Аналитическая химия

8.5. Индикаторы

В титриметрических окислительно-восстановительных методах используют индикаторы двух типов. Индикаторы первого типа образуют окрашенные соединения с определяемым веществом или титрантом, вступая с ними в специфическую реакцию. Например, при различных иодометрических определениях, когда в качестве титранта используют раствор иода, точку эквивалентности определяют по появлению синей окраски иодкрахмала или по ее исчезновению при титровании иода восстановителем. Тиоцианат-ион дает с Fe³⁺ соединение, окрашенное в красный цвет, при восстановлении же Fe³⁺ до Fe²⁺ происходит обесцвечивание.

Индикаторами второго типа является редокс-индикаторы – вещества, которые изменяют свою окраску в зависимости от окислительно-восстановительного потенциала системы. В растворе редокс-индикатора существует равновесие между окисленной и восстановленной формами, имеющими разную окраску, которое сдвигается при изменении потенциала:
.
Потенциал индикаторной системы можно рассчитать по уравнению Нернста: .
Принимая во внимание, что изменение цвета раствора замечается на глаз, если концентрация одной из окрашенных форм в 10 раз и более превышает концентрацию другой формы, получаем интервал перехода:
, или .
Подставляя последнее соотношение в уравнение Нернста, находим интервал перехода индикатора в вольтах:
.
Одним из наиболее широко известных редокс-индикаторов является дифениламин. Под действием окислителей дифениламин по необратимой реакции сначала образует бесцветный дифенил бензидин, который обратимо окисляется до дифенил бензидина (фиолетовый):



Интервал перехода дифениламина В ( В).
Свойствами редокс-индикаторов обладают также фенил-антраниловая кислота, ферроин и другие вещества. Недостаток редокс-индикаторов в том, что интервал перехода окраски зависит от pH раствора и иногда окраска меняется довольно медленно, через промежуточные соединения. Поэтому редокс-индикаторы используют, если нет других способов индикации точки эквивалентности.