Химические индикаторы

Индика́тор (лат. indicator – указатель) — соединение, позволяющее визуализировать изменение концентрации какого-либо вещества или компонента, например, в растворе при титровании, или быстро определить pH, еН и др. параметры. Существуют также химические индикаторы для самых различных специальных целей, например, для определения дозы облучения.

Применение индикаторов

Индикаторы позволяют быстро и достаточно точно контролировать состав жидких или газообразных сред, следить за изменением их состава, или за протеканием химической реакции.

Широко используются кислотно-основные индикаторы, разбавленные растворы которых обладают способностью заметно изменять цвет, в зависимости от кислотности раствора. Причина изменения цвета - изменения в строении молекул индикатора в кислой и щелочной среде, что приводит к изменению спектра поглощения раствора.

Для определения состава газовых сред используют индикаторные бумажки и индикаторные трубки.

Структура молекул и цвет индикаторов

Трифенилметановые красители-индикаторы

Структура трифенилметановых красителей

Трифенилметановые красители широко используются в качестве индикаторов. В зависимости от типа заместителей изменения структуры молекулы приводят к широкой гамме цветных соединений, большинство из которых могут служить химическими индикаторами.

Название \ Положение	2"	2	3	4	5	2'	3'	4'	5'
Бромтимоловый синий	SO3−	Me	Br	OH	MeEt	Me	Br	OH	MeEt
Бромфеноловый синий	SO3−	H	Br	OH	Br	H	Br	OH	Br
Бромкрезоловый зелёный	SO3−	Me	Br	OH	Br	Me	Br	OH	Br
Крезоловый красный	SO3−	H	Me	OH	H	H	Me	OH	H
Фенолфталеин	CO2−	H	H	OH	H	H	H	OH	H
Тимолфталеин	CO2−	Me	H	OH	MeEt	Me	H	OH	MeEt
Малахитовый зелёный	H	H	H	NMe2	H	H	H	NMe2	H

Производные азобензола

Структура производных азобензола

.

Виды индикаторов

• Кислотно-основные индикаторы
• Редокс-индикаторы, Ох- и Red-формы которых имеют различный цвет
• Металлоиндикаторы
• Адсорбционные индикаторы

Распространённые кислотно-основные индикаторы

Индикатор	Окраска/кислая форма	Окраска/щелочная форма	Интервалы pH
Ализариновый желтый	желтый	фиолетовый	10,1 - 12,1
Тимолфталеин	бесцветный	синий	9,4 - 10,6
Фенолфталеин	бесцветный	красный	8,2 - 10,0
Крезоловый красный	желтый	тёмно-красный	7,0 - 8,8
Нейтральный красный	красный	коричневый	6,8 - 8,0
Феноловый красный	желтый	красный	6,8 - 8,0
Бромтимоловый синий	желтый	синий	6,0 - 7,6
Лакмус (азолитмин)	красный	синий	5,0 - 8,0
Метиловый красный	красный	желтый	4,4 - 6,2
Метиловый оранжевый	розовый, желтый	желтый	3,0 - 4,4
Бромфеноловый синий	красный	синий	3,0 - 4,6
Тропеолин 00...	-	желтый	1,4 - 3,2

Редокс-индикаторы

Редокс- или окислительно-восстановительные индикаторы изменяют цвет в зависимости от еН раствора, т.е. от присутствия в в нём окислителей или восстановителей. Дифениламин бесцветен в восстановленной форме, но имеет фиолетовый цвет в восстановленном состоянии. Некоторые ярко окрашенные вещества сами могут служить индикатором. Например, при перманганатометрическом определении железа(II)

10FeSO₄ + 2KMnO₄+ 8H₂SO₄ = 5Fe₂(SO₄)₃ + 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 8H₂O

добавляемый в процессе титрования раствор перманганата обесцвечивается, пока не будут окислены все ионы Fe²⁺, имевшиеся в исследуемом растворе. Точка эквивалентности определяется по розовой окраске раствора, из-за возникшего избытка перманганат-ионов.

Хингидрон также является окислительно-восстановительным индикатором. это смесь хинона и гидрохинона.

См. также

• Визуализация
• Титрование
• Аналитическая химия
• pH-метр
• Стеклянный электрод