Tabela 5.1. Charakterystyka najczęściej stosowanych w analityce wskaźników kwasowo-
- zasadowych, wg [4J
Nazwa indykatora |
Barwa postaci |
rtłł'. |
Przedział | |
kwasowej |
zasadowej |
P*Mn |
_PH- | |
Błękit tymolowy (k) |
czerwona |
żółta |
1,65 |
1.2-2,8 |
Żółcień metylowa (z) |
czerwona |
żółta |
3,2 |
2,9-4,0 |
Oranż metylowy (k) |
czerwona |
żółtopomarańczowa |
3,4 |
3,1-4,4 |
Błękit bromofenylowy (k) |
żółta |
purpurowa |
4,1 |
3.0-4.6 |
Zieleń bromokrezolowa (k) |
żółta |
niebieska |
4,9 |
3,8-5,4 |
Czerwień metylowa (z) |
czerwona |
żółta |
5,0 |
4,2-6,2 |
Lakmus |
czerwona |
niebieska |
6,0 |
5,0-8,0 |
Błękit bromotymolowy (k) |
żółta |
niebieska |
7,3 |
6,7-7,6 |
Czerwień fenolowa (k) |
żółta |
czerwona |
8,0 |
6,4-8,0 |
Czerwień obojętna (z) |
czerwona |
żółtobrązowa |
7,4 |
6,8-8,0 |
Czerwień krezolowa (k) |
żółta |
purpurowa |
8,2 |
7,4-9,0 |
Błękit tymolowy (k) |
żółta |
niebieska |
9,0 |
8.0-9.6 |
Fcnoloftaleina (k) |
bezbarwna |
czerwonofiołetowa |
9,1 |
8.0-9.8 |
Tymołoftaleina |
jezbarwna |
niebieska |
10,0 |
9,3-10,5 |
(k) - wskaźnik o charakterze kwasowym; (z) - wskaźnik o charakterze zasadowym
W przypadku niektórych wskaźników trudno zauważyć zmianę barwy, dlatego stosuje się wskaźniki mieszane, czyli mieszaniny dwóch odpowiednio dobranych wskaźników kwasowo-zasadowych lub mieszaniny jednego wskaźnika z obojętnym barwnikiem. Na przykład oranż metylowy można zmieszać z błękitem metylowym. Taka mieszanina ma barwę fioletową przy pH = 3, a przy pH = 5 jest zielona.
Obecność dużych ilości soli obojętnych w roztworach, dla których mierzy się pH, wywołuje tzw. efekt solny lub błąd solny, polegający na przesunięciu pH zmiany barwy wskaźnika. Dlatego pH za pomocą wskaźników należy mierzyć tylko w rozcieńczonych roztworach wodnych. Błędy wynikające z wpływu mocy jonowej przy I = 0,5 wynoszą 0,35 jednostki pH.
Zasada doboru wskaźnika pH w zależności od typu miareczkowania
Indykator kwasowo-zasadowy powinien zmieniać barwę dokładnie w punkcie równoważnikowym. Taki wybór wskaźnika jest praktycznie
niemożliwy. Dlatego należy bezwzględnie przestrzegać zasady, w myśl której zakres zmiany barwy wskaźnika powinien znajdować się wewnątrz skoku miareczkowania lub w skrajnym przypadku, częściowo pokrywać się ze skokiem miareczkowania.
Z przeprowadzonych powyżej rozważań należy wyciągnąć wniosek, że miareczkując mocny kwas mocną zasadą można stosować jako wskaźnik zarówno fenoloftaleinę pH = 8,3 lub oranż metylowy pH = 4,5, jak i czerwień metylową pH = 4,2. W przypadku miareczkowania słabego kwasu mocną zasadą z wymienionych wskaźników można wykorzystać tylko fenoloftaleinę. Natomiast podczas miareczkowania słabej zasady mocnym kwasem regułę tę spełniają oranż metylowy i czerwień metylowa.
Krzywa miareczkowania alkacymetrycznego jest obrazem graficznym zmian pH zachodzących w roztworze substancji oznaczanej podczas miareczkowania. Na osi odciętych zaznacza się ilość dodawanego titranta w cm3 lub w procentach zmiareczkowania, natomiast na osi rzędnych zaznacza się pH roztworu. Procent zmiareczkowania jest to stosunek ilości substancji miareczkowanej, jaka przereagowała z odczynnikiem miareczkującym, do ilości tej substancji przed miareczkowaniem wyrażonej w procentach.
Rozróżnia się trzy typy miareczkowań protolitycznych:
- miareczkowanie mocnego kwasu (zasady) mocną zasadą (kwasem),
- miareczkowanie słabego kwasu (zasady) mocną zasadą (kwasem),
- miareczkowanie kwasów dwu- lub więcej protonowych mocnymi zasadami.
141