สามารถประมาณค่า pH โดยประมาณได้โดยใช้ตัวบ่งชี้ วัดอย่างแม่นยำด้วยเครื่องวัดค่า pH หรือกำหนดเชิงวิเคราะห์โดยการไทเทรตกรด-เบส

1. สำหรับการประมาณความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออนคร่าวๆ ตัวบ่งชี้กรดเบส- สารย้อมสีอินทรีย์ซึ่งสีขึ้นอยู่กับค่า pH ของสิ่งแวดล้อม ตัวชี้วัดที่รู้จักกันดีที่สุด ได้แก่ สารลิตมัส ฟีนอล์ฟทาลีน เมทิลออเรนจ์ (เมทิลออเรนจ์) และอื่นๆ อินดิเคเตอร์อาจมีอยู่ในสองรูปแบบที่มีสีต่างกัน - อาจเป็นกรดหรือพื้นฐาน การเปลี่ยนสีของตัวบ่งชี้แต่ละตัวเกิดขึ้นในช่วงความเป็นกรดของตัวเอง โดยปกติจะเป็น 1-2 หน่วย (ตารางที่ 3.1) ข้อได้เปรียบของพวกเขาคือต้นทุนต่ำ ความเร็ว และความชัดเจนของการวิจัย

วิธีการนี้ไม่ถูกต้องเพียงพอ จำเป็นต้องมีการแก้ไขเกลือและอุณหภูมิ ให้ข้อผิดพลาดที่สำคัญโดยมีแร่ธาตุต่ำมากของน้ำภายใต้การศึกษา (น้อยกว่า 30 มก./ลิตร) และเมื่อกำหนดค่า pH ของสีและ น่านน้ำที่มีปัญหา- วิธีการนี้ไม่สามารถใช้กับสื่อที่มีสารออกซิไดซ์หรือตัวรีดิวซ์อย่างแรง โดยปกติจะใช้ในสภาพสนามและเพื่อการพิจารณาโดยประมาณ

เปลี่ยนสีของตัวบ่งชี้กรดเบส

ขึ้นอยู่กับ pH ของสารละลาย

2. หากต้องการขยายขอบเขตการทำงานของการวัดค่า pH ให้ใช้สิ่งที่เรียกว่า ตัวบ่งชี้สากลซึ่งเป็นส่วนผสมของตัวชี้วัดหลายตัว ตัวบ่งชี้สากลจะเปลี่ยนสีตามลำดับจากแดงเป็นเหลือง เขียว น้ำเงินเป็นม่วง เมื่อเปลี่ยนจากบริเวณที่เป็นกรดไปเป็นด่าง ตัวบ่งชี้เปลี่ยนสีในช่วง pH 1.0-10.0 (ตารางที่ 3.2)

การเปลี่ยนสีของตัวบ่งชี้สากล

ขึ้นอยู่กับ pH ของสารละลาย

3.การใช้งาน อุปกรณ์พิเศษ - เครื่องวัดพีเอช- ช่วยให้คุณวัดค่า pH ได้ในช่วงกว้างและแม่นยำยิ่งขึ้น (สูงสุด 0.01 หน่วย pH) กว่าการใช้ตัวบ่งชี้ วิธีการวัดค่า pH แบบไอออนเมตริกขึ้นอยู่กับการวัด EMF ของวงจรกัลวานิกด้วยเครื่องวัดไอโอโนมิเตอร์ระดับมิลลิโวลต์มิเตอร์ ซึ่งรวมถึงอิเล็กโทรดแก้วแบบพิเศษ ซึ่งศักยภาพจะขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของไอออน H + ในสารละลายโดยรอบ วิธีการนี้สะดวกและ ความแม่นยำสูงโดยเฉพาะอย่างยิ่งหลังจากการสอบเทียบอิเล็กโทรดตัวบ่งชี้ในช่วง pH ที่เลือก ช่วยให้สามารถวัดค่า pH ของสารละลายทึบแสงและสีได้ ดังนั้นจึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย

อิเล็กโทรดแก้วคือหลอดแก้วที่มีลูกบอลเป่าอยู่ที่ปลายและมีผนังบางมาก โดยเทสารแขวนลอย AgCl ลงไป สารละลายเอชซีแอลและลวดเงินที่จุ่มอยู่ ดังนั้นภายในหลอดที่มีลูกบอลจึงมีอิเล็กโทรดซิลเวอร์คลอไรด์ ในการวัดค่า pH นั้น อิเล็กโทรดแก้วจะถูกจุ่มลงในสารละลายที่กำลังทดสอบ (จึงไม่มีสารแปลกปลอมเข้าไป) อิเล็กโทรดอ้างอิงจะถูกจุ่มลงในสารละลายเดียวกันโดยตรงหรือผ่านสวิตช์อิเล็กโทรไลต์ ในระบบผลลัพธ์ การถ่ายโอนอิเล็กตรอนจากอิเล็กโทรดซิลเวอร์คลอไรด์ไปยังอิเล็กโทรดอ้างอิง ซึ่งเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของความต่างศักย์ที่วัดได้โดยตรง จะมาพร้อมกับการถ่ายโอนโปรตอนจำนวนเท่ากันจากด้านในของอิเล็กโทรดแก้วอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ สู่โซลูชันการทดสอบ หากเราพิจารณาความเข้มข้นของไอออน H + ภายในค่าคงที่ของอิเล็กโทรดแก้ว แรงเคลื่อนไฟฟ้าที่วัดได้จะเป็นฟังก์ชันของกิจกรรมของไฮโดรเจนไอออนเท่านั้น กล่าวคือ pH ของสารละลายทดสอบ

4. วิธีเชิงปริมาตรเชิงวิเคราะห์- การไตเตรทกรด-เบส - ยังให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำในการพิจารณาความเป็นกรดของสารละลาย สารละลายที่มีความเข้มข้นที่ทราบ (ไทแทรนต์) จะถูกเติมแบบหยดลงในสารละลายทดสอบ เมื่อผสมกันแล้วก็จะรั่วซึม ปฏิกิริยาเคมี- จุดสมมูล - ช่วงเวลาที่มีไทแทรนต์เพียงพอที่จะทำปฏิกิริยาโดยสมบูรณ์ - จะถูกบันทึกโดยใช้ตัวบ่งชี้ ต่อไป เมื่อทราบความเข้มข้นและปริมาตรของสารละลายไทแทรนต์ที่เติมเข้าไปแล้ว จะสามารถคำนวณความเป็นกรดของสารละลายได้

สารที่เปลี่ยนสีเมื่อปฏิกิริยาของสภาพแวดล้อมเปลี่ยนแปลง - ตัวบ่งชี้ - มักซับซ้อน สารประกอบอินทรีย์– กรดอ่อนหรือเบสอ่อน แผนผัง องค์ประกอบของตัวบ่งชี้สามารถแสดงได้ด้วยสูตร HInd หรือ IndOH โดยที่ Ind คือไอออนอินทรีย์ที่ซับซ้อนหรือไอออนบวกของตัวบ่งชี้

ในทางปฏิบัติมีการใช้ตัวชี้วัดมาเป็นเวลานาน แต่ความพยายามครั้งแรกในการอธิบายการกระทำของพวกเขาเกิดขึ้นในปี พ.ศ. 2437 โดย Ostwald ผู้สร้างสิ่งที่เรียกว่าทฤษฎีไอออนิก ตามทฤษฎีนี้ โมเลกุลตัวบ่งชี้ที่ไม่แยกจากกันและไอออน Ind ของมันมีสีต่างกันในสารละลาย และสีของสารละลายจะเปลี่ยนไปตามตำแหน่งสมดุลการแยกตัวของตัวบ่งชี้ ตัวอย่างเช่น ฟีนอลธาทาลีน (ตัวบ่งชี้กรด) มีโมเลกุลไม่มีสีและแอนไอออนสีแดงเข้ม เมทิลออเรนจ์ (ตัวบ่งชี้หลัก) – โมเลกุลสีเหลืองและแคตไอออนสีแดง

ฟีนอลธาทาลีน เมทิลออเรนจ์

HIndH + + Ind – IndOH
อิน + + โอ้ –

ไม่มีสี มาลินอฟ สีเหลือง สีแดง

การเปลี่ยนแปลงตามหลักการของเลอ ชาเตอลิเยร์ ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสมดุลไปทางขวาหรือซ้าย

ตามทฤษฎีโครโมฟอร์ (Hanch) ซึ่งปรากฏในภายหลังการเปลี่ยนแปลงสีของตัวบ่งชี้มีความเกี่ยวข้องกับการจัดเรียงอะตอมใหม่ในโมเลกุลของสารประกอบอินทรีย์แบบย้อนกลับได้ การจัดเรียงแบบย้อนกลับนี้ได้ เคมีอินทรีย์เรียกว่าเทาโทเมอริซึม หากเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างเทาโทเมอร์กลุ่มพิเศษที่เรียกว่าโครโมฟอร์ปรากฏในโมเลกุลของสารประกอบอินทรีย์สารอินทรีย์ก็จะได้รับสี โครโมฟอร์คือกลุ่มของอะตอมที่มีพันธะตั้งแต่หนึ่งพันธะขึ้นไปซึ่งทำให้เกิดการดูดซับการสั่นสะเทือนของแม่เหล็กไฟฟ้าในบริเวณรังสียูวี กลุ่มของอะตอมและพันธะ เช่น −N=N−, =C=S, −N=O โครงสร้างควินอยด์ เป็นต้น สามารถทำหน้าที่เป็นหมู่โครโมฟอร์ได้

เมื่อการเปลี่ยนแปลงของเทาโทเมอร์นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของโครโมฟอร์ สีจะเปลี่ยน ถ้าหลังจากการจัดเรียงใหม่แล้วโมเลกุลไม่มีโครโมฟอร์อีกต่อไป สีก็จะหายไป

แนวคิดสมัยใหม่มีพื้นฐานอยู่บนทฤษฎีไอออนิก - โครโมโฟริก ซึ่งการเปลี่ยนแปลงสีของตัวบ่งชี้เกิดจากการเปลี่ยนจากรูปแบบไอออนิกไปเป็นโมเลกุลและในทางกลับกันพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของตัวบ่งชี้ ดังนั้นตัวบ่งชี้เดียวกันสามารถมีอยู่ในสองรูปแบบที่มีโครงสร้างโมเลกุลต่างกันและรูปแบบเหล่านี้สามารถเปลี่ยนเป็นอีกรูปแบบหนึ่งได้และมีการสร้างสมดุลระหว่างพวกมันในสารละลาย

ตัวอย่างเช่น เราสามารถพิจารณาการเปลี่ยนแปลงเชิงโครงสร้างในโมเลกุลของตัวบ่งชี้กรดเบสทั่วไป - ฟีนอล์ฟทาลีนและเมทิลออเรนจ์ ภายใต้อิทธิพลของสารละลายของด่างและกรด (ที่ค่า pH ต่างกัน)

ปฏิกิริยาซึ่งเป็นผลมาจากการจัดเรียงโครงสร้างของโมเลกุลฟีนอลธาทาลีน tautomeric ใหม่กลุ่มโครโมฟอร์ปรากฏขึ้นในนั้นทำให้เกิดลักษณะที่ปรากฏของสีดำเนินการตามสมการต่อไปนี้:

ไร้สี ไร้สี ไร้สี

สีแดงเข้ม

ตัวชี้วัดเช่น อิเล็กโทรไลต์ที่อ่อนแอมีค่าคงที่การแยกตัวเล็กน้อย ตัวอย่างเช่น K d ของฟีนอล์ฟทาลีนคือ 2∙10 -10 และในตัวกลางที่เป็นกลาง พบส่วนใหญ่อยู่ในรูปของโมเลกุลเนื่องจากมีความเข้มข้นของไอออนต่ำมาก ซึ่งเป็นเหตุว่าทำไมจึงไม่มีสี เมื่อเติมอัลคาไล H + ไอออนของฟีนอล์ฟทาลีนจะจับกัน "ดึงเข้าด้วยกัน" กับ OH ซึ่งเป็นไอออนของอัลคาไล ก่อตัวเป็นโมเลกุลของน้ำ และตำแหน่งสมดุลการแยกตัวของตัวบ่งชี้จะเลื่อนไปทางขวา - ไปสู่ความเข้มข้นที่เพิ่มขึ้นของ Ind – ไอออน ในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่างจะเกิดเกลือไดโซเดียมซึ่งมีโครงสร้างควินอยด์ซึ่งทำให้เกิดสีของตัวบ่งชี้ การเปลี่ยนแปลงในสมดุลระหว่างรูปแบบทอโทเมอร์จะเกิดขึ้นทีละน้อย ดังนั้นสีของตัวบ่งชี้จะไม่เปลี่ยนทันที แต่จะผ่านสีผสมไปจนถึงสีของแอนไอออน เมื่อเติมกรดลงในสารละลายเดียวกันพร้อมกับการทำให้อัลคาไลเป็นกลาง - ที่ความเข้มข้นเพียงพอของ H + ไอออน - ตำแหน่งสมดุลการแยกตัวของตัวบ่งชี้จะเลื่อนไปทางซ้ายไปทางโมลาไรเซชันและสารละลายจะเปลี่ยนสีอีกครั้ง

สีของเมทิลออเรนจ์เปลี่ยนไปในลักษณะเดียวกัน: โมเลกุลที่เป็นกลางของเมทิลออเรนจ์ทำให้สารละลายมีสีเหลืองซึ่งเป็นผลมาจากการโปรตอนกลายเป็นสีแดงซึ่งสอดคล้องกับโครงสร้างของควินอยด์ การเปลี่ยนแปลงนี้สังเกตได้ในช่วง pH 4.4–3.1:

เหลืองแดง

ดังนั้น สีของตัวบ่งชี้จึงขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อม pH ความเข้มของสีของตัวบ่งชี้ดังกล่าวค่อนข้างสูงและมองเห็นได้ชัดเจนแม้จะใช้ตัวบ่งชี้เพียงเล็กน้อยซึ่งไม่สามารถส่งผลกระทบต่อ pH ของสารละลายได้อย่างมีนัยสำคัญ

สารละลายที่มีอินดิเคเตอร์จะเปลี่ยนสีอย่างต่อเนื่องเมื่อค่า pH เปลี่ยนแปลง อย่างไรก็ตาม ดวงตาของมนุษย์ไม่ได้ไวต่อการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวมากนัก ช่วงที่สังเกตการเปลี่ยนแปลงสีของตัวบ่งชี้จะถูกกำหนดโดยขีดจำกัดทางสรีรวิทยาของการรับรู้สีด้วยสายตามนุษย์ ด้วยการมองเห็นปกติตาสามารถแยกแยะการมีอยู่ของสีหนึ่งในการผสมกับสีอื่นได้ก็ต่อเมื่อมีความหนาแน่นของสีแรกอย่างน้อยที่สุด: การเปลี่ยนแปลงสีของตัวบ่งชี้จะรับรู้เฉพาะในพื้นที่เท่านั้น โดยที่รูปแบบหนึ่งมีส่วนเกิน 5-10 เท่าเมื่อเทียบกับอีกรูปแบบหนึ่ง ใช้ HInd เป็นตัวอย่างและกำหนดลักษณะสภาวะสมดุล

หลัง
H + + ดัชนี –

ค่าคงที่ที่สอดคล้องกัน

,

เราสามารถเขียนได้ว่าตัวบ่งชี้แสดงสีที่เป็นกรดล้วนๆ ซึ่งโดยปกติผู้สังเกตการณ์จะตรวจพบเมื่อใด

,

และมีสีที่เป็นด่างล้วนๆด้วย

ภายในช่วงเวลาที่กำหนดโดยค่าเหล่านี้ สีผสมของตัวบ่งชี้จะปรากฏขึ้น

ดังนั้น ดวงตาของผู้สังเกตจะแยกแยะการเปลี่ยนแปลงของสีได้ก็ต่อเมื่อปฏิกิริยาของตัวกลางเปลี่ยนแปลงไปในช่วง pH ประมาณ 2 หน่วยเท่านั้น ตัวอย่างเช่น สำหรับฟีนอลฟ์ทาลีน ช่วง pH นี้อยู่ระหว่าง 8.2 ถึง 10.5: ที่ pH = 8.2 ดวงตาจะสังเกตจุดเริ่มต้นของการปรากฏตัวของสีชมพู ซึ่งจะเข้มขึ้นเรื่อยๆ จนถึง pH = 10.5 และที่ pH = 10.5 สีแดงจะเข้มขึ้น ไม่สังเกตเห็นได้อีกต่อไป ช่วงของค่า pH นี้ ซึ่งดวงตาแยกแยะการเปลี่ยนแปลงสีของตัวบ่งชี้ เรียกว่าช่วงการเปลี่ยนสีของตัวบ่งชี้ สำหรับเมทิลออเรนจ์ KD = 1.65·10 -4 และ pK = 3.8 ซึ่งหมายความว่าที่ pH = 3.8 รูปแบบที่เป็นกลางและแยกออกจากกันจะอยู่ในสมดุลโดยมีความเข้มข้นเท่ากันโดยประมาณ

ช่วง pH ที่ระบุประมาณ 2 หน่วยสำหรับตัวบ่งชี้ที่แตกต่างกันจะไม่ตกอยู่ในช่วงเดียวกันของระดับ pH เนื่องจากตำแหน่งของมันขึ้นอยู่กับค่าเฉพาะของค่าคงที่การแยกตัวของตัวบ่งชี้แต่ละตัว: ยิ่งกรด HInd แรงเท่าใด การเปลี่ยนแปลงมีความเป็นกรดมากขึ้นเท่านั้น ช่วงเวลาของตัวบ่งชี้อยู่ในภูมิภาค ในตาราง 18 แสดงช่วงการเปลี่ยนแปลงและสีของตัวบ่งชี้กรดเบสที่พบบ่อยที่สุด

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม คำจำกัดความที่แม่นยำค่า pH ของสารละลายใช้ส่วนผสมที่ซับซ้อนของตัวบ่งชี้หลายตัวที่ใช้กับกระดาษกรอง (ที่เรียกว่า "ตัวบ่งชี้ Colthoff สากล") จุ่มแถบกระดาษตัวบ่งชี้ลงในสารละลายทดสอบ วางบนพื้นผิวสีขาวกันน้ำ และเปรียบเทียบสีของแถบกับสเกล pH อ้างอิงอย่างรวดเร็ว

ตารางที่ 18.

ช่วงการเปลี่ยนภาพและการระบายสีในสื่อต่างๆ

ตัวบ่งชี้กรดเบสที่พบบ่อยที่สุด

ชื่อ	สีของตัวบ่งชี้ในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน
ฟีนอล์ฟทาลีน	ไม่มีสี	สีแดงเข้ม 8.0 < pH < 9.8	สีแดงเข้ม
		สีม่วง 5 < рН < 8
เมทิล ส้ม		ส้ม
		3.1< рН < 4.4
เมทิล สีม่วง		สีม่วง
โบรโมเครโซล
โบรโมไทมอล
ไทมอล		2,5 < pH < 7,9

เปลี่ยนสีของตัวชี้วัดขึ้นอยู่กับค่า pH

ตัวบ่งชี้กรดเบสคือสารประกอบที่สีเปลี่ยนไปขึ้นอยู่กับความเป็นกรดของตัวกลาง

ตัวอย่างเช่น สารลิตมัสจะเป็นสีแดงในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด และเป็นสีน้ำเงินในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง คุณสมบัตินี้สามารถใช้เพื่อประมาณค่า pH ของสารละลายได้อย่างรวดเร็ว

ตัวบ่งชี้กรดเบสใช้กันอย่างแพร่หลายในวิชาเคมี เป็นที่ทราบกันดีว่าปฏิกิริยาหลายอย่างดำเนินไปในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดและด่างต่างกัน ด้วยการปรับ pH คุณสามารถเปลี่ยนทิศทางของปฏิกิริยาได้ ตัวบ่งชี้สามารถใช้ได้ไม่เพียงแต่ในเชิงคุณภาพเท่านั้น แต่ยังใช้สำหรับการประเมินเชิงปริมาณของปริมาณกรดในสารละลายด้วย (วิธีการไทเทรตกรด-เบส)

การใช้ตัวบ่งชี้ไม่ได้จำกัดอยู่เพียงเคมีที่ "บริสุทธิ์" เท่านั้น ความเป็นกรดของสิ่งแวดล้อมต้องได้รับการควบคุมหลายประการ กระบวนการผลิต, ในการประเมินคุณภาพผลิตภัณฑ์อาหาร, ในด้านการแพทย์ ฯลฯ

ใน ตารางที่ 1ตัวบ่งชี้ที่ "ได้รับความนิยม" มากที่สุดจะถูกระบุและสีของพวกมันในตัวกลางที่เป็นกลาง เป็นกรด และด่างจะถูกบันทึกไว้

ตารางที่ 1

เมทิลส้ม

ฟีนอล์ฟทาลีน

ที่จริงแล้ว ตัวบ่งชี้แต่ละตัวจะมีลักษณะเฉพาะตามช่วงค่า pH ของตัวเอง ซึ่งการเปลี่ยนสีจะเกิดขึ้น (ช่วงการเปลี่ยนภาพ) การเปลี่ยนสีเกิดขึ้นเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของตัวบ่งชี้รูปแบบหนึ่ง (โมเลกุล) ไปเป็นอีกรูปแบบหนึ่ง (ไอออนิก) เมื่อความเป็นกรดของตัวกลางลดลง (โดยมีค่า pH เพิ่มขึ้น) ความเข้มข้นของรูปแบบไอออนิกจะเพิ่มขึ้น และรูปแบบโมเลกุลจะลดลง ตารางที่ 2 แสดงรายการตัวบ่งชี้กรด-เบสบางตัวและช่วงการเปลี่ยนแปลงที่สอดคล้องกัน

ตารางที่ 2

การบรรยายครั้งที่ 4 ตัวบ่งชี้กรดเบส การไทเทรตในตัวกลางที่ไม่ใช่น้ำ ทฤษฎีกรดเบส

ในปี พ.ศ. 2437 Ostwald ได้สร้างสิ่งที่เรียกว่า ทฤษฎีตัวบ่งชี้ไอออน- ตามทฤษฎีนี้ ตัวบ่งชี้กรด-เบสคือสารอินทรีย์ที่ซับซ้อน (กรดอินทรีย์หรือเบสอ่อน: HInd หรือ IndOH) ที่สามารถเปลี่ยนสีได้ขึ้นอยู่กับค่า pH ของสารละลาย ตัวบ่งชี้กรดเบสประมาณ 200 ตัวที่เกี่ยวข้องกับ ชั้นเรียนต่างๆสารประกอบอินทรีย์. นอกเหนือจากตัวบ่งชี้แต่ละตัวแล้ว ตัวบ่งชี้แบบผสมยังใช้สำหรับการไตเตรทซึ่งเป็นส่วนผสมของตัวบ่งชี้ 2, 3 ตัวขึ้นไป ซึ่งจะทำให้การเปลี่ยนสีชัดเจนยิ่งขึ้นเมื่อค่า pH ของสารละลายเปลี่ยนไป

ในสารละลาย ตัวชี้วัดอาจมีอยู่ในรูปแบบโมเลกุลและไอออนิก รูปร่างเหล่านี้เป็นสี สีที่แตกต่างและอยู่ในภาวะสมดุลซึ่งขึ้นอยู่กับค่า pH ของสิ่งแวดล้อม

ตัวอย่างเช่น เมทิลออเรนจ์ที่เป็นตัวบ่งชี้ความเป็นกรดจะมีสีแดงในรูปแบบโมเลกุล แต่เป็นสีเหลืองในสภาพแวดล้อมที่เป็นกลางและเป็นด่าง การเปลี่ยนแปลงความเป็นกรดของสารละลายทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในสมดุลการแยกตัวไปทางขวาหรือทางซ้ายซึ่งมาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงสีของสารละลาย

เสนอในภายหลัง ทฤษฎีโครโมฟอร์เชื่อมโยงการเปลี่ยนแปลงสีของตัวบ่งชี้กับการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของตัวบ่งชี้อันเป็นผลมาจากการจัดเรียงภายในโมเลกุลใหม่ ทฤษฎีนี้ได้ชื่อมาจากสีของสารประกอบอินทรีย์เนื่องจากมีกลุ่มพิเศษที่เรียกว่าโครโมฟอร์ โครโมฟอร์ประกอบด้วยกลุ่มต่อไปนี้: , หมู่เอโซ –N=N-, เปลี่ยนเป็นหมู่ =N-NH-, หมู่ =C=0 สีของสารประกอบที่เกิดจากโครโมฟอร์จะเพิ่มขึ้นเมื่อมีกลุ่มที่เรียกว่าออกโซโครมในโมเลกุลของสารประกอบ ออกโซโครมที่สำคัญที่สุดคือหมู่ –OH และ –NH 2 รวมถึงอนุพันธ์ของพวกมัน เช่น –N(CH 3) 2, -N(C 2 H 5) 2 เป็นต้น Auxochromes โดยตัวมันเองไม่สามารถให้สีแก่สารประกอบได้ แต่เมื่อปรากฏพร้อมกับโครโมฟอร์ พวกมันจะเสริมผลกระทบของสีหลัง หากเป็นผลมาจากการจัดเรียงภายในโมเลกุลใหม่ กลุ่มโครโมโฟริกหรือออกโซโครมิกที่ส่งผลต่อสีปรากฏขึ้นหรือหายไปในตัวบ่งชี้ แสดงว่าทฤษฎีไอออนิกและโครโมฟอร์ไม่แยกออกจากกัน แต่เสริมซึ่งกันและกัน การแตกตัวเป็นไอออนของโมเลกุลตัวบ่งชี้มักจะนำไปสู่การจัดเรียงภายในโมเลกุลและการเปลี่ยนสี เมื่อค่า pH ของสารละลายเปลี่ยนไป ตัวบ่งชี้กรดเบสทั้งหมดจะเปลี่ยนสีไม่ทันทีทันใด แต่ราบรื่นเช่น ในช่วง pH ที่กำหนด ช่วงเวลานี้เรียกว่าช่วงการเปลี่ยนแปลงตัวบ่งชี้ ตัวบ่งชี้แต่ละตัวมีช่วงการเปลี่ยนแปลงของตัวเอง ซึ่งขึ้นอยู่กับลักษณะของโครงสร้างตัวบ่งชี้ ช่วงการเปลี่ยนสีของตัวบ่งชี้จะแสดงคุณลักษณะโดยดัชนีการไตเตรท pT ดัชนีการไตเตรทคือค่า pH ซึ่งสังเกตการเปลี่ยนแปลงสีของตัวบ่งชี้ได้รวดเร็วที่สุด

ช่วงของค่า pH ซึ่งสีของตัวบ่งชี้เปลี่ยนไปโดย:

โดยที่ K ind คือค่าคงที่การแยกตัวของตัวบ่งชี้

ค่า K สี และระบุไว้ในหนังสืออ้างอิงทางเคมี

ตารางที่ 1 - สีของตัวบ่งชี้

ตัวบ่งชี้จะใช้ทั้งในรูปแบบของการแก้ปัญหาหรือในรูปแบบของเอกสารตัวบ่งชี้

4.2 ทฤษฎีกรดและเบส

เนื้อหาของแนวคิดเรื่อง "กรด" และ "เบส" มีการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญในกระบวนการพัฒนาวิทยาศาสตร์เคมี ซึ่งยังคงเป็นหนึ่งในประเด็นหลักของวิชาเคมี ทฤษฎีกรดและเบสทฤษฎีแรกๆ ก็คือ ทฤษฎีอาร์เรเนียส- ตามคำจำกัดความของ Arrhenius-Ostwald กรดคือสารที่แยกตัวออกจากน้ำเพื่อสร้างไฮโดรเจนไอออน H + และเบสคือสารที่ผลิตไฮดรอกซิลไอออน OH - เมื่อข้อมูลที่สะสมและทฤษฎีการแก้ปัญหาพัฒนาขึ้น ปรากฎว่าสารหลายชนิดที่ไม่มี H + หรือ OH มีคุณสมบัติเป็นกรดหรือเบส ได้รับการพิสูจน์แล้วว่า H+ ไม่มีอยู่ในรูปแบบอิสระเลย ในสารละลายที่เป็นน้ำ ไอออนเหล่านี้จะถูกทำให้ชุ่มชื้น และในสารละลายที่ไม่ใช่น้ำ ไอออนเหล่านี้จะถูกละลาย ตัวอย่างเช่น:

การวิจัยพบว่าเกลือบางชนิดมีพฤติกรรมเหมือนกรดหรือเบสในตัวทำละลายที่ไม่มีน้ำ ตัวอย่างเช่น KNH 2 ในสารละลายแอมโมเนียจะมีพฤติกรรมเหมือน KOH ในน้ำ กล่าวคือ เป็นฐานที่แข็งแกร่ง ให้สีฟีนอลธาทาลีน สื่อไฟฟ้าได้ และทำให้กรดเป็นกลาง เกลืออีกชนิดหนึ่ง NH 4 Cl ทำงานในแอมโมเนียแห้งเช่น HCl เช่น เป็นกรดแก่ ดังนั้นคุณสมบัติพื้นฐานและเป็นกรดจึงมีอยู่ในสารประกอบที่มีไอออนไฮโดรเจนและหมู่ไฮดรอกซิลเท่านั้น ดังนั้นทฤษฎีต่อไปของกรดและเบสจึงเป็นทฤษฎี ระบบโซลโวซิสเต็ม.

ตามทฤษฎีนี้ กรดและเบสเป็นสารประกอบทางเคมีที่ก่อตัวเป็นแคตไอออนและแอนไอออนเหมือนกับแคตไอออนและแอนไอออนของตัวทำละลายที่กำหนด

ตัวอย่างเช่น แอมโมเนียเหลวแยกตัวออกจากกัน:

หมายถึง NH 4 Cl เป็นกรด (แคตไอออนเดียวกัน)

เบส (แอนไอออนเดียวกัน)

ข้อเสียของทฤษฎีนี้คือในตัวทำละลายบางชนิด พวกมันไม่ได้แยกตัวออกเป็นแคตไอออนหรือแอนไอออน แต่มีกรดและเบสอยู่ในตัวพวกมัน

ทฤษฎีโปรโตไลติกของบรอนสเตด-โลว์รี

ตามทฤษฎีนี้ กรดคือสารประกอบทางเคมีที่สามารถให้โปรตอนแก่สารอื่นๆ ได้ และเบสเป็นสารที่สามารถเกาะติดโปรตอนได้

กรดอาจเป็นโมเลกุล แคตไอออน และแอนไอออน ตัวอย่างเช่น น้ำ:

ดังนั้นกรดทุกตัวจึงมีเบสคอนจูเกต () และทุกเบสก็มีกรดคอนจูเกต

ความแรงของกรดและเบสขึ้นอยู่กับลักษณะของตัวทำละลาย ตัวอย่างเช่น ในสารละลายแอมโมเนียเหลว กรดทั้งหมดจะถูกแยกออกจากกันโดยสิ้นเชิงเนื่องจาก แอมโมเนียเหลวแสดงคุณสมบัติของเบส ในน้ำ เบสที่อ่อนกว่า ไม่ใช่กรดทุกชนิดที่จะแยกตัวออก แต่จะมีเพียงกรดอนินทรีย์เข้มข้นเท่านั้น

ข้อเสียของทฤษฎีเบรินสเตด-โลว์รีคือข้อเท็จจริงที่ว่าทฤษฎีนี้ไม่รวมถึงความเป็นไปได้ที่สารที่ไม่มีไฮโดรเจนจะเป็นกรด ดังนั้นพร้อมกับทฤษฎีนี้จึงมีอีกทฤษฎีหนึ่งปรากฏขึ้น – ทฤษฎีลูอิสอิเล็กตรอน

ตามทฤษฎีนี้ ฐานคือสารที่มีคู่อิเล็กตรอนอิสระที่ไม่มีการแบ่งใช้ เช่น แอมโมเนียเป็นเบสเพราะว่า โมเลกุลของมันมีอิเล็กตรอนคู่เดียว

กรดคือสารที่โมเลกุลขาดอิเล็กตรอนคู่หนึ่งเพื่อสร้างกลุ่มอิเล็กตรอนที่เสถียร ตัวอย่างเช่น: BCl 3

ตามทฤษฎีของลูอิส สารไม่จำเป็นต้องมี H+ จึงจะมีคุณสมบัติเป็นกรดได้ ดังนั้น NH 3 และ BCl 3 โต้ตอบกันเพื่อสร้างเกลือ:

หรือ NH 3 +HClàNH 4 Cl

ทฤษฎีอิเล็กทรอนิกส์ได้ขยายแนวคิดเรื่องกรดและเบสออกไปอย่างมาก ข้อเสียของทฤษฎีนี้คือไม่ได้อธิบายความจริงที่ว่าสารชนิดเดียวกันสามารถเป็นได้ทั้งกรดและเบส ขึ้นอยู่กับลักษณะของตัวทำละลาย ปัจจุบันจากการวิจัยของนักวิทยาศาสตร์จำนวนหนึ่ง ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสารชนิดเดียวกันนั้นสามารถจำแนกได้เป็นกรดหรือเบส ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับตัวทำละลายที่ใช้ละลายอยู่

ทฤษฎีกรดและเบสสมัยใหม่.

ทฤษฎีนี้ให้คำจำกัดความของกรดและเบสดังนี้

“กรดคือสารที่เป็นตัวให้โปรตอนหรือตัวรับคู่อิเล็กตรอน หรือผลิตไอออนบวกไลออนเนียมแบบเดียวกับตัวทำละลายที่ใช้ละลาย เบสคือสารที่เป็นตัวรับโปรตอนหรือผู้ให้คู่อิเล็กตรอน หรือให้ไอออนไลเอตแบบเดียวกับตัวทำละลายที่ใช้ละลายเบส

ตัวอย่างเช่น เกลือ CH 3 COONa แยกตัวออกจากกรดอะซิติกตามสมการ:

CH 3 COONa àCH 3 COO - +Na + (คุณสมบัติพื้นฐาน)

ดังนั้น CH 3 COONa จึงสามารถไตเตรทในเชิงปริมาณด้วยกรดแก่ใดๆ เช่น เปอร์คลอริก:

HClO 4 +CH 3 COONaNaClO 4 +CH 3 COOH

4. 3 การไทเทรตในตัวกลางที่ไม่ใช่น้ำ

ทฤษฎีทางเคมีของสารละลายโดย D.I. Mendeleev ถือว่าตัวทำละลายไม่เพียงแต่เป็นตัวกลางในการเกิดปฏิกิริยาเท่านั้น แต่ยังเป็นผู้มีส่วนร่วมโดยตรงในกระบวนการทางเคมีอีกด้วย ตามทฤษฎีของตัวกลางที่ไม่ใช่น้ำซึ่งพัฒนาโดยนักวิทยาศาสตร์ของเรา Izmailov และ Kreshkov สารชนิดเดียวกันอาจมีพฤติกรรมแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับตัวทำละลายเช่น ความแรงของกรดและเบสขึ้นอยู่กับลักษณะของตัวทำละลาย

เมื่อจำแนกตามคุณสมบัติของผู้บริจาค-ผู้รับ มักจะแยกแยะได้ protic และ aproticตัวทำละลาย แฮงเอาท์สามารถบริจาคหรือรับโปรตอนได้และมีส่วนร่วมในกระบวนการปฏิสัมพันธ์ระหว่างกรด-เบส ตัวทำละลาย Aproticไม่แสดงคุณสมบัติเป็นกรด-เบส และอย่าเข้าสู่สมดุลโปรโตไลติกกับตัวถูกละลาย ตัวทำละลายโปรติกมักแบ่งออกเป็น:

1. ตัวทำละลายแบบแอมโฟเทอริก เหล่านี้เป็นตัวทำละลายที่มีบทบาทเป็นเบสสัมพันธ์กับกรดและบทบาทของกรดสัมพันธ์กับเบส ตัวทำละลายเหล่านี้มีความสามารถที่แตกต่างกันในการบริจาคและรับโปรตอน ซึ่งรวมถึง: H 2 O, CH 3 OH, C 2 H 3 OH และอื่น ๆ

2. ตัวทำละลายที่เป็นกรด เหล่านี้เป็นสารที่มีลักษณะเป็นกรดซึ่งมีโมเลกุลที่สามารถบริจาคโปรตอนได้เท่านั้น HF, H 2 SO 4, CH 3 COOH และอื่นๆ

3. ตัวทำละลายพื้นฐาน เหล่านี้เป็นสารที่มีความสัมพันธ์เด่นชัดกับโปรตอน (NH 3, N 2 H 4)

ขึ้นอยู่กับผลกระทบต่อคุณสมบัติของกรด-เบสของตัวถูกละลาย ตัวทำละลายมักจะถูกแบ่งออกเป็น การปรับระดับและ สร้างความแตกต่าง

การปรับระดับ– เหล่านี้เป็นตัวทำละลายซึ่งกรดและเบสที่มีลักษณะแยกจากกันไม่เปลี่ยนอัตราส่วนในความแรงของพวกมัน (น้ำ กรดน้ำส้มและอื่น ๆ.)

การสร้างความแตกต่าง e – ตัวทำละลายที่กรดและเบสเปลี่ยนอัตราส่วนความแข็งแรงอย่างเห็นได้ชัด (DMF, อะซิโตน ฯลฯ )

ตัวทำละลายในการปรับระดับประกอบด้วยกรดแก่มากหรือเบสแก่มาก เช่น CH 3 COOH - ไฮดราซีน เนื่องจากสิ่งเหล่านี้เป็นกรดหรือเบสแก่ กรดทั้งหมดในสภาพแวดล้อมจึงมีความแข็งแรงเท่ากัน และเบสก็เช่นเดียวกัน

สารละลายที่สร้างความแตกต่าง ได้แก่ สารละลายที่ความแข็งแรงของกรดและเบสปรากฏแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ ตัวอย่างเช่น DMF, DMSO, ไพริดีน, อะซิโตน ในสภาพแวดล้อมของตัวทำละลายเหล่านี้ สามารถไตเตรทแยกได้ไม่เพียงแต่ส่วนผสม 2-, 3- แต่ยังรวมถึงส่วนผสม 5 และ 6 ส่วนประกอบด้วย

การใช้อิทธิพลของตัวทำละลายที่ไม่มีน้ำต่อคุณสมบัติของอิเล็กโทรไลต์ที่ละลาย ทำให้สามารถทำการไทเทรตกรด-เบสในตัวกลางที่ไม่ใช่น้ำของสารที่ไม่สามารถไทเทรตในน้ำได้ ตัวอย่างเช่น เกลือหลายชนิดในน้ำแสดงคุณสมบัติของกรดหรือเบสที่อ่อนมากและไม่สามารถไตเตรทกับเบสหรือกรดได้โดยตรง ในตัวกลางที่ไม่ใช่น้ำ ความเป็นกรดหรือความเป็นเบสจะเพิ่มขึ้นมากจนสามารถไตเตรตในเชิงปริมาณด้วยกรดหรือเบสได้

การไทเทรตในตัวกลางที่ไม่ใช่น้ำถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเคมีเชิงวิเคราะห์ นี่เป็นเพราะสาเหตุดังต่อไปนี้

1. ในสื่อที่ไม่ใช่น้ำ สามารถไตเตรทสารที่ไม่ละลายในน้ำได้
2. ในสื่อที่ไม่ใช่น้ำ สามารถไตเตรตสารเหล่านั้นที่ไม่ได้ให้จุดสิ้นสุดของการไทเทรตในน้ำที่คมชัดได้
3. ในสื่อที่ไม่ใช่น้ำ ไม่เพียงแต่ดำเนินการ c/o เท่านั้น แต่ยังรวมถึง o/w การไทเทรตเชิงซ้อนเชิงซ้อน และการตกตะกอนด้วย

การบรรยายครั้งที่ 5วิธีรีดอกซ์ (redoximetry)

1. 1 สาระสำคัญของวิธีการวิเคราะห์แบบรีดอกซิเมตริก

วิธีนี้ขึ้นอยู่กับการใช้ปฏิกิริยารีดอกซ์ สารละลายของตัวออกซิไดซ์หรือตัวรีดิวซ์ถูกใช้เป็นไทแทรนต์ ตามกฎแล้ว สารที่สามารถออกซิไดซ์ได้จะถูกไตเตรทเป็นสารออกซิไดซ์ และสารที่สามารถรีดิวซ์ได้จะถูกไตเตรทเป็นสารรีดิวซ์ เมื่อใช้วิธีการนี้ จะสามารถระบุทั้งสารอนินทรีย์และสารอินทรีย์ที่มีความสามารถในการออกซิเดชันหรือการรีดักชันได้

มีวิธีการไทเทรตหลายวิธี: แบบตรงและแบบย้อนกลับ

ในระหว่างกระบวนการไทเทรต ค่า pH ของสารละลายไม่ได้เปลี่ยนแปลง แต่เป็นศักยภาพรีดอกซ์ หากปฏิกิริยาระหว่างตัวออกซิไดซ์และตัวรีดิวซ์แสดงเป็น:

จากนั้นค่าคงที่สมดุลสามารถแสดงได้ดังนี้:

เมื่อใช้สมการ Nernst เราสามารถแสดงความเข้มข้นของตัวออกซิไดซ์และตัวรีดิวซ์ในแง่ของศักยภาพ หลังจากการแปลงเราจะได้นิพจน์สำหรับค่าคงที่สมดุล:

ดังนั้น ยิ่งความแตกต่างระหว่างศักย์มาตรฐานของตัวออกซิไดซ์และตัวรีดิวซ์มากเท่าใด ค่าคงที่สมดุลก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ดังนั้นยิ่งมีโอกาสมากที่ปฏิกิริยาจะดำเนินไปจนเสร็จสิ้น ดังนั้นสารออกซิไดซ์อย่างแรงและตัวรีดิวซ์อย่างแรงจึงมี ค่าสูงศักยภาพมาตรฐาน สารออกซิไดซ์ของเกลือประกอบด้วย: สารรีดิวซ์ที่รุนแรงรวมถึงสารละลายของไอออนของโลหะ

5. 2 กราฟการไตเตรทในการวัดรีดอกซ์

ในระหว่างกระบวนการไทเทรต ค่า E ของสารละลายจะเปลี่ยนไป ดังนั้นการพึ่งพานี้สามารถแสดงเป็นภาพกราฟิกได้ ตัวอย่างเช่น พิจารณาว่าศักยภาพของสารละลายเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรเมื่อไอออนเหล่านี้ถูกไตเตรทด้วยไทแทรนต์ มาเขียนปฏิกิริยากัน:

ตามสมการ Nernst จนถึงจุดสมมูล ศักยภาพของสารละลายคำนวณโดยใช้สูตร:

หลังจุดสมดุล:

รูปที่ 1 แสดงกราฟการไทเทรตของกราฟการไทเทรตของสารละลาย FeSO 4 พร้อมด้วยสารละลาย KMn0 4

โดยทั่วไปแล้ว กราฟการไตเตรทรีดอกซ์จะมีลักษณะเหมือนกับกราฟการไทเทรตสำหรับกรดและเบส เมื่อใกล้จุดสมดุล พวกมันก็มีศักยภาพก้าวกระโดดอย่างรวดเร็ว ดังนั้น เพื่อแก้ไขจุดสมมูล คุณสามารถใช้ตัวบ่งชี้ที่เปลี่ยนสีได้ขึ้นอยู่กับศักยภาพของระบบ ต่างจากกราฟการไทเทรตกรด-เบส การกระโดดไม่ขึ้นอยู่กับการเจือจางและสามารถเพิ่มขึ้นได้หากไอออนผลลัพธ์ตัวใดตัวหนึ่งเกิดภาวะเชิงซ้อน

รูปที่ 1-กราฟการไตเตรท 100.0 ซม. 3 0.lMFeSO 4 0.1 N โซลูชัน KMP0 4

5. 3 ตัวชี้วัดที่ใช้ในการวัดรีดอกซ์

ในการไทเทรตรีดอกซ์ จุดสมมูลสามารถกำหนดได้สามวิธี:

1. เมื่อไทเทรต คุณสามารถทำได้โดยไม่มีตัวบ่งชี้เลย การไทเทรตแบบไม่มีตัวบ่งชี้สามารถทำได้หากไทแทรนต์หรือสารละลายที่ต้องการหามีสีสดใส เช่น ในกรณีของการไทเทรตโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต อย่างที่คุณทราบวิธีแก้ปัญหาคือสีราสเบอร์รี่ม่วงที่สดใส ผลจากการลดลงจะเกิดไอออนไม่มีสีขึ้น หากไม่มีตัวบ่งชี้ คุณสามารถไตเตรทด้วยสารละลายไอโอดีนได้เนื่องจากมีสีเข้มและไม่มีสี

2. การใช้ตัวชี้วัด

ตัวบ่งชี้ในการวัดรีดอกซ์สามารถแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม:

1) ตัวบ่งชี้ที่เกิดปฏิกิริยาเฉพาะกับสารออกซิไดซ์หรือตัวรีดิวซ์มากเกินไป ตัวอย่างเช่น ไอออนจะให้สารประกอบเชิงซ้อนสีชมพูสดใส ดังนั้น หากมีหยดหนึ่งในสารละลาย สารละลายทั้งหมดจะกลายเป็นสีชมพู

2) ตัวบ่งชี้ที่ไม่ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนสี คุณสมบัติเฉพาะตัวออกซิไดซ์หรือตัวรีดิวซ์ และสัมพันธ์กับความสำเร็จของศักยภาพบางอย่างโดยสารละลายไตเตรท ตัวบ่งชี้ดังกล่าวเรียกว่าตัวบ่งชี้รีดอกซ์ รูปแบบออกซิไดซ์และรีดิวซ์มีสีต่างกัน

การเปลี่ยนแปลงสามารถแสดงได้ดังนี้:

รูปแบบออกซิไดซ์อยู่ที่ไหน

– ฟื้นฟู

เมื่อใช้สมการ Nernst กับตัวบ่งชี้ดังกล่าว เราได้รับ:

ดังนั้นเมื่อศักยภาพของสารละลายเปลี่ยนแปลง อัตราส่วนระหว่างรูปแบบออกซิไดซ์และรูปแบบรีดิวซ์จะเปลี่ยนไป หากเติมตัวบ่งชี้ 1-2 หยดลงในระบบรีดอกซ์ อัตราส่วนระหว่างความเข้มข้นของตัวบ่งชี้ที่ถูกออกซิไดซ์และรูปแบบลดลงของตัวบ่งชี้ที่สอดคล้องกับศักยภาพของระบบจะถูกสร้างขึ้น ในกรณีนี้ สารละลายจะได้สีที่สอดคล้องกัน สำหรับระบบใดๆ คุณสามารถเลือกตัวบ่งชี้ที่การเปลี่ยนสีของตัวบ่งชี้เกิดขึ้นใกล้กับจุดสมมูลได้

5. 4 ตัวอย่างวิธีการไทเทรตรีดอกซ์

5. 4. 1 เปอร์แมงกานาโตเมทรี

Permanganatometry เป็นวิธีการที่ใช้แก้ปัญหาการทำงาน เช่น ไทแทรนต์เป็นสารละลายของโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต สารที่ถูกกำหนดคือแคตไอออนของโลหะที่สามารถออกซิเดชั่นได้

ไอออนสามารถรับอิเล็กตรอนได้หลายจำนวน ขึ้นอยู่กับสภาวะที่เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน-รีดักชัน:

ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด ศักยภาพรีดอกซ์ของระบบจะยิ่งใหญ่ที่สุด ดังนั้น การออกซิเดชันกับโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตเพื่อการวิเคราะห์จึงดำเนินการในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด ในเรื่องนี้สมการพื้นฐานของเปอร์แมงกานาโตเมทรีมีรูปแบบ:

โดยปกติจะเตรียม 0.1 N สารละลายหรือ 0.05N - โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตที่ใช้ในการเตรียมสารละลายในการทำงานตามกฎแล้วมีสิ่งเจือปนจำนวนหนึ่งซึ่งที่สำคัญที่สุดคือ . นอกจากนี้ความเข้มข้นของเปอร์แมงกาเนตยังเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลาเพราะว่า ทั้งหมด เวลากำลังทำงานอยู่ฟื้นฟูด้วยสิ่งสกปรก อินทรียฺวัตถุซึ่งอยู่ในอากาศและน้ำกลั่น ดังนั้นความเข้มข้นจึงถูกกำหนดตาม สารมาตรฐานซึ่งความเข้มข้นนั้นทราบแน่ชัดและไม่เปลี่ยนแปลง มาตรฐานหลักในเปอร์แมงกานาโตเมทรีคือสารต่างๆ เช่น แอมโมเนียมออกซาเลต โซเดียมออกซาเลต หรือกรดออกซาลิก:

ปฏิกิริยาของกรดออกซาลิกกับโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตเกิดขึ้นตามสมการ:

ความต่างศักย์รีดอกซ์:

ความต่างศักย์ขนาดใหญ่บ่งชี้ว่าปฏิกิริยาดำเนินไปจนเสร็จสิ้น อย่างไรก็ตาม อัตราการเกิดปฏิกิริยาโดยตรงมีน้อยและปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นช้ามาก อัตราการเกิดปฏิกิริยาโดยตรงขึ้นอยู่กับปัจจัยต่อไปนี้: pH อุณหภูมิ ตัวเร่งปฏิกิริยา ดังนั้น เพื่อเร่งปฏิกิริยา ค่า pH ของสารละลายจึงเพิ่มขึ้น (ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด E0 จะมีค่าสูงสุด) ปฏิกิริยาเกิดขึ้นโดยการให้ความร้อน (70-80 0 C) ตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับปฏิกิริยานี้คือไอออนแมงกานีสไดเวเลนต์ ปรากฏเป็นผลมาจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน และเมื่อสะสม ปฏิกิริยาจะเร่งจนถึงจุดที่มีปฏิสัมพันธ์ในทันที

การไตเตรทด้วยเปอร์แมงกาเนตจะดำเนินการโดยไม่มีตัวบ่งชี้เพราะว่า สารละลายมีสีแดงเข้ม และที่จุดสมดุล หยดไทแทรนต์เพิ่มเติมจะเปลี่ยนสารละลายเป็นสีชมพู

Permanganatometry ใช้เพื่อกำหนดเนื้อหาของทั้งตัวรีดิวซ์และตัวออกซิไดซ์ ในบรรดาสารออกซิไดซ์นั้น ไอออนของเหล็กไดวาเลนต์มักถูกกำหนดโดยวิธีนี้ สารประกอบเหล็กไดวาเลนต์สามารถหาได้ง่ายในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด:

ในระหว่างการเกิดออกซิเดชัน ไอออนของเหล็กไดวาเลนต์จะกลายเป็นเฟอร์ริกไอออน ดังนั้น ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วแม้ไม่มีความร้อน และควรดำเนินการด้วยการทำความเย็นและสภาพแวดล้อมของก๊าซเฉื่อยเพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชันของไอออนเหล็กโดยออกซิเจนในบรรยากาศ

เมื่อวิเคราะห์โลหะผสมเหล็ก แร่เหล็ก และแร่ธาตุ โดยพบเหล็กทั้งในรูปแบบไดวาเลนต์และไตรวาเลนท์ เหล็กเฟอร์ริกจะถูกรีดิวซ์เป็นไดวาเลนต์ก่อน จากนั้นจึงไตเตรทด้วยเปอร์แมงกาเนต ดำเนินการลดปริมาณเหล็กเฟอร์ริก วิธีทางที่แตกต่าง: สังกะสี อลูมิเนียม ฯลฯ

5. 4.2 ไอโอโดเมทรี

นอกจากเปอร์แมงกาเนตแล้ว ไอโอดีนยังใช้กันอย่างแพร่หลายในฐานะตัวออกซิไดซ์ในการเกิดออกซิไดซ์:

ในปฏิกิริยานี้ ไอโอดีนแต่ละอะตอมจะได้รับอิเล็กตรอนหนึ่งตัว ดังนั้นไอโอดีนที่เทียบเท่าจึงเท่ากับมวลอะตอมของมัน ศักยภาพรีดอกซ์มาตรฐานของระบบ เช่น น้อยกว่าระบบเล็กน้อย

เป็นผลให้ไอโอดีนออกซิไดซ์ตัวรีดิวซ์จำนวนน้อยกว่ามากเมื่อเปรียบเทียบกับเปอร์แมงกาเนต ปฏิกิริยาออกซิเดชันของไอโอดีนสามารถย้อนกลับได้และทิศทางของมันจะถูกกำหนดโดยสภาวะที่เกิดขึ้น ศักยภาพรีดอกซ์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของระบบนี้แสดงออกมาในสภาพแวดล้อมที่เป็นกลาง ในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่างและเป็นกรด ปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นโดยใช้กลไกที่แตกต่างกัน คุณลักษณะของ iodometry คือความจริงที่ว่าเป็นวิธีแก้ปัญหาที่ใช้งานได้เช่น สารละลายไทแทรนต์ไอโอดีนมีการใช้งานน้อยมาก เป็นไปไม่ได้ที่จะไทเทรตสารรีดิวซ์ใดๆ โดยตรงด้วยสารละลาย เช่นเดียวกับที่ทำในเปอร์แมงกามาโตเมทรี เนื่องจากเป็นสารระเหยที่ระเหยออกจากบิวเรตได้อย่างรวดเร็ว นอกจากนี้ยังสลายตัวในแสงอีกด้วย ดังนั้นในไอโอโดเมทรีจึงใช้วิธีไทเทรตแบบย้อนกลับ สาระสำคัญของวิธีการนี้คือ ตัวไทแทรนต์ไม่ใช่ตัวไทแทรนต์ แต่เป็นสารละลายของมาตรฐานปฐมภูมิ เช่น โซเดียม ไธโอซัลเฟต

ปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นตามสมการ:

ในกรณีนี้ไอออนจะถูกออกซิไดซ์:

เมื่อไทเทรต สารละลายโซเดียมไธโอซัลเฟตจะถูกใส่ในบิวเรต และสารละลายในปริมาตรหนึ่งซึ่งเตรียมจากส่วนที่ชั่งน้ำหนักอย่างแม่นยำจะถูกใส่ในขวดไทเทรตทรงกรวย

ความเข้มข้นของไธโอซัลเฟตสามารถถูกกำหนดโดยสารออกซิไดซ์อื่น ๆ ได้เช่นกัน ตัวอย่างเช่น โดย ตัวบ่งชี้ที่ใช้ในการไตเตรทนี้คือ สารละลายน้ำแป้ง. การใช้งานขึ้นอยู่กับความจริงที่ว่าสารละลายแป้งมีสีเข้มด้วยไอโอดีน สีฟ้า- ที่จุดสมดุล สีน้ำเงินของสารละลายจะหายไปและสารละลายจะไม่มีสี การไตเตรทแบบไอโอโดเมตริกใช้เพื่อกำหนดปริมาณของทั้งสารออกซิไดซ์และสารรีดิวซ์ สามารถใช้ไอโอโดเมตริกทั้งแบบตรงและแบบย้อนกลับได้

5. 4. 3 โครมาโตเมทรี

สารละลายโพแทสเซียมไดโครเมตถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในฐานะตัวออกซิไดซ์ในวิธีรีดอกซ์ วิธีการที่ใช้สารออกซิไดซ์นี้เรียกว่าโครมาโตเมทรี โพแทสเซียมไดโครเมตแตกต่างจากสารออกซิไดซ์อื่น ๆ ตรงที่มีความเสถียรสูงมาก ดังนั้นไทเทอร์และค่าปกติจึงไม่เปลี่ยนแปลงเป็นเวลาหลายเดือน เตรียมสารละลายโพแทสเซียมไดโครเมตโดยการชั่งน้ำหนักยาบริสุทธิ์ทางเคมีในขวดวัดปริมาตรอย่างแม่นยำ เช่น ในกรณีนี้ไม่จำเป็นต้องใช้มาตรฐานหลัก จุดสมมูลในโครมาโตเมทรีถูกกำหนดโดยใช้ตัวบ่งชี้ไดฟีนิลามีน ซึ่งจะเปลี่ยนสีที่จุดสมมูล Diphenylamine เป็นตัวแทนทั่วไปของตัวบ่งชี้รีดอกซ์ โครมาโตเมทรีมักใช้เพื่อระบุไอออนและหาปริมาณเหล็กทั้งหมดในโลหะผสม แร่ และแร่ธาตุ โครมาโตเมทรีใช้เพื่อกำหนดแคตไอออนของโลหะอื่นๆ ที่สามารถรีดักชันได้ นอกจากนี้ เมื่อใช้วิธีการไตเตรทแบบย้อนกลับ ยังสามารถตรวจสอบปริมาณของสารออกซิไดซ์ในตัวอย่างโดยใช้วิธีนี้ได้

5. 4.4 การวัดค่าโบรมาโตเมทรีและโบรโมเมทรี

โพแทสเซียมโบรเมตหรือส่วนผสมของโบรเมตและโบรไมด์ () มักใช้เป็นตัวออกซิไดซ์ในการวัดรีดอกซ์ ออกซิเดชันจะดำเนินการในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด ในขณะที่ไอออนที่ถูกกำหนดจะถูกออกซิไดซ์ไปสู่สถานะออกซิเดชันสูงสุด และโบรเมตและโบรไมด์จะลดลงเป็น โบรมีนที่ปล่อยออกมาจะถูกตรวจพบโดยลักษณะของสารละลายสีเหลืองหรือโดยการเปลี่ยนสีของตัวบ่งชี้ โดยใช้โบรโมและโบรมาโตเมทรี ในการหาปริมาณสารหนู ไอออนพลวง ตลอดจนฟีนอล อะนิลีน และอนุพันธ์ของเบนซีนต่างๆ ที่สามารถออกซิเดชันได้

5. 5. 5 เซริเมตรี

เกลือสามารถใช้เป็นตัวออกซิไดซ์ได้ นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าไอออนซีเรียมแบบเตตระวาเลนต์สามารถลดลงเป็นได้อย่างง่ายดาย ส่งผลให้สารละลายเกลือสีเหลืองเปลี่ยนสีเพราะว่า เกลือสีเหลืองไม่มีสี การไตเตรทนี้สามารถทำได้โดยไม่ต้องมีตัวบ่งชี้ เช่นเดียวกับในกรณีของโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต Cerimetry สามารถใช้ในกรณีเดียวกันกับ Permanganatometry เฉพาะเกลือซีเรียมเหล่านี้เท่านั้นที่มีความเสถียรมากกว่า

การบรรยายครั้งที่ 6วิธีการทำให้เกิดภาวะเชิงซ้อน (เชิงซ้อน)

6. 1 ลักษณะทั่วไปของวิธีการ

คอมเพล็กซ์เมตรีขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาการก่อตัวที่ซับซ้อน ในความหมายทั่วไปที่สุดภายใต้ ซับซ้อน (สารประกอบเชิงซ้อน)ในวิชาเคมีเราเข้าใจอนุภาคเชิงซ้อนที่ประกอบด้วย ส่วนประกอบสามารถดำรงอยู่ได้โดยอิสระ เป็นไปได้ที่จะสังเกตคุณสมบัติหลักที่ทำให้เราสามารถแยกแยะได้ สารประกอบเชิงซ้อนให้เป็นสารประกอบเคมีประเภทพิเศษ:

ความสามารถของแต่ละองค์ประกอบในการดำรงอยู่อย่างเป็นอิสระ

ความซับซ้อนขององค์ประกอบ

การแยกตัวบางส่วนเป็นส่วนประกอบในสารละลายตามกลไกเฮเทอโรไลติก

การมีอยู่ของอนุภาคกลางที่มีประจุบวก – ตัวแทนเชิงซ้อน(โดยปกติจะเป็นไอออนของโลหะ) จับกับลิแกนด์

การมีอยู่ของพื้นที่ที่มั่นคง เรขาคณิตการจัดเรียงลิแกนด์รอบสารก่อให้เกิดสารเชิงซ้อน ตัวอย่าง.

ตัวบ่งชี้ในวิชาเคมี(ดัชนีตัวบ่งชี้ lat.) - สารที่เปลี่ยนสีเมื่อมีสารประกอบทางเคมีบางชนิดในสภาพแวดล้อมการทดสอบ (ในสารละลาย, ในอากาศ, ในเซลล์, ในเนื้อเยื่อ) รวมถึงเมื่อค่า pH หรือศักยภาพรีดอกซ์ของสภาพแวดล้อมเปลี่ยนแปลง ; ใช้กันอย่างแพร่หลายในห้องปฏิบัติการทางชีวเคมี คลินิก และสุขาภิบาล

I. ใช้เพื่อระบุจุดสิ้นสุดของปฏิกิริยา (จุดสมมูล) ในระหว่างการไตเตรท สำหรับการวัดค่าสีของค่า pH หรือศักยภาพรีดอกซ์ และสำหรับการตรวจจับสารประเภทต่างๆ ในวัตถุต่างๆ ที่กำลังศึกษาอยู่ เพื่อวัตถุประสงค์ทั้งหมดนี้ I. ใช้ในรูปแบบของสารละลายน้ำหรือแอลกอฮอล์หรือในรูปของกระดาษบ่งชี้ซึ่งเป็นแถบกระดาษกรองที่ชุบด้วย I

ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์และกลไกการออกฤทธิ์ I. แบ่งออกเป็นหลายกลุ่ม

ตัวบ่งชี้กรดเบสเป็นสารประกอบอินทรีย์เชิงซ้อนที่เปลี่ยนสี (I. สองสี) หรือความเข้มของมัน (I. หนึ่งสี) ขึ้นอยู่กับค่า pH ของสิ่งแวดล้อม ตัวอย่างเช่น ลาคมอยด์เป็นสองสี: ในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่างจะเป็นสีน้ำเงิน และในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดจะเป็นสีแดง ตัวอย่างของสารประกอบที่มีสีเดียวคือ ฟีนอล์ฟทาลีน ซึ่งไม่มีสีในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดและเป็นสีแดงเข้มในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง

ตามทฤษฎีของ W. Ostwald สารประกอบกรด-เบสเป็นสารประกอบหรือเบสอินทรีย์ที่อ่อนแอ โมเลกุลที่ไม่แยกตัวออกจากกันซึ่งมีสีในสารละลายแตกต่างจากประจุลบและไอออนบวกที่พวกมันก่อตัว ตัวอย่างเช่น ฟีนอล์ฟทาลีนเป็นสารที่อ่อนแอ โมเลกุลที่ไม่แยกจากกันจะไม่มีสี และแอนไอออนจะทำให้สารละลายเป็นสีแดงเข้ม ในสารละลาย I. ซึ่งเป็นสารประกอบอ่อน ให้แยกตัวออกตามสมการ

โดยที่ HA เป็นโมเลกุลของไฮโดรเจนที่ไม่แยกออกจากกัน H + คือไอออนของไฮโดรเจน และ A คือแอนไอออนของไฮโดรเจน

ค่าคงที่ไอออไนเซชันของไอออนดังกล่าวมีค่าเท่ากับ

คา = [H + ] [A - ]/[NA] (2)

(วงเล็บเหลี่ยมระบุความเข้มข้นของโมลของอนุภาคที่เกี่ยวข้อง)

I. ซึ่งเป็นฐานอ่อน ให้แยกตัวออกตามสมการ

โดยที่ BOH เป็นโมเลกุลของไฮโดรเจนที่ไม่แยกตัวออก B+ คือแคตไอออนของไฮโดรเจน และ OH- คือไฮดรอกซิลไอออน

ค่าคงที่การแยกตัวของไอออนเหล่านี้จะเท่ากับ

กิโลไบต์ = / (4)

จากสมการที่ 2 และ 4 ตามมาว่ายิ่งค่าคงที่การแยกตัวออกมากขึ้น ไอออนก็จะสลายตัวเป็นไอออนมากขึ้น ดังนั้นที่ความเข้มข้นของ H + ไอออนที่สูงขึ้น (ในกรณีที่การแยกตัวออกอ่อน) หรือ OH - ไอออน (ใน ในกรณีที่ I. เป็นฐานที่อ่อนแอ) การแยกตัวของมันจะถูกระงับและเกิดการเปลี่ยนสี I. ที่แตกต่างกันมีค่า Ka และ Kb. ต่างกันดังนั้นจึงเปลี่ยนสีตามค่า pH ของสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน ช่วงของค่า pH ซึ่งสีของการเปลี่ยนแปลงไอออนที่กำหนดเรียกว่าโซนการกระทำหรือช่วงการเปลี่ยนแปลงของไอออน โดยปกติแล้วช่วงการเปลี่ยนแปลงของไอออนจะเท่ากับค่า pK ± 1 โดยที่ pK เท่ากับ - ล็อกเค จุดเปลี่ยนของ I. คือค่า pH ที่การเปลี่ยนสีของ I มองเห็นได้ชัดเจนที่สุด จุดเปลี่ยนจะเท่ากับค่า pK ของ I ที่กำหนดโดยประมาณ

กรดเบส I. มีการใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับ การไตเตรทและด่าง รวมถึงการวัดค่าสีของค่า pH ของไบโอล ของเหลว เซลล์ เนื้อเยื่อ ฯลฯ

การไตเตรทของกรดและด่างจะต้องเสร็จสิ้นเมื่อถึงจุดสมมูล เช่น ในช่วงเวลาที่มีการเติมปริมาตรของไทแทรนต์ดังกล่าวลงในสารละลายที่กำลังไตเตรท (อัลคาไล) ซึ่งมีกรดในปริมาณที่เท่ากัน ( ด่าง) ในการทำเช่นนี้ จำเป็นต้องใช้ I. ซึ่งเป็นจุดเปลี่ยนซึ่งเท่ากับค่า pH ของสารละลายไตเตรทที่จุดสมมูล (ดูวิธีการทำให้เป็นกลาง) ในตาราง I. อยู่ในรายการ ซึ่งใช้มากที่สุดในการไตเตรทยาและเบส

การกำหนดความเป็นกรดและความเป็นด่างเชิงคุณภาพดำเนินการโดยใช้สิ่งที่เรียกว่า เป็นกลาง i. จุดเปลี่ยนซึ่งอยู่ที่ pH เกือบ 7.0 ตัวอย่างเช่น สารลิตมัสซึ่งเป็นสีแดงในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด (pH น้อยกว่า 7.0) และสีน้ำเงินในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง (pH มากกว่า 7.0) สีแดงที่เป็นกลาง เปลี่ยนเป็นสีแดงในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด และเปลี่ยนเป็นสีเหลืองในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง

การวัดค่า pH โดยประมาณของตัวกลาง (ด้วยความแม่นยำ 0.5-1.0 หน่วย pH) มักจะดำเนินการโดยใช้ Universal (รวม) I. ซึ่งเป็นส่วนผสมของ I. หลายตัวซึ่งมีช่วงการเปลี่ยนแปลงที่ใกล้เคียงกัน ซึ่งกันและกันและครอบคลุมค่า pH ที่หลากหลาย

สำหรับของเหลวทดสอบ 0.5 มล. ให้เติมสารละลายสากล 1-2 หยด แล้วเปรียบเทียบสีที่ปรากฏกับสเกลสีที่แนบมาซึ่งแสดงค่า pH ที่สอดคล้องกับ สีที่ต่างกัน I. มีการใช้แถบกระดาษกรองที่ชุบด้วยสากลด้วย

สำหรับการระบุค่า pH ของค่า pH ที่แม่นยำยิ่งขึ้น (0.1-0.5 หน่วย pH) โดยทั่วไปจะใช้ชุดไดไนโตรและไนโตรฟีนอลสีเดียว I. เสนอโดย L. Michaelis และเป็นตัวแทนของสารประกอบอ่อนที่เปลี่ยนสีจากไม่มีสี (ใน สภาพแวดล้อมที่เป็นกรด) เป็นสีเหลือง (ในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง) เพื่อจุดประสงค์เดียวกัน พวกเขาใช้ I. สองสีจำนวนหนึ่ง เสนอโดย W. M. Clark และ H. A. Lubs ซึ่งเป็นซัลโฟทาลีน รูปแบบกรดและด่างของ I. เหล่านี้มีสีแตกต่างกันอย่างมาก นี่คือข้อได้เปรียบเมื่อเปรียบเทียบกับตัวบ่งชี้ Michaelis

ตัวบ่งชี้รีดอกซ์หรือรีดอกซ์เป็นสีย้อมอินทรีย์ซึ่งมีสีที่แตกต่างกันในสถานะออกซิไดซ์และรีดิวซ์ I. ดังกล่าวใช้ในการไตเตรทแบบออกซิไดซ์ (ดู Oxidimetry) เช่นเดียวกับการหาค่าสีของศักยภาพรีดอกซ์ของของเหลว (ดูศักยภาพรีดอกซ์) เซลล์และเนื้อเยื่อแต่ละเซลล์ในห้องปฏิบัติการไซโตเคมีและเซลล์วิทยา ตัวบ่งชี้รีดอกซ์ส่วนใหญ่จะเปลี่ยนเป็นสารประกอบไม่มีสีเมื่อรีดักซ์และกลายเป็นสีเมื่อออกซิเดชัน ไอโอดีนในรูปแบบออกซิไดซ์และรีดิวซ์อยู่ในสารละลายในสภาวะสมดุลไดนามิก:

รูปแบบออกซิไดซ์ + ne<->รูปแบบรีดิวซ์ โดยที่ n คือจำนวนอิเล็กตรอน

ความสัมพันธ์ระหว่างความเข้มข้นสมดุลของไอโอดีน 2 รูปแบบ และสีของสารละลายที่พบไอโอดีนนั้น ขึ้นอยู่กับค่าศักย์รีดอกซ์ของสารละลาย หากค่าของศักยภาพของสารละลายมากกว่าค่าศักย์รีดอกซ์ปกติ (E0) ของตัวบ่งชี้รีดอกซ์ที่กำหนด ไอโอดีนส่วนใหญ่จะอยู่ในรูปแบบออกซิไดซ์ (โดยปกติจะเป็นสี) แต่หากค่าศักย์รีดอกซ์ของ สื่อที่กำลังศึกษามีค่าน้อยกว่า E0 จากนั้น I. จะกลายเป็นรูปแบบรีดิวซ์ (ปกติจะไม่มีสี) เมื่อค่าของศักยภาพในการเกิดออกซิเดชัน-รีดิวซ์ของตัวกลางและ E0 ของตัวบ่งชี้เท่ากัน ความเข้มข้นของออกซิเจนในรูปแบบออกซิไดซ์และรีดิวซ์จะเท่ากัน มีซีรีย์ของ I.กับ ความหมายที่แตกต่างกัน E0 เราสามารถตัดสินโดยสีของมันในสภาพแวดล้อมที่กำหนดถึงค่าของศักยภาพรีดอกซ์ของสภาพแวดล้อมที่กำหนด ตัวชี้วัดรีดอกซ์ที่เสนอโดย Michaelis มี ชื่อสามัญ“ไวโลเจน” ซึ่งเป็นอนุพันธ์ของแกมมาและแกมมาไดไพริดิล มีความเป็นพิษต่ำและมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการวัดศักยภาพรีดอกซ์ในระบบชีวภาพ รูปแบบรีดอกซ์ของสารประกอบเหล่านี้จะมีสี

ศักยภาพรีดอกซ์ปกติของไวโอโลเจนไม่ได้ขึ้นอยู่กับค่า pH ของสารละลาย นี่คือความแตกต่างจากตัวบ่งชี้รีดอกซ์อื่นๆ

ตัวชี้วัดเชิงซ้อน (ตัวบ่งชี้โลหะ)เป็นสีย้อมอินทรีย์ที่ละลายน้ำได้สูง และสามารถสร้างสารประกอบเชิงซ้อนที่มีสีได้ด้วยไอออนของโลหะ I. เหล่านี้ใช้เพื่อสร้างจุดสมมูลในระหว่างการไทเทรตเชิงซ้อนเชิงซ้อน (ดูเชิงซ้อนเชิงซ้อน)

ตัวบ่งชี้การดูดซับ- เป็นสีย้อมอินทรีย์ที่ถูกดูดซับบนพื้นผิวของตะกอนที่เกิดขึ้นระหว่างการไตเตรทโดยใช้วิธีการตกตะกอนและเปลี่ยนสีเมื่อถึงจุดสมมูล ตัวอย่างเช่น tropeolin 00 เมื่อไตเตรทคลอไรด์ด้วยสารละลายซิลเวอร์ไนเตรต จะเปลี่ยนสีที่จุดสมมูลจากสีเหลืองเป็นสีชมพู

ตัวบ่งชี้เคมีเรืองแสง (ฟลูออเรสเซนต์)- สารประกอบอินทรีย์ (เช่น ลูเมนอล, ลูซิจินิน, ไซแลกซีน เป็นต้น) ซึ่งมีความสามารถในการเรืองแสงเมื่อ แสงธรรมชาติหรือเมื่อสัมผัสกับแสงอัลตราไวโอเลต ความเข้มและสีของแสงเรืองแสงขึ้นอยู่กับทั้งค่า pH ของตัวกลางและค่าของศักยภาพรีดอกซ์ I. เหล่านี้ใช้สำหรับการไตเตรท (ในระหว่างการทำให้เป็นกลางและออกซิไดเมทรี) ของของเหลวที่มีสีจัดหรือขุ่น โดยที่การเปลี่ยนสีของ I. ธรรมดานั้นแทบจะมองไม่เห็น

I. ถูกนำมาใช้ในทางชีวเคมีหลายชนิด วิธีการที่ใช้ในชีวเคมีคลินิก ห้องปฏิบัติการ ที่ใช้กันมากที่สุดคือโบรโมไทมอลบลู (เพื่อกำหนดกิจกรรมของฟรุกโตสไบฟอสเฟตอัลโดเลสในซีรั่มในเลือด, กิจกรรมของอะซิติลโคลีนเอสเตอเรสและโคลีนเอสเตอเรสในซีรั่มในเลือดตาม A. A. Pokrovsky รวมถึงกิจกรรมของคาร์บอกซีเอสเทอเรสในเลือดตาม A. A. Pokrovsky และ L. G. Ponomareva), โบรโมฟีนอลบลู (สำหรับการแยกอิเล็กโตรโฟเรติกของโปรตีนต่าง ๆ สำหรับการระบายสีอิเล็กโตรฟีโรแกรมพร้อมกับอะมิโดแบล็กและกรดสีน้ำเงิน - ดำ), สากล I., ฟีนอลเรด (สำหรับกำหนดกิจกรรมของแอสปาร์เตตและอะลานีนอะมิโนทรานสเฟอเรสในซีรั่มเลือด กิจกรรมของโคลีนเอสเตอเรสในซีรั่มในเลือด ฯลฯ .), ฟีนอล์ฟธาลีน, ไนโตรบลูเตตราโซเลียม, ใช้สำหรับการประเมินเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณของกิจกรรมของดีไฮโดรจีเนสต่างๆ (ดูดีไฮโดรจีเนส) เป็นต้น

ชื่อตัวบ่งชี้	ช่วงการเปลี่ยนตัวบ่งชี้ ในหน่วย pH
		ตัวบ่งชี้รูปแบบกรด	ตัวบ่งชี้รูปแบบอัลคาไลน์
โทรพีโอลิน 00 (โซเดียม ไดฟีนิลอะมิโนอาโซ-เอ็น-เบนซีนซัลโฟเนต)
ไดเมทิลเหลือง (ไดเมทิลอะมิโนอะโซเบนซีน)		ส้ม-แดง
เมทิลออเรนจ์ (โซเดียมไดเมทิลอะมิโนอะโซเบนซีนซัลโฟเนต)
เมทิลเรด (กรดคาร์บอนิกไดเมทิลอะมิโนอาโซเบนซีน)
ฟีนอลเรด (ฟีนอลซัลโฟทาลีน)
ฟีนอล์ฟทาลีน		ไม่มีสี	สีแดงเข้ม
ไทมอลธาทาลีน		ไม่มีสี

บรรณานุกรม: Vinogradova E. N. วิธีการกำหนดความเข้มข้นของไอออนไฮโดรเจน, M. , 1956, บรรณานุกรม; ตัวชี้วัด, เอ็ด. E. Bishop และ I. N. Marov, ทรานส์ จากภาษาอังกฤษ เล่ม 1-2 ม. 2519 บรรณานุกรม