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金属指示剂
CONTENTS
目 录
金属指示剂的显色原理
金属离子指示剂的选择
01
02
指示剂的封闭与僵化
常用的指示剂
03
02
01
金属指示剂的显色原理
金属指示剂的性质和作用原理
(1) 金属指示剂是一些有机配位剂，可与金属离子形成有色配合物；
(2) 所生成的配合物颜色与游离指示剂的颜色不同；
利用配位滴定终点前后，溶液中被测金属离子浓度的突变造成的指示剂两种存在形式（游离和配位）颜色的不同，指示滴定终点的到达。
HIn2-
MgIn-
铬黑 T (EBT)
二甲酚橙
金属指示剂的显色原理
滴定前加入指示剂
游离态颜色
络合物颜色
滴定开始至终点前
MY无色或浅色
终点
MY无色或浅色
游离态颜色
络合物颜色
金属指示剂必备条件
颜色的变化要敏锐
K′MIn 要适当，K′MIn < K′MY
反应要快，可逆性要好。
MIn形成背景颜色
常用金属指示剂
二甲酚橙
是一多元酸，不同的酸碱型体具有不同的颜色：
pH < 6.3
pH > 6.3
H2In4-
HIn5-
2H+
H+
+
适宜pH 范围：< 6.3
pH
型体及颜色
指示剂络合物颜色
PAN金属指示剂
PAN：1-（2-吡啶基偶氮）-2-萘酚
pH
型体及颜色
指示剂络合物颜色
H
2
I
n
p
K
a1 =1.9
p
K
a2
= 12.2
In
2-
H
I
n
-
pH < 1.9
1.9 < pH < 12.2
pH > 12.2
H2In
HIn-
In2-
2H+
H+
+
适宜pH 范围：1.9 ~ 12.2
常用金属指示剂
CuY—PAN金属指示剂的作用原理
——置换作用
CuY +PAN + M
蓝色
黄色
滴定前，加入指示剂：
终点时：
Cu-PAN
+ Y
Cu-PAN
+ MY
CuY + PAN
02
金属离子指示剂的选择
要求指示剂在pM突跃区间内发生颜色变化，且
指示剂变色的pMep应尽量与化学计量点pMsp一致，
以减小终点误差。
当[MIn]=[In’]时，
03
指示剂的封闭与僵化
→ 指示剂的封闭现象
MIn不变色。因溶液中含有某些离子
与In形成十分稳定的络合物，造成颜色
不变现象。采用掩蔽剂消除。
例如，以EBT作指示剂，EDTA滴定Ca2+和Mg2+时，Al3+和Fe3+存在会发生指示剂封闭现象，用三乙醇胺掩蔽干扰离子。
→ 指示剂的僵化现象
MIn变色缓慢。MIn难溶于水，置 换反应速度缓慢，终点拖长。采用加有机溶剂或加热来消除。
例PAN作指示剂时，加入乙醇或丙酮或加热，可使指示剂颜色变化明显。
04
常用的指示剂
名 称 In MIn 使用pH
铬黑T（EBT） 蓝色 红色 7～11
二甲酚橙（XO） 黄色 紫红 5～6
1-（2-吡啶偶氮） 黄色 红色 2～12
-2-萘酚（PAN）
钙指示剂 蓝色 红色 10～13
混合离子体系分别滴定的思路
M, N
KMY >> KNY
KMY < KNY
KMY ~ KNY
控制酸度
掩蔽
选择滴定剂
控制酸度分步滴定研究内容
K′MY ~ pH的变化
可行性的判断
酸度控制的条件选择
解决的问题
lgK =
pH =
控制酸度分步滴定
用掩蔽和解蔽方法进行分别滴定
掩蔽法
络合掩蔽法
沉淀掩蔽法
氧化还原掩蔽法
络合掩蔽法
在选择滴定M时，N就有干扰。加入络合掩蔽剂后，使N与L形成稳定的络合物，降低溶液中N的游离浓度。
先加络合掩蔽剂，再用EDTA滴定M。
Al3+
Zn2+
过量的F-
pH=5~6
AlF63-
Zn2+
EDTA
测定
Zn2+
含量
→先加络合掩蔽剂L，使N生成NL后， EDTA 准确滴定M，再用X破坏NL，从NL 中将N释放出来，以EDTA再准确滴定N。X为解蔽剂。
Pb2+
Zn2+
Cu2+
KCN
氨性溶液
掩蔽Zn2+，Cu2+
测定Pb2+
EBT
EDTA
甲醛
解蔽
Zn2+
EDTA
测定Zn2+
→先以EDTA直接滴定或返滴定测出M,N的总量，再加络合掩蔽剂L,L与NY中的N络合, 释放Y，再以金属离子标准溶液滴定Y，测定N的含量。
Al3+
Ti(IV)
EDTA
AlY
TiY
NH4F或NaF
Al3+
Ti(IV)
总量
Al3+
Ti(IV)
EDTA
AlY
TiY
苦杏仁酸
测定
Ti(IV)
含量
Al3+
含量
释放TiY中的EDTA
例如
KCN
在碱性条件下使用,氰化物剧毒，其废液污染环境, 已较少使用。
Cu2+,Co2+,Ni2+,Hg2+能用氰化物掩蔽Zn2+,Cd2+氰化物掩蔽后，可被甲醛解蔽；
Ca2+,Mg2+,Pb2+及稀土不被氰化物掩蔽。
掩蔽剂
氟化物（NH4F或NaF）
当溶液中Al3+、Ti(IV)、Zr(IV)、Sn(IV)、Th(IV) 中的一种离子与其他干扰离子共存时，先用EDTA将他们完全络合，再加入NH4F，由于形成稳定的氟络合物，故EDTA络合物完全被破坏，从而释放出相当量的EDTA，用金属盐类的标准溶液滴定释放出来的EDTA ，即可测得该离子含量。
乙酰丙酮 pH=5~6时，可以掩蔽Al3+、Fe3+、Be2+、Pd2+、UO22+, 用Y滴定Pb2+、Zn2+、Mn2+、Co2+、Ni2+、Cd2+、Bi3+、Sn2+等。
柠檬酸 在近中性溶液中掩蔽Bi3+、Cr3+、Fe3+、Sn(IV)、Th(IV)、Ti(IV）等用Y滴定Cu2+、Hg2+、Cd2+、Pb2+和Zn2+。防止高价离子水解。
酒石酸 在氨性溶液中掩蔽Fe3+、Al3+后，用Y滴定Mn2+。防止高价金属离子水解。
草酸 在氨性溶液中掩蔽Fe3+、Al3+、Mn2+等。
磺基水杨酸 酸性溶液中掩蔽Al3+、Th(IV)、Zr(IV)等。
1,10-邻二氮菲 在pH=5~6时掩蔽Cu2+、Ni2+、Zn2+、Cd2+、Hg2+、Co2+、Mn2+ 与Fe2+形成的螯合物呈深红色干扰测定。
乙二胺及其同系物 在碱性溶液中掩蔽Cu2+、Ni2+、Co2+、Zn2+、Cd2+和Hg2+等。
三乙醇胺 在碱性溶液中掩蔽Fe3+、Al3+、Ti(IV)、Sn(IV)和少量Mn2+等。
加沉淀剂，使干扰离子浓度降低，在不分离沉淀的情况下直接滴定，这种消除干扰的方法称为沉淀掩蔽法。例如，在强碱溶液中用EDTA滴定Ca2+时，强碱与Mg2+形成Mg(OH)2沉淀而不干扰Ca2+的滴定，此时OH-就是Mg2+的沉淀掩蔽剂。
沉淀掩蔽法存在下列缺点：
掩蔽效率有时不高；
共沉淀影响滴定的准确度；
沉淀吸附指示剂影响终点观察；
沉淀颜色深，或体积庞大，妨碍终点观察。
沉淀掩蔽法
氧化还原掩蔽法
利用氧化还原反应改变干扰离子的价态以消除干扰的方法，称氧化还原掩蔽法。
抗坏血酸 Fe3+ → Fe2+
Na2S2O3 Cu2+ → Cu（S2O3）23-
过硫酸铵 Cr3+ → Cr2O72-
其它滴定剂的应用

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