酸堿指示劑變色原理

酸堿指示劑是一類在其特定的pH值范圍內，隨溶液pH值改變而變色的化合物，通常是有機弱酸或有機弱堿。當溶液pH值發生變化時，指示劑可能失去質子由酸色成分變為堿色成分，也可能得到質子由堿色成分變為酸色成分；在轉變過程中，由于指示劑本身結構的改變，從而引起溶液顏色的變化。指示劑的酸色成分或堿色成分是一對共軛酸堿。

一、指示劑的變色原理

現以弱酸型指示劑（如*）為例，說明酸堿指示劑的變色 原理。

弱酸型酸堿指示劑在溶液中存在下列平衡：

[H+]=KHIn*[HIn]/[In-]

HIn表示弱酸的分子，為酸色成分；In-是弱酸分子離解出H+以后的復雜離子，為堿色成分。*的酸色成分是無色的，堿色的成分則呈紅色。根據平衡原理：

[H+]=KHIn*[HIn]/[In]

將等式兩邊各取負對數得：

pH=pKHIn+p[HIn]/[In]

已知溶液的顏色決定于堿色成分的濃度比值，而此比值又與pH和pKHIn值有關。一定溫度下，對的某種指示劑，pKHIn是一常數。所以堿色成分與酸色成的濃度比值隨溶液pH值的改變而變化，溶液的顏色也隨之改變。例如，在*指示劑溶液中加入酸時，H+就大量增多，使*的離解平衡向左移動，這時酸色成分增多，堿色成分減少，溶液的顏色以酸色為主，*在酸液中是無色的。反之，如向溶液中加堿時，則平衡向右移動，堿色成分增加，酸色成分減少，溶液的顏色就以堿色為主，*在堿液中是紅色的。所以指示劑可用以指示溶液的酸堿性或測定溶液的ph值。

上述弱酸指示劑的變色原理，同樣適用于弱堿指示劑。