第一節(jié) 產(chǎn)品定義、性能及應(yīng)用特點(diǎn)

1、產(chǎn)品定義

指示劑是用以指示滴定終點(diǎn)的試劑。在各類滴定過程中，隨著滴定劑的加入，被滴定物質(zhì)和滴定劑的濃度都在不斷變化，在等當(dāng)點(diǎn)附近，離子濃度會(huì)發(fā)生較大變化，能夠?qū)@種離子濃度變化作出顯示（如改變?nèi)芤侯伾?，生成沉淀等）的試劑就叫指示劑?/p>

試紙則是荷載化學(xué)試劑的紙張，用于化學(xué) 分析 ；制成的商品，或?yàn)榫頎?，或?yàn)樾l狀。如果將一小片試紙粘著在一小條塑料片上，則叫做試片。

2、分類及性能

1）指示劑

（1）酸堿指示劑

指示溶液中H+濃度的變化，是一種有機(jī)弱酸或有機(jī)弱堿，其酸性和堿性具有不同的顏色。指示劑酸HIn在溶液中的離解常數(shù)Ka=［H+〕［In-〕/［HIn〕，即溶液的顏色決定于［In-〕/［HIn〕，而［In-〕/［HIn〕又決定于［H+〕。以甲基橙（Ka=10-3.4）為例，溶液的pH<3.1時(shí)，呈酸性，具紅色；pH>4.4時(shí)，呈堿性，具黃色；而在pH3.1～4.4，則出現(xiàn)紅黃的混合色橙色，稱之為指示劑的變色范圍。不同的酸堿指示劑有不同的變色范圍。

（2）金屬指示劑

絡(luò)合滴定法所用的指示劑，大多是染料，它在一定pH下能與金屬離子絡(luò)合呈現(xiàn)一種與游離指示劑完全不同的顏色而指示終點(diǎn)。

（3）氧化還原指示劑

作為氧化劑或還原劑，它的氧化形與還原形具有不同的顏色，在滴定中被氧化（或還原）時(shí)，即變色，指示出溶液電位的變化。

（4）沉淀滴定指示劑

主要是Ag+與鹵素離子的滴定，以鉻酸鉀、鐵銨礬或熒光黃作指示劑。

2）試紙

（1）酸堿性試紙

遇酸性或堿性溶液分別呈現(xiàn)不同的顏色。例如石蕊試紙遇堿性溶液（pH>7）呈藍(lán)色；遇酸性溶液（pH<7）呈紅色?？煞譃閮煞N：

A單一型酸性試紙

紙上只有一種指示劑，例如石蕊試紙、剛果紅試紙（pH<3呈藍(lán)紫色，pH>5呈紅色）、酚酞試紙（pH<8.2無色，pH>10呈紅色）。

B廣范圍pH試紙

紙上載有幾種指示劑，例如以一定比率配合的甲基黃、甲基紅、溴百里酚藍(lán)、百里酚藍(lán)和酚酞。它在不同pH時(shí)呈現(xiàn)不同的顏色，所以又稱萬用試紙。廣范圍試紙的種類很多，變色pH間隔有1、0.5、0.2～0.3個(gè)pH級(jí)幾種。有的可測(cè)pH范圍較寬，有的較窄，例如pH范圍可以有1～14、5～10、0～0.25、2.5～4.5、5.2～7.2等。當(dāng)一般酸堿性試紙接觸溶液時(shí)會(huì)產(chǎn)生滲色現(xiàn)象，即試紙上的指示劑會(huì)滲散。

（2）定性和半定量試紙

紙上浸漬有靈敏度和選擇性都高的試劑，與被檢對(duì)象接觸時(shí)顯示特征顏色，以顏色深淺與所附標(biāo)準(zhǔn)色階比較，可作半定量測(cè)定。例如，用于檢出硫化氫的乙酸鉛試紙、檢出臭氧和氧化劑的碘化鉀-淀粉試紙、檢出硼酸鹽的姜黃試紙等。Merckoquant牌試紙是一種半定量試紙，可用于測(cè)定水中的Al3+、NH、As3+、Ca2+、Cl-、CN-、CrO、Co2+、Cu2+、Fe2+、Ag+、K+、Mn2+、Ni2+、NO、NO、SO、Sn2+、Zn2+、抗壞血酸、過氧化物以及水的總硬度等。各種試紙的標(biāo)準(zhǔn)色階間隔不一，例如有5～20～50～125～250～500毫克/升的，也有10～25～50～100～250～500毫克/升的。

由于這種試紙的色階間距較大，分辨力不太高，故只能作半定量 分析 。如果存在干擾元素，事先須經(jīng)前處理。為了提高選擇性，還出現(xiàn)了一種商品，稱多層試紙，它由幾層構(gòu)成，分別涂以膠粘劑、緩沖劑、掩蔽劑、氧化劑（或還原劑）、顯色劑等，有時(shí)一層上就包含有幾個(gè)組分。

（3）區(qū)間試紙是一種可以測(cè)定濃度范圍的試紙。以測(cè)定水質(zhì)硬度的區(qū)間試紙為例，四小片試紙粘著在一條塑料片上，每片試紙上荷載一定量的指示劑和緩沖劑以及不同量的乙二胺四乙酸。試紙浸入水中后，從四個(gè)小片的顏色變化，就可估計(jì)出水的硬度。測(cè)定Cl-的試紙可用濾紙荷載不同量的硝酸銀，并加入一定量的鉻酸鹽作指示劑；測(cè)定時(shí)在試紙上滴加3納升的試樣，從顏色變化可測(cè)定Cl-的含量。

（4）生化測(cè)定試紙

它是將生化試劑固定在試紙上而成，用以檢驗(yàn)血液、尿、糞便和其他體液中的生化物質(zhì)，例如血清、血漿和尿中的膽紅素和蛋白質(zhì)、葡萄糖、血紅素、酮體、亞硝酸鹽、尿膽素原等。

（5）試劑試紙

為了野外或現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和攜帶的方便，有時(shí)也可將試劑吸著在濾紙上，剪成一定面積的濾紙小片，每片濾紙上荷載有一定量的試劑，測(cè)試時(shí)可直接將這種濾紙片加進(jìn)被測(cè)溶液中，試劑試紙的缺點(diǎn)是某些試劑在濾紙上吸附較牢，不易釋放。

第二節(jié) 發(fā)展歷程

指示劑和試紙的應(yīng)用最先出現(xiàn)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中，為了分辨一些物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)而產(chǎn)生的，最初用的較多的是酸堿性測(cè)試的指示劑，后來為了試驗(yàn)的方便性，便產(chǎn)生了PH試紙，試紙的產(chǎn)生，大大節(jié)省了時(shí)間，通常在測(cè)試溶液酸堿性的時(shí)候只需要用玻璃棒蘸取溶液滴在試紙上，等顏色發(fā)生變化再進(jìn)行與比色卡對(duì)比來判斷溶液的酸堿性及其強(qiáng)弱型，隨著試紙的產(chǎn)生，實(shí)驗(yàn)室里變出現(xiàn)了越來越多的測(cè)試試紙，例如石蕊試紙、碘化鉀淀粉試紙、淀粉試紙等，這些都是常用的試紙，其原理都是試紙中所含的化學(xué)物質(zhì)與被測(cè)試溶液在化學(xué)反應(yīng)中產(chǎn)生新物質(zhì)的變色現(xiàn)象，目前實(shí)驗(yàn)室中運(yùn)用的試紙和指示劑的種類越來越多，其化學(xué)過程也越來越復(fù)雜。

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展及化工 行業(yè) 的精細(xì)化發(fā)展，試紙及指示劑在各行各業(yè)的檢測(cè)中都有了不同程度的應(yīng)用。其中包括通用化學(xué)試劑、高純?cè)噭?、生化試劑、有機(jī)特效試劑、環(huán)保試劑； 分析 用標(biāo)準(zhǔn)溶液及雜質(zhì)測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)溶液和緩沖溶液；廣范試紙、精密試紙、指示類專用試紙、臨床試紙；目前醫(yī)療上在懷孕、糖尿病、艾滋病、肝炎等檢測(cè)上都有運(yùn)用，另外食品、蔬菜、農(nóng)藥、化工等方面也都運(yùn)用到檢測(cè)試紙及指示劑。

第三節(jié) 產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

我國在指示劑和試紙技術(shù) 研究 方面取得了較大的成功，基本的常用指示劑和試紙生產(chǎn)技術(shù)足以應(yīng)付國內(nèi)的生產(chǎn)需求。指示劑的生產(chǎn)技術(shù)中對(duì)酸堿滴定、配位滴定等試劑的配置確度通過微電子 分析 、元素鑒定等方法可以達(dá)到很分精確的程度。并且能夠根據(jù)化學(xué) 分析 原理，經(jīng)試驗(yàn)選擇一定量的顯色劑、酸度調(diào)節(jié)劑、穩(wěn)定劑等，以層析紙為載體制成氯離子試紙，并對(duì)試紙的性能進(jìn)行了試驗(yàn)，確定其使用方法和儲(chǔ)存條件。通過對(duì)實(shí)際水樣的測(cè)定，試紙法與國標(biāo)法比較，結(jié)果基本符合，誤差在半定量 分析 允許范圍內(nèi)。

近年來，國外一直在 研究 一種補(bǔ)腎澀試紙的生產(chǎn)技術(shù)，它是將活性染料連接于試紙的基體纖維素上制成的，其形式是染料-SO2-CH2-CH2-O-纖維素，染料的結(jié)構(gòu)隨pH的不同而有所變化，并顯示不同顏色。用這種試紙測(cè)試時(shí)，不會(huì)污染被測(cè)對(duì)象。用純凈的水沖洗，試紙也不變色。它對(duì)光穩(wěn)定，缺點(diǎn)是達(dá)到平衡較慢。這種試紙可用于測(cè)試混濁液、人體體液、食品等。

第四節(jié) 產(chǎn)品工藝特點(diǎn)或流程

1、指示劑

較大的固體顆粒溶解前，應(yīng)該先粉碎固體。固體的粉碎是在洗凈和干燥的研缽中進(jìn)行的。研缽中所盛固體的量不要超過研缽總?cè)萘康娜种弧?/p>

溶解固體時(shí)，常用攪拌，加熱等方法來加快溶解速度。攪拌液體應(yīng)手持?jǐn)嚢璋舨⑥D(zhuǎn)動(dòng)手腕，轉(zhuǎn)動(dòng)速度不要太快，也不要使攪拌棒碰在器壁上。攪拌試管中的液體時(shí)，攪拌棒可以轉(zhuǎn)動(dòng)，也可輕輕上下攪動(dòng)，但不要用力過大，以免將試管弄破。還可用振蕩試管的方法代替攪拌。

加熱以加速固體溶解的方法與加熱液體時(shí)相同，即一般有直接加熱方法和水浴加熱方法等。要視被加熱物質(zhì)的穩(wěn)定性，而選用不同的加熱方法。另外還要注意在容器上蓋表面皿，以防止液體蒸發(fā)。

稱量試劑的天平應(yīng)保持清潔、干燥，避免潮濕及腐蝕性氣體的侵蝕。在進(jìn)行稱量操作時(shí)，被稱取的試劑應(yīng)置于稱量紙上或其它器皿內(nèi)，不可在盤中直接稱量。

在配制強(qiáng)酸、強(qiáng)堿溶液或接觸有毒性藥物時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行。如稀釋硫酸時(shí)，應(yīng)謹(jǐn)慎的將濃硫酸緩緩傾注水中，切不可把水倒入濃硫酸中。

1、常見指示劑制備方法

1）蘇丹Ⅳ指示液

取蘇丹Ⅳ0.5g，加氯仿100ml使溶解，即得。

2）含鋅碘化鉀淀粉指示液

取水100ml，加碘化鉀溶液（3→20）5ml與氯化鋅溶液（1→5）10ml，煮沸，加淀粉混懸液（取可溶性淀粉5g，加水30ml攪勻制成），隨加隨攪拌，繼續(xù)煮沸2分鐘，放冷，即得。本液應(yīng)在涼處密閉保存。

3）鄰二氮菲指示液

取硫酸亞鐵0.5g，加水100ml使溶解，加硫酸2滴與鄰二氮菲0.5g，搖勻，即得。本液應(yīng)臨用新制。

4）間甲酚紫指示液

取間甲酚紫0.1g，加0.01mol/L氫氧化鈉溶液10ml使溶解，再加水稀釋至100ml，即得。變色范圍pH7.5～9.2（黃→紫）。

5）金屬酚指示液

（鄰甲酚酞絡(luò)合指示液）取金屬酞1g，加水100ml使溶解，即得。

6）茜素磺酸鈉指示液

取茜素磺酸鈉0.1g，加水100ml使溶解，即得。變色范圍pH3.7～5.2（黃→紫）。

7）熒光黃指示液

取熒光黃0.1g，加乙醇100ml使溶解，即得。

8）耐爾藍(lán)指示液

取耐爾藍(lán)1g，加冰醋酸100ml使溶解，即得。變色范圍pH10.1～11.1（藍(lán)→紅）。

9）鈣黃綠素指示劑

取鈣黃綠素0.1g，加氯化鉀10g，研磨均勻，即得。

10）鈣紫紅素指示劑

取鈣紫紅素0.1g，加無水硫酸鈉10g，研磨均勻，即得。

11）溴甲酚綠指示液

取溴甲酚綠0.1g，加0.05mol/L氫氧化鈉溶液2.8ml使溶解，再加水稀釋至200ml，即得。變色范圍pH3.6～5.2（黃→藍(lán)）。

2、常見試紙的制備方法

1）紅色石蕊試紙

用50份熱的乙醇溶液浸泡1份石蕊一晝夜，傾去浸出液，按1份存留石蕊加6份水的比例煮沸，并不斷攪拌，片刻后靜置一晝夜，濾去不溶物得紫色石蕊溶液，若溶液顏色不夠深，則需加熱濃縮，然后向此石蕊溶液中滴加0.05mol/L的H2SO4溶液至剛呈紅色，然后將濾紙浸入，充分浸透后取出，在避光、干燥、沒有酸、堿蒸氣的環(huán)境中晾干即成。

在被pH≥8的溶液潤濕時(shí)變藍(lán)；用純水浸濕后遇堿性蒸氣（溶于水溶液pH≥8.0的氣體如氨氣）變藍(lán)。常用于檢驗(yàn)堿性溶液或蒸氣等。

2）藍(lán)色石蕊試紙

用與上列相同的方法制得紫色石蕊溶液，向其中滴加0.1mol/L的NaOH溶液至剛呈藍(lán)色，然后將濾紙浸入，充分浸透后取出，用與上列相同的方法晾干即成。

被pH≤5的溶液浸濕時(shí)變紅；用純水浸濕后遇酸性蒸氣或溶于水呈酸性的氣體時(shí)變紅。常用于檢驗(yàn)酸性溶液或蒸氣等。

3）淀粉碘化鉀試紙

取1g可溶性淀粉置小燒杯中加水10mL，用玻璃棒攪成糊狀，然后邊攪拌邊倒入正在煮沸的200mL水中并繼續(xù)加熱約2至3分鐘溶液變清為止，再加入0.2gHgCl2（防霉），制成淀粉溶液。再向其中溶解0.4gKI及0.4gNa2CO3·10H2O，將濾紙浸入其中，浸透后取出晾干。

用于檢測(cè)能氧化I-的氧化劑如C12、Br2、NO2、O3、HClO、H2O2等，潤濕的試紙遇上述氧化劑變藍(lán)，也可以用來檢測(cè)I2。

4）醋酸鉛試紙

將濾紙浸入3%的醋酸鉛溶液中，浸透后取出，在無H2S的環(huán)境中晾干。

遇H2S變黑色，用于檢驗(yàn)痕量的H2S。

5）鐵氰化鉀試紙

將濾紙浸入飽和鐵氰化鉀溶液中，浸透后取出晾干。

遇含F(xiàn)e2+的溶液變成藍(lán)色，用于檢驗(yàn)溶液中的Fe2+。

6）亞鐵氰化鉀試紙

將濾紙浸入飽和亞鐵氰化鉀溶液中，浸透后取出晾干。

遇含F(xiàn)e3+的溶液呈藍(lán)色，用于檢驗(yàn)溶液中的Fe3+。

7）酚酞試紙

將1g酚酞溶于100mL95%的酒精后，邊振蕩邊加入100mL水制成溶液，將濾紙浸入其中，浸透后在潔凈、干燥的空氣中晾干。

遇堿性溶液變紅，用水潤濕后遇堿性氣體（如氨氣）變紅，常用于檢驗(yàn)pH>8.3的稀堿溶液或氨氣等。

第五節(jié) 國內(nèi)外技術(shù)未來發(fā)展趨勢(shì) 分析

1、技術(shù)創(chuàng)新

在指示劑及試紙的生產(chǎn)技術(shù)中，目前多數(shù)運(yùn)用的是化學(xué)反應(yīng)原理。然而由于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，相鄰學(xué)科之間在不斷的相互滲透，今后的 研究 方向就是利用物質(zhì)一切可以利用的性質(zhì)，建立新的指示劑及試紙 分析 技術(shù)，當(dāng)前主要的 研究 熱點(diǎn)是光譜 分析 、流動(dòng)注射 分析 、化學(xué)計(jì)量 分析 ，這些都讓是如何讓指示劑及試紙 行業(yè) 擁有新 研究 思路的方向，因此，一定藥做好實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備，通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新來完成。

2、定量檢測(cè)

由于操作的方便性及快速性，免疫層析試紙條目前已經(jīng)在部分傳染病，腫瘤標(biāo)志物，及生育指標(biāo)檢測(cè)方面得到了相當(dāng)?shù)钠占昂屯茝V。但目前的試紙條只能進(jìn)行定性檢測(cè)，還不能定量。因此很多需要檢測(cè)數(shù)據(jù)的項(xiàng)目暫時(shí)沒辦法采用。人們?cè)谠嚰垪l的定量檢測(cè)方面，已進(jìn)行了各種方向的探索，并已經(jīng)有部分產(chǎn)品開始進(jìn)入市場(chǎng)。微型化檢測(cè)儀器的出現(xiàn)并配備試紙條能進(jìn)行大部分ELISA檢測(cè)項(xiàng)目的操作時(shí)，試紙條技術(shù)就將成為基層醫(yī)療單位及家庭自檢的首選產(chǎn)品。

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