石蕊

(重定向自石蕊试纸

石蕊是一种部分溶于水乙醇的混合物,由多种地衣中的染料组成。水溶液具有变色性质; 取决于是否与性或性物质接触(即取决于pH值)。 因此,它在化学中用作酸碱指示剂。 石蕊是一种深蓝色的物质混合物,CAS号为1393-92-6。

石蕊粉末
7-羟基吩噁嗪酮的结构
带指示剂石蕊溶液的 pH 系列

7-羟基吩噁嗪酮(7-hydroxyphenoxazone)是石蕊中随酸碱变色的染料[1],分子式为C7H7O4N。[2]

石蕊酸碱指示剂
低於pH 4.5 时 高於pH 8.3 时
4.5 8.3

历史

英語中的“石蕊”一词litmus源自古諾爾斯語,意为“用于染色的苔藓”[3]。大约 1300 年,最早由西班牙医师阿納爾德斯·德·維拉·諾瓦英语Arnaldus de Villa Nova开始使用石蕊来研究酸和碱[4][5]

从 16 世纪开始,人们从一些地衣中提取蓝色染料,而當時石蕊的主要產地為荷兰

天然来源

 
地衣Roccella fuciformis

石蕊可从多种地衣中提取,来源有以下多种:Roccella tinctoria英语Roccella tinctoria(南美)、Roccella fuciformis英语Roccella fuciformis(安哥拉、马达加斯加)、Roccella pygmaea英语Roccella pygmaea(阿尔及利亚)、Roccella phycopsis英语Roccella phycopsisLecanora tartarea(挪威、瑞典)、Variolaria dealbata英语Variolaria dealbataOchrolechia parellaParmotrema tinctorum英语Parmotrema tinctorumParmelia英语Parmelia (lichen)。目前主要采用的是莫桑比克的Roccella montagnei英语Roccella montagnei和美国加州的Dendrographa leucophoea英语Dendrographa leucophoea[4]

化学成分

石蕊的CAS号为1393-92-6,含有10-15种不同的染料成分。石蕊的成分应该和地衣紅英语Orcein染料差不多,但是比例不同。石蕊种占比最大的成分分子量约为3300。[6]

酸碱指示剂

溶液

石蕊溶液呈紫色,也叫紫色石蕊试液。将1g石蕊溶于50ml水中,静置一昼夜后过滤。在滤液中加30ml、95%乙醇,再加水稀释至100ml。

  • pH低于4.5时显红色,pH高于8.3时显蓝色,颜色变化不很明顯。
  • 每10L试液用1滴石蕊即可。
  • 石蕊不适合作酸碱滴定的指示剂。

试纸

石蕊試紙是由石蕊溶液浸漬濾紙,晾乾得到。有紅色石蕊試紙藍色石蕊試紙兩種。红色石蕊试纸是加了少量硫酸盐酸使其变红[7]。蓝色石蕊试纸则是浸泡较稀的碳酸钠氢氧化钠溶液制成[8],但也有蓝色石蕊試紙就是一般的石蕊浸泡而成。[7]

性溶液使紅色試紙變藍,性溶液使藍色試紙變紅。嚴格而言,在室溫大氣壓力情況下,pH值高於8.3時紅石蕊試紙才會變藍,而pH值低於4.5時藍石蕊試紙才會變紅。換句話說,pH值介乎4.5及8.3時紅藍石蕊試紙是不會變色的。[4]所以在測試接近中性的溶劑時或會不大準確。

水溶液 酸性 中性 鹼性
紅色石蕊試紙 紅不变,蓝变红 不變色(紅) 红变蓝,蓝不变
藍色石蕊試紙 不變色(藍)

常見的鹼性氣體并不多,因此紅色石蕊試紙成為檢驗氨氣的常用方法,用濕潤的紅色石蕊試紙靠近氣體,試紙變藍則說明該氣體可能為氨氣。

参阅

参考文献

  1. ^ 存档副本. [2023-06-16]. (原始内容存档于2023-07-03). 
  2. ^ H. Musso, C. Rathjen. Orcein dyes. X. Light absorption and chromophore of litmus. Chem. Ber. 1959, 92 (3): 751–3. doi:10.1002/cber.19590920331. 
  3. ^ Litmus. 7 October 2021 [2023-08-07]. (原始内容存档于2023-05-28). 
  4. ^ 4.0 4.1 4.2 Manfred Neupert: Lackmus in Römpp Lexikon Chemie (German), January 31, 2013.
  5. ^ Surber, Christian; Humbert, Philippe; Abels, Christoph; Maibach, Howard. Surber, Christian; Abels , 编. pH of the Skin: Issues and Challenges - Current Problems in Dermatology. Basel: Karger Medical and Scientific Publishers. 2018: 3 [1 May 2023]. ISBN 9783318063851. (原始内容存档于2023-05-03). In the early 14th century, the Spanish scholar, Arnaldus de Villa Nova (1235–1311), began to use litmus for studying acids and bases. This compound, extracted from a lichen, had been used as a dye since at least the time of the Vikings, but he was the first person known to use it as a test of acidity. 
  6. ^ Beecken, H.; E-M. Gottschalk; U. v Gizycki; H. Krämer; D. Maassen; H-G. Matthies; H. Musso; C. Rathjen; Ul. Zdhorszky. Orcein and Litmus. Biotechnic & Histochemistry. 2003, 78 (6): 289–302. doi:10.1080/10520290410001671362. 
  7. ^ 7.0 7.1 How litmus paper is made - material, making, history, used, product, History, Raw Materials, Design. www.madehow.com. [2021-02-03]. (原始内容存档于2021-04-26). 
  8. ^ 几种常见试纸的制作方法 - 百度文库. wenku.baidu.com. [2022-02-18]. (原始内容存档于2022-02-18).