紫色石蕊与无色酚酞,作为初高中化学实验中常用的两种酸碱指示剂,今天我们看来是最常见的,但是在酸碱指示剂发明之前呢? 我们来聊一聊它们是如何被化学家发现并广泛运用的。
这要从一束紫罗兰说起,紫罗兰是一种紫色美丽的小花,在欧洲广泛种植,因为花瓣近似心形,所以代表着爱情。又因为每年夏季开放,可以代表盛夏清凉。
紫罗兰花
十七世纪的某个清晨,英国化学家波义耳开始了一天的实验。不小心把几滴盐酸(HCl)滴到了刚采摘的紫罗兰的花朵上。紫罗兰花竟变成了红色的,波义耳感到很好奇。善于探索的化学家又用硝酸(HNO3)、硫酸(H2SO4)等做了相同的实验,发现花瓣全变成了红色。由此认定紫罗兰花的浸出液,可用于检验溶液是否呈酸性。
由此延伸出去,他把能找到的各种植物的部位制成浸出液,并做实验,发现了石蕊效果更好。石蕊是地衣类别的植物,生在高山荒漠、苔原的岩石表面。在我国分布于东北、内蒙古、贵州、云南、西藏等地。从石蕊地衣中提取出的紫色液体遇碱性溶液变蓝。遇酸性溶液变红,这就是我们现在用的双向指示剂。
石蕊
紫色石蕊试剂
而酚酞是指一种有机化合物,可以人工合成。其特性是在酸性和中性溶液中为无色,在碱性溶液中为红色。
酚酞还有一个特点,当遇到较浓的碱液,会立即转变成无色。有的时候我们做实验酚酞好像失效了,红色退去变成无色。无法检验碱性溶液,就是因为溶液碱性太强了。
无色酚酞变红
其实在日常生活中,我们可以尝试用玫瑰花瓣、紫甘蓝叶等植物有色部位捣烂,然后过滤取有色的汁液,也能自制简单的酸碱指示剂。下图就是紫甘蓝制成的酸碱指示剂。
紫甘蓝制成的酸碱指示剂