一、指示剂的变色道理

现以弱酸型指示剂（如酚酞）为例，阐明酸碱指示剂的变色道理。

弱酸型酸碱指示剂在溶液中存在以下均衡：

HIn透露表现弱酸的份子，为酸色成份；In-是弱酸份子离解出H+当前的庞大离子，为碱色成份。酚酞的酸色成份是无色的，碱色的成份则呈红的。依据均衡道理：

或

将等式双方各取负对数得：

或

（3-8）

由式（3-8）可知，溶液的色彩决议于碱色成份的浓度比值，而此比值又与PH和PHHin值有关。必然温度下，对指定的某种指示剂，PHHin是一常数。因此碱色成份与酸色成的浓度比值随溶液PH值的改动而转变，溶液的色彩也随之改动。比方，在酚酞指示剂溶液中参加酸时，H+就少量增加，使酚酞的离解均衡向左挪动，这时候酸色成份增加，碱色成份增加，溶液的色彩以酸色为主，酚酞在酸液中是无色的。反之，如向溶液中加碱时，则均衡向右挪动，碱色成份添加，酸色成份增加，溶液的色彩就以碱色为主，酚酞在碱液中是红的的。因此指示剂可用以指导溶液的酸碱性或测定溶液的PH值。

二、指示剂的变色局限和变色点

由式（3-8）能够看出，当溶液的PH值大于PKHin时，[ In-]将大于[HIn]，溶液的色彩将以碱色为主。反之，当溶液的PH值小于PKHin时，[In-]就小于[HIn]，溶液的色彩将以酸色为主。平日当[ In-]/[HIn]=10时，即碱色成份的浓度是酸色成份浓度10倍时，溶液将完整出现碱色成份的色彩，而酸色被隐瞒了。这量溶液的PH值为：

即 pH=pKHIn+1

同理，当[In-]/[HIn]=1/10时，即酸色成份浓度是碱色成份浓度10倍时，溶液的色彩将完整出现指示剂的酸色。这时候溶液的PH值为：

即　pH＝pKHIn－1

可见溶液的色彩是在PH=PKHin-1到 PH= PKHin+1的局限内转变的，这个局限称为指示剂的变色局限即变色域。在变色局限内，当溶液的PH值改动时，碱色成份和酸色成份的比值随之改动，指示剂的色彩也发作改动。超越这个局限，如Ph≥PKHin+1时，看到的只是碱色；而在PH ≤PKHin-1时，则看到的只是酸色。因而指示剂的变色局限约2个PH单元。当[In-]/[HIn]=1即PH= PKHin时，称为指示剂的变色点。因为人的视觉对各类色彩的敏感水平不一样，加上在变色域内指示剂出现混合色，两种色彩相互影响察看，因此实践察看后果与理论值有差异，大多数指示剂的变色局限小于2个PH单元。表3-4列出了经常使用指示剂的变色局限。

表3－4　几种经常使用的酸碱指示剂

酸碱指示剂 变色局限 PKHin 色彩 浓度 用量 酸色 碱色 (滴/10mL试液) 百里酚蓝（麝香草酚蓝） 1.2～2.8 1.65 红 黄 0.1%的20%酒精溶液 1～2 甲基黄 2.9～4.0 3.3 红 黄 0.1%的90%酒精溶液 1 甲基橙 3.1～4.4 3.40 红 黄 0.05%的水溶液 1 溴酚蓝 3.0～4.6 3.85 黄 蓝紫 0.1%的20%酒精溶液或其钠盐水溶液 1 甲基红 4.4～6.2 4.95 红 黄 0.1%的60%酒精溶液或其钠盐水溶液 1 溴百里酚蓝(溴麝香草酚蓝) 6.2～7.6 7.1 黄 蓝 0.1%的20%酒精溶液或其钠盐水溶液 1 中性红 6.8～8.0 7.4 红 黄 0.1%的60%酒精溶液 1 酚红 6.7～8.4 7.9 黄 红 0.1%的60%酒精溶液或其钠盐水溶液 1 酚酞 8.0～10.0 9.1 无 红 0.5%的90%酒精溶液 1～3 百里酚酞(麝香草酚酞) 9.4～10.6 10.0 无 蓝 0.1%的90%酒精溶液 1～2

在测定溶液的PH值时，也经常使用夹杂指示剂，它是把很多局限不一样的指示剂夹杂起来，使其在不一样的PH值局限内表现不一样的色彩。一种能够测定PH4-10局限内溶液酸度的夹杂指示剂的配方是：百里酚蓝0.01g，溴百里酚蓝1.20g,甲基红0.32g,酚酞1.20g.配制时,可将上述指示剂按配方称取,然后研匀,用200mL95%酒精润湿并消融,加蒸馏水150mL浓缩,用0.1mol·L-1的NaOH溶液中和至溶液显绿色，再加水至400mL。其PH值为8.1。它在不一样酸度的溶液中显出不一样的色彩。比方：

PH： 　　4　5　6　7　8　9　10

色彩：　红　橙　黄　绿　青　蓝　紫

为了使用方便起见，也可用夹杂指示剂溶液将试纸润湿，凉干制成PH试纸供测试之用。