[发明专利]滴定分析常用指示剂终点颜色判断的标准比色系统

说明书

技术领域

本发明涉及分析化学中的容量分析法，具体涉及容量分析法中的终点判断。

背景技术

分析化学中的容量分析法(即滴定分析)是一类极其重要的经典分析手段，在分析化学教学体系中占有重要地位，在国民经济众多行业的生产实践中同样具有重要的实际意义。滴定分析过程中，对化学反应的进程以及滴定终点的判断均依赖指示剂的颜色变化来实现。但各类指示剂数量繁多，颜色复杂且变化多样，准确判定终点颜色，最大限度的控制终点误差以获得准确可靠的分析结果，对于实验操作者而言，是整个分析程序中须特别重视的操作难点及重点。但是，目前人们对滴定终点指示剂颜色变化的判定依据仍然停留于文字描述或经验传递，文献手册中叙及的指示剂终点变化的颜色也仅仅是一个非常笼统、描述模糊的概念，没有相对标准的、直观的比色系统作对比，极易导致较大的终点误差。并且许多指示剂的颜色变化是一个缓慢的过程，中间出现过渡色，变化到何种程度才能获得最佳准确度一直未有明确的研究结论。初学者甚至有一定操作经验的化验师亦无法正确辨别各种有着相同文字描述的颜色(比如单就“红”色即有多种“红”)，以及颜色与误差间的对应关系。因此，终点的判断是滴定分析中一大技术难点，是影响结果准确度的关键因素之一。多年来这个问题给学校的实验课教学带来很多麻烦，也同样在生产实践活动中困扰着广大分析工作者。

另一方面，在终点颜色判断时，必须采用白色作为背衬，以避免颜色干扰产生判断上的误差。但在教学过程以及生产实践过程中，我们发现白色背衬五花八门，学生常以白色工作服、随便找的一张白纸(各种不同的“白色”)或是接近白色的物品来做背衬，这样导致白色差异很大，容易产生判断误差，并且导致工作场面混乱，影响工作台面的整洁。

发明内容

本发明的目的是提供一种滴定分析常用显色指示剂终点颜色判断的标准比色系统。这种标准比色系统可以一种很直观的方式为实验者准确判定终点颜色提供依据，并可使分析工作者在色调一致的白色背衬下进行比色，减少判断误差。

本发明的滴定分析常用显色指示剂终点颜色判断的标准比色系统，在标准白色背衬上填充标准颜色，标准颜色有在酚酞2滴和3滴、甲基橙1滴和2滴时的酸色与碱色，二甲酚橙2滴和3滴、铬黑T2滴和3滴、钙指示剂0.01g和0.03g时的络合色与游离色、二苯胺磺酸钠4滴和5滴时的氧化色与还原色以及存在Fe离子时二苯胺磺酸钠4滴和5滴时的氧化色和还原色，以及上述酸色与碱色之间、络合色与游离色之间、氧化色和还原色之间所形成的自然过渡标准色带即全色带；有在与制作全色带所使用的相同的用量条件下，典型滴定反应的滴定反应计量点的标准色、滴定终点误差为-0.1％即计量点前半滴滴定剂时的标准色、滴定终点误差为+0.1％即计量点后半滴滴定剂时的标准色，在比色用大块标准颜色的旁边有同样质地和色度的比色用标准白色背衬。

由于本发明的比色系统中标示出了终点颜色与误差对应的颜色标准，即标识有误差分布情况，提供了直观的指示剂固有极限颜色及渐变全貌和滴定允许误差范围内的各点标准色及对应误差值全貌，因此可以很直观地通过对比，确切地判断反应的终点和掌握结果的误差，解决了长期以来滴定分析操作中终点判定的经验性和随意性等问题。在标准颜色的旁边有同样质地和色度的比色用标准白色背衬，就实现了在同样的背景条件下进行比对，确保无背景色的干扰，从而消除视觉错误，减少实验误差。

本发明的比色系统中的常用显色指示剂包括：酸碱指示剂类的酚酞、甲基橙；金属指示剂类的二甲酚橙、铬黑T、钙指示剂即钙羧酸；氧化还原指示剂类的二苯胺磺酸钠。这已经基本涵盖了常见滴定分析的范围。

为了更准确地制作标准色块，本发明将标准色块的标准颜色的参数进行了规定，见下表：

为能够对同一指示剂应用于不同滴定时提供参考，扩大使用范围，还在本标准比色系统中对酸碱显色指示剂标示了各标准色对应的pH值。

为了易于观察，本发明中实际进行颜色比对时的各标准色块填充于标准白色背衬上，标准色块尺寸不小于3.8cm×4.5cm，标准白色背衬的尺寸大于标准色块，每个比对用标准色块旁边配有同样质地和色度、尺寸大于标准色块的比色用标准白色背衬。

本发明的标准比色系统的制作，采用国家标准溶液进行，标准色块通过实物、相片记录、图像处理软件的手段确定。标准比色系统制作时所使用的显色指示剂浓度及酸度条件限定为：

①酚酞C＝1g/L；           ②甲基橙C＝1g/L；

③铬黑T  C＝5g/L，pH＝10；④二甲酚橙：C＝2g/L，pH＝6；