酸碱滴定法

一、定义

    以酸碱中和反应为基础的容量分析法称为酸碱中和法（亦称酸碱滴定法）。

二、原理

    以酸（碱）滴定液，滴定被测物质，以指示剂或仪器指示终点，根据消耗滴定液的浓度和毫升数，可计算出被测药物的含量。

    反应式： H⁺ ＋ OH^- eq \o(\s\up→),\s\do3(←))→← H₂O

三、酸碱指示剂

（一）指示剂的变色原理

    常用的酸碱指示剂是一些有机弱酸或弱碱，它们在溶液中能或多或少地电离成离子，而且在电离的同时，本身的结构也发生改变，并且呈现不同的颜色。

    弱酸指示剂 HIn eq \o(\s\up→),\s\do3(←))→← In^- ＋ H⁺

              酸式色 碱式色

    弱碱指示剂 InOH eq \o(\s\up→),\s\do3(←))→← In⁺ ＋ OH^-

              碱式色 酸式色

（二）指示剂的变色范围

以弱酸指示剂为例： 

指示剂的变色范围是：pH = pK_HIn ± 1

式中表示，pH值在pK_HIn＋1以上时，溶液只显指示剂碱式的颜色；pH值在pK_HIn－1以下时，溶液只显酸式的颜色。PH在pK_HIn－1到pK_HIn＋1之间，我们才能看到指示剂的颜色变化情况。

（三）影响指示剂变色范围的因素

    影响指示剂变色范围的因素主要有两方面：一是影响指示剂常数K_Hin的数值，因而移动了指示剂变色范围的区间。这方面的因素如温度、溶剂的极性等，其中以温度的影响较大。另一方面就是对变色范围宽度的影响，如指示剂用量、滴定程序等。

    1.温度：指示剂的变色范围和K_Hin有关，而K_Hin与温度有关，故温度改变，指示剂的变色范围也随之改变。因此，一般来说，滴定应在室温下进行。如果必须在加热时进行，则对滴定液的标定也应在同样条件下进行。

    2.指示剂的用量：

    （1）对于双色指示剂，如甲基红，指示剂用量少一些为佳，因为从指示剂变色的平衡关系可以看出：HIn eq \o(\s\up5(→),\s\do3(←))→← In^- ＋ H⁺，如果溶液中指示剂的浓度小，则在单位体积溶液中HIn为数不多，加入少量滴定液即可使之几乎完全变为In^-，因此颜色变化灵敏；反之，指示剂浓度大时，发生同样的颜色变化所需滴定液的量也较多，致使终点时颜色变化不敏锐。

    （2）同理，对于单色指示剂，指示剂用量偏少时，终点变色敏锐。但如用单色指示剂滴定至一定pH，则需严格控制指示剂的浓度。因为一种单色指示剂，其酸式色Hin无色，碱式色In^-离子有色，故颜色深度仅决定于[In^-]：

            K_HIn

    [In^-] = ——[HIn]

           [H⁺]

    若氢离子浓度维持不变，在指示剂的变色范围内，溶液的颜色深度随指示剂浓度的增加而加强。因此，用单色指示剂，如酚酞滴定至一定pH值，必须使终点时溶液中指示剂浓度与对照溶液中的浓度相同。

    （3）此外，指示剂本身是弱酸或弱碱，也要消耗一定量的滴定液。因此，一般来说，指示剂用量少一些为佳，但也不宜太少，否则，由于人的辩色能力的限制，也不容易观察到颜色的变化。

    3.滴定程序：由于深色较浅色明显，所以当溶液由浅色变为深色时，肉眼容易辨认出来。例如，以甲基橙为指示剂，用碱滴定酸时，终点颜色的变化是由橙红变黄，它就不及用酸滴定碱时终点颜色的变化由黄变橙红来得明显。所以用甲基橙为指示剂时，滴定的次序通常是用酸滴定碱。同样的，用碱滴定酸时，一般采用酚酞为指示剂，因为终点由无色变为红色比较敏锐。

专业名词－－-混合指示剂

    在某些酸碱滴定中，pH突跃范围很窄，使用一般的指示剂不能判断终点，此时可使用混合指示剂，它能缩小指示剂的变色范围，使颜色变化更明显。