Redoxný indikátor

Redoxný indikátor alebo oxidačne-redukčný indikátor je indikátor, ktorý vratne mení farbu pri konkrétnom elektródovom potenciáli. Používajú sa na kolorimetrický odhad redoxného potenciálu roztoku, teda jeho schopnosti pôsobiť ako redukčné či oxidačné činidlo. Jedným z prvých použití redoxnej titrácie bolo stanovenie chlórovej vody (roztoku Cl2, HCl a HOCl) pomocou indiga ako indikátora v roku 1787, ale neskorší vývoj redoxných titrácií bol pomalý práve kvôli malému počtu vhodných indikátorov.

Jednou z podmienok pre to, aby látku bolo možné použiť ako redoxný indikátor, je rýchla a reverzibilná zmena farby. To znamená, že oxidačne-redukčná rovnováha indikátorového redoxného systému sa musí ustáliť veľmi rýchlo. Na základe toho je len málo druhov organických redoxných systémov, ktoré je možné použiť ako indikátory.

 Použitie 
Redoxné indikátory používajú pri redoxných titráciách, i keď v mnohých prípadoch ich nahradili potenciometrické stanovenia. Okrem toho je možné ich použiť na miestach, kde potenciometria nie je úplne vhodná, napríklad na pozorovanie metabolizmu buniek.

Počas sledovanej reakcie dochádza k redukcii či oxidácii indikátoru a pomocou ich pomeru koncentrácií oxidovanej a redukovanej formy je možné pomocou Nernstovej rovnice spočítať redoxný potenciál. V prípade redoxných inikátorov dochádza i k farebnej zmene, pomocou ktorej je možné určiť bod ekvivalencie prebiehajúcej reakcie. Aby bola zmena v bode ekvivalencie identifikovateľná, potenciál sa musí zmeniť približne o hodnotu , kde ne je počet elektrónov potrebných na oxidáciu/redukciu indikátoru. To znamená zmenu o ~120 mV pre jednoelektrónovú redukciu a ~60 mV pre dvojelektrónovú redukciu.

Redoxné indikátory je možné použiť i na vizualizáciu redukčných či oxidačných a všeobecne fyzikálne chemických vlastností životného prostredia, napríklad v anaeróbnych sedimentoch. To však komplikuje niekoľko faktorov, napríklad sorpcia na sediment alebo reoxidácia vzdušným kyslíkom.

 Druhy redoxných indikátorov 
Existujú dva hlavné druhy redoxných indikátorov:

 komplexy kovov s ligandmi s α,α'-diimínovou skupinou (napr. fenantrolínom a bipyridínom) - v týchto systémochsa mení oxidačné číslo kovu
 organické redoxné systémy (napríklad metylénová modrá) - v týchto systémoch sa protón (katión H+) účastní redoxnej reakcie

Kvôli tomu, že niektoré redoxné systémy využívajú presun protónu, sa niekedy redoxné indikátory delia na dve skupiny, a to indikátory závislé na pH a indikátory nezávislé na pH. Okrem závislosti na pH kvôli účasti protónu v reakcii môže takisto dochádzať k protonácii jednotlivých funkčných skupín indikátora (napríklad amínových či ketónových), čo môže ďalej komplikovať stanovenie.

Niektoré redoxné indikátory umožňujú i chemiluminiscenčnú či fluorescenčnú detekciu.

 Indikátory nezávislé na pH 
IndikátorE0 (V)Farba oxidovanej formyFarba redukovanej formy2,2'-bipyridín (Ru komplex) +1,33bezfarebnážltáNitrofenantrolín (Fe komplex) +1,25tyrkysováčervenáKyselina N-fenylantranilová +1,08fialovo-červenábezfarebnáKomplex 1,10-fenantrolínu so síranom železnatým +1,06tyrkysováčervenáN-Etoxychryzoidín +1,00červenážltá2,2'-bipyridín (Fe komplex) +0,97tyrkysováčervená5,6-Dimetylfenantrolín (Fe komplex) +0,97žlto-zelenátyrkysováo-Dianizidín +0,85červenábezfarebnáDifenylaminosíran sodný +0,84červeno-fialovábezfarebnáDifenylbenzidín +0,76fialovábezfarebnáDifenylamín +0,76fialovábezfarebnáViologén -0,43bezfarebnámodrá

 Indikátory závislé na pH 
IndikátorE0 (V)
pri pH=0E (V)
pri pH=7Farba oxidovanej formyFarba redukovanej formy2,6-Dibrómfenolindofenol sodný alebo 2,6-dichlórfenolindofenol sodný +0,64 +0,22modrábezfarebnáo-Krezolindofenol sodný +0,62 +0,19modrábezfarebnáTionín +0,56 +0,06fialovábezfarebnáMetylénová modrá +0,53 +0,01HEWITT, LF. "Oxidation-Reduction Potentials in Bacteriology and Biochemistry." Oxidation-Reduction Potentials in Bacteriology and Biochemistry. Edn 6 (1950).modrábezfarebnáKyselina indigotetrasulfónová +0,37 -0,05modrábezfarebnáKyselina indigotrisulfónová +0,33 -0,08modrábezfarebnáIndigokarmín (kyselina indigodisulfónová) +0,29 -0,13modrábezfarebnáKyselina indigomonosulfónová +0,26 -0,16modrábezfarebnáFenosafranín +0,28 -0,25červenábezfarebnáSafranín +0,24 -0,29červeno-fialovábezfarebnáNeutrálna červená +0,24 -0,33červenábezfarebná

 Referencie 

 Zdroj 

Kategória:Redoxné indikátory
Kategória:Fyzikálna chémia