石蕊

石蕊是一种部分溶于水和乙醇的混合物，由多种地衣中的染料组成。水溶液具有变色性质； 取决于是否与酸性或碱性物质接触（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（南美）、Roccella fuciformis（安哥拉、马达加斯加）、Roccella pygmaea（阿尔及利亚）、Roccella phycopsis、Lecanora tartarea（挪威、瑞典）、Variolaria dealbata、Ochrolechia parella、Parmotrema tinctorum、Parmelia。目前主要采用的是莫桑比克的Roccella montagnei和美国加州的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。有紅色石蕊試紙和藍色石蕊試紙兩種。红色石蕊试纸是加了少量硫酸和盐酸使其变红[7]。蓝色石蕊试纸则是浸泡较稀的碳酸钠或氢氧化钠溶液制成[8]，但也有蓝色石蕊試紙就是一般的石蕊浸泡而成。[7]

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. . [2023-06-16]. （原始内容存档于2023-07-03）.
  2. H. Musso, C. Rathjen. . Chem. Ber. 1959, 92 (3): 751–3. doi:10.1002/cber.19590920331.
  3. . 7 October 2021 [2023-08-07]. （原始内容存档于2023-05-28）.
  4. Manfred Neupert: Lackmus in Römpp Lexikon Chemie (German), January 31, 2013.
  5. Surber, Christian; Humbert, Philippe; Abels, Christoph; Maibach, Howard. Surber, Christian; Abels , 编. . 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. . Biotechnic & Histochemistry. 2003, 78 (6): 289–302. doi:10.1080/10520290410001671362.
  7. . www.madehow.com. [2021-02-03]. （原始内容存档于2021-04-26）.
  8. . wenku.baidu.com. [2022-02-18]. （原始内容存档于2022-02-18）.
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