19.72 mL | 黄绿一橙红 (明 显) |
淡绿色 | 20.0 mL | 2d | 2 d | 19.72 mL | 草绿一橙红 (明 显)
|
天蓝色 | 20.0 mL | 2d | 1 d | 19.73 mL | 翠绿一紫 (明 显)
|
-- | 20.0 mL | 2d | -- | 19.72 mL | 黄一红 |
裹3 澳甲酚绿与甲基橙混合后变色情况
0.1 %NaOH | 溴甲酚绿 | 甲基橙 | 0.1%HCI | 实验现象 |
20.0 mL | 2d | 2d | 19.23 mL | 绿一黄橙 |
20.0 mL | -- | 2d | 19.73 mL | 黄 一红 |
通过甲基橙分别和黄绿色、淡绿色和天蓝色墨水混合后，颜色变化分别由原来的黄一红变为现在的黄绿一橙红、草绿一橙红和翠绿一紫。颜色变化比原来更加敏锐，大大提高了滴定的准确度。
通过 甲 基 橙和澳甲酚绿混合后指示剂变色的pH范围由原来的3.61-4.57变为现在的4.544.91o p H变色范围变窄，颜色变化由原来的黄一红变为现在的绿一黄橙，变色更加敏锐，比原来更易判断，大大提高了滴定的准确度。
（作者单位：江苏省宜兴市陶都中学）
