铬黑T指示剂的制备

背景^[1]

铬黑T指示剂，又名媒染黑11，别名依来铬黑T指示剂，学名1-(1-羟基-2-萘基偶氮)-6-硝基-2-萘酚-4-磺酸钠盐，是测定钡、镉、铟、镁、锰、钙、铅、钪、锶、锌、锆等的综合指示剂。测定水样的总硬度(钙、镁离子总量)时也是用铬黑T指示剂作为指示剂。我们在按照生活饮用水卫生规范2001配制铬黑T指示剂时发现:其中的9.1.3.6仅用95%乙醇溶解铬黑T指示剂并稀释至100ml这样所得的指示剂分别用水样和纯水验证溶液均呈深紫红色，不能出现滴定终点颜色的改变。

铬黑T指示剂是一种常用的金属指示剂。在溶液中呈现出三种不同的颜色，在pH值小于6.3时，呈紫红色；pH值大于11.6，显橙色；pH值在6.3～11.6之间呈蓝色。实践证明，使用铬黑T指示剂最适宜的pH值在9.0～10.5之间。固体铬黑T指示剂很稳定，使用时数量不好控制。液体铬黑T指示剂使用起来很方便，但其水溶液仅能保存几天。

铬黑T结构中有一个氧化性基团硝基及两个不同的还原性基团偶氮基及酚式羟基，这样就可以发生分子内部的氧化还原反应，使指示剂破坏。同时，铬黑T指示剂的水溶液易发生分子聚合而变质，尤其在pH值小于6.3时最严重。另外，在碱性条件下，铬黑T指示剂易被空气中的氧或氧化性离子氧化而褪色。经考察探索，铬黑T指示剂溶于三乙醇胺无水乙醇即显蓝色，比相应的铬黑T指示剂水溶液的蓝色要明显得多，这种颜色相当于铬黑T指示剂分子中羟基失去一个氢离子的颜色。

因为羟基失去质子，推电子能力加强，使电子云移向硝基，这样可以较好地满足硝基对电子的要求，起到延缓分子内部氧化还原的作用，从而增加了铬黑T指示剂的稳定性。同时，三乙醇胺溶液显碱性，可以保证铬黑T指示剂溶液的pH值大于6.3，起到防止其聚合的作用，保证了溶液的稳定性；另外，盐酸羟胺的加入可以防止外界氧化性物质对其的影响。

应用^[3]

铬黑T指示剂是EDTA络合滴定中常用的金属离子指示剂，特别适宜作为镁的指示剂，但是其水溶液稳定性较差，通常与KCl或NaCl配成固体混合物来使用，平行测定时难以掌握用量，试样颜色深浅不一，且终点变色不十分明显，常常造成较大误差，给分析工作带来不便。

制备^[2]

1.铬黑T指示剂干粉指示剂

称取0.5g铬黑T指示剂，加100gNaCl充分混合、碾磨均匀，通过40~50目，储于棕色瓶中，密塞备用。此法所配固体铬黑T指示剂可较长期保存，只是使用时不如液体铬黑T指示剂的采用滴瓶滴加那样方便。

2.铬黑T指示剂液体指示剂

根据固体铬黑T指示剂性质稳定、易溶于水和乙醇的特点，可分别选用水、95%乙醇、丙三醇和三乙醇胺作为溶剂。用水、95%乙醇或丙三醇作为溶剂时，0.5g铬黑T指示剂必须加10ml硬度缓冲液，再以水、95%乙醇或丙三醇溶解并稀释至100ml，而不能按?生活饮用水卫生规范的9.1.3.6直接用95%乙醇溶解并稀释至100ml。用三乙醇胺，0.5g铬黑T指示剂溶于100ml三乙醇胺中，可最多用25ml乙醇代替三乙醇胺以减少溶液的粘性，因为三乙醇胺具有胺类的碱性，可不加硬度缓冲液。

以上所配铬黑T指示剂液体指示剂用棕色瓶储于冰箱中，使用方便。其中，铬黑T指示剂水溶液因为发生聚合反应和氧化反应只能保存几天；铬黑T指示剂乙醇溶液因乙醇的易挥发性亦只能稳定一个月左右；铬黑T指示剂丙三醇或三乙醇胺溶液则可较长期保存。4种溶剂中以三乙醇胺为，因其不仅可以减慢铬黑T指示剂的聚合速度，而且在用EDTA-Na2滴定Ca2+、Mg2+时三乙醇胺可作为掩蔽剂消除Fe3+、Al3+对铬黑T指示剂的封闭作用。

铬黑T指示剂为深紫红色，以此滴定水样也呈紫红色，不能出现滴定终点颜色的改变，没有起到指示剂的作用；若将该指示剂滴入纯水中，不是出现应有的纯蓝色，而是呈深紫红色；若以上所配制的指示剂滴定水样，则滴定终点颜色改变明显，如果滴入纯水中则呈纯蓝色，用标准水样验证结果相符。实际工作中我们采用三乙醇胺作为溶剂，以0.5%比例配制，盛于棕色滴瓶中储于冰箱内，可以使用1~2年。

主要参考资料

[1] 岳冠华, & 王鹏. (2007). 铬黑t指示剂稳定体系的研究及应用. 北京建筑工程学院学报, 23(1), 49-51.

[2] 朱万明, 杨志琼, 苏桂华, 李娜, 姜建容, & 彭一萍. (2004). 铬黑t指示剂的配制. 预防医学情报杂志, 20(4), 480-480.

[3] 池璐, & 李子康. (2018). 络合滴定法测自来水总硬度指示剂铬黑t的选择. 石化技术, 25(3), 210-211.