石蕊
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石蕊是一種部分溶於水和乙醇的混合物，由多種地衣中的染料組成。水溶液具有變色性質； 取決於是否與酸性或鹼性物質接觸（即取決於pH值）。 因此，它在化學中用作酸鹼指示劑。 石蕊是一種深藍色的物質混合物，CAS號為1393-92-6。
7-羥基吩噁嗪酮（7-hydroxyphenoxazone）是石蕊中隨酸鹼變色的染料[1]，分子式為C7H7O4N。[2]
| 石蕊（酸鹼指示劑） | ||
| 低於pH 4.5 時 | 高於pH 8.3 時 | |
| 4.5 | ⇌ | 8.3 |
歷史
[編輯]英語中的「石蕊」一詞litmus源自古諾爾斯語，意為「用於染色的苔蘚」[3]。大約 1300 年，最早由西班牙醫師阿納爾德斯·德·維拉·諾瓦開始使用石蕊來研究酸和鹼[4][5]。
從 16 世紀開始，人們從一些地衣中提取藍色染料，而當時石蕊的主要產地為荷蘭。
天然來源
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石蕊可從多種地衣中提取，來源有以下多種：Roccella tinctoria（南美）、Roccella fuciformis（安哥拉、馬達加斯加）、Roccella pygmaea（阿爾及利亞）、Roccella phycopsis、Lecanora tartarea（挪威、瑞典）、Variolaria dealbata、Ochrolechia parella、Parmotrema tinctorum、Parmelia。目前主要採用的是莫三比克的Roccella montagnei和美國加州的Dendrographa leucophoea。[4]
化學成分
[編輯]石蕊的CAS號為1393-92-6，含有10-15種不同的染料成分。石蕊的成分應該和地衣紅染料差不多，但是比例不同。石蕊種占比最大的成分分子量約為3300。[6]
酸鹼指示劑
[編輯]溶液
[編輯]石蕊溶液呈紫色，也叫紫色石蕊試液。將1g石蕊溶於50ml水中，靜置一晝夜後過濾。在濾液中加30ml、95%乙醇，再加水稀釋至100ml。
- pH低於4.5時顯紅色，pH高於8.3時顯藍色，顏色變化不很明顯。
- 每10L試液用1滴石蕊即可。
- 石蕊不適合作酸鹼滴定的指示劑。
試紙
[編輯]石蕊試紙是由石蕊溶液浸漬濾紙，晾乾得到。有紅色石蕊試紙和藍色石蕊試紙兩種。紅色石蕊試紙是加了少量硫酸和鹽酸使其變紅[7]。藍色石蕊試紙則是浸泡較稀的碳酸鈉或氫氧化鈉溶液製成[8]，但也有藍色石蕊試紙就是一般的石蕊浸泡而成。[7]
鹼性溶液使紅色試紙變藍，酸性溶液使藍色試紙變紅。嚴格而言，在室溫及大氣壓力情況下，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 | 紅不變，藍變紅 | 不變色(紅) | 紅變藍，藍不變 |
| 藍色石蕊試紙 | 不變色(藍) |
常見的鹼性氣體並不多，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。
參閱
[編輯]參考文獻
[編輯]- ^ 存档副本. [2023-06-16]. （原始內容存檔於2023-07-03）.
- ^ 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.
- ^ Litmus. 7 October 2021 [2023-08-07]. （原始內容存檔於2023-05-28）.
- ^ 4.0 4.1 4.2 Manfred Neupert: Lackmus in Römpp Lexikon Chemie (German), January 31, 2013.
- ^ Surber, Christian; Humbert, Philippe; Abels, Christoph; Maibach, Howard. Surber, Christian; Abels , 編. pH of the Skin: Issues and Challenges - Current Problems in Dermatology. Basel: Karger Medical and Scientific Publishers. 2018: 3 [1 May 2023]. ISBN 9783318063851. （原始內容存檔於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.
- ^ 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.
- ^ 7.0 7.1 How litmus paper is made - material, making, history, used, product, History, Raw Materials, Design. www.madehow.com. [2021-02-03]. （原始內容存檔於2021-04-26）.
- ^ 几种常见试纸的制作方法 - 百度文库. wenku.baidu.com. [2022-02-18]. （原始內容存檔於2022-02-18）.