[科普中国]-氧化还原指示剂

氧化还原指示剂是氧化还原滴定法中所使用的一类化学指示剂。它们大多数是结构复杂的有机化合物，有的是氧化剂，有的是还原剂， 而指示剂的氧化态和还原态具有不同的颜色。氧化还原指示剂用于当溶液中滴定体系电对的点位改变时，指示剂电对的浓度也发生改变，因而引起溶液颜色变化，以指示滴定终点。

氧化还原指示剂分类指示剂可分为三类，其一是被滴定物或被滴定溶液本身有足够深的颜色，在滴定过程中， 本身颜色消退，这样其本身就可作为指示剂，称 为自身指示剂，如高锰酸钾。

其二是指示剂本身不具有氧化还原性，但能和氧化性物质或还原性物结合而产生特殊的颜色，称为显色指示剂，例如可溶性淀粉与碘反应，生成蓝紫色的化合物，当碘被还原为碘离子时，颜色消失。

其三是指示剂在氧化态或还原态时呈现不同的颜色，例如，二苯胺磺酸钠在还原性物质溶液中几乎无色，而在氧化性质溶液中呈紫色，这 类指示剂还有邻二氮菲-亚铁等;有些指示剂 的颜色变化是可逆的；也有些指示剂的颜色变化是不可逆的。1

指示剂的变色范围令氧化还原指示剂的半反应为：

当时，溶液呈现氧化态颜色；

当时，溶液呈现还原态的颜色；

当时，溶液能观察到明显的颜色变化。

因此，氧化还原指示剂理论变色范围为：

常见氧化还原指示剂**亚甲基蓝：**分子式C16H18ClSN3。分子量319.86。三水合物为墨绿色结晶，有铜的光泽。UVλmax609、668nm。易溶于水，溶于乙醇(溶液为天蓝色)、氯仿，不溶于醚和苯，加入稀硫酸及锌则褪色，但加入氢氧化铵迅速恢复。制法：由4-二甲基氨基苯胺和硫代硫酸反应制得。用途：作指示剂成分之一，也是生物体染色剂。2

**二苯胺：**分子式C12H11N。分子量169.22。白至微红色晶体。熔点53～54℃，沸点302℃，相对密度1.16。溶于苯、乙醚、冰醋酸、二硫化碳，微溶于乙醇，不溶于水。同盐酸反应生成二苯胺盐酸盐，光照后颜色变深。制法：将苯胺与苯胺盐酸盐加热而成。

**二苯胺磺酸钠：**一种有机试剂。分子式 C12H10O3NSNa。分子量271.27。白色片 状结晶。溶于水，不溶于乙醇。常配成0.2 ～0.5%水溶液，作氧化还原指示剂。在酸 性溶液中其标准氧化还原电位为0.84伏 ([H]=0.1摩/升)，其氧化态为紫红色， 还原态为无色。

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指示剂的选择选择氧化还原指示剂的实质为实际的变色点位在滴定的电位突跃范围内，且应尽量使指示剂电位与计量点电位一致或接近。如果滴定剂或被滴定物质有色时，滴定观察到的颜色是其与指示剂的混合色，这就要求在计量点前后，所选用的指示剂仍有明显的颜色变化。

在滴定过程中，当滴定剂稍一过量，指示剂即由氧化态变为还原态， 或由还原态变为氧化态， 由于颜色的突变而指示出滴定的终点。列出一些氧化还原指示剂的克式量电位(见表)。在选择指示剂时，应使指示剂的克式量电位(E°′)尽量与反应的等当点电位一致， 以减小终点误差。

表： 一些氧化还原指示剂的E°′及颜色变化

本词条内容贡献者为:

严羽 - 副主任医师 - 重庆市第九人民医院