正文 遇酸變紅的紫羅蘭(1 / 1)

英國傑出的化學家和物理學家波義耳非常重視科學實驗的作用,堅信“知識來自實驗”。他有一句名言:“實驗是最好的老師。”他的許多重要科學發現都是從實驗中獲得的。酸堿指示劑的發現就是一例。1645年的一天早晨,波義耳正準備離開工作室去檢查實驗的進展情況,園丁走進工作室,給他送來一籃美麗的深紫色的紫羅蘭。波義耳十分欣賞紫羅蘭的豔麗和芬芳,隨手拿起一束花走進了實驗室。實驗室裏煙霧騰騰。爐子上蒸餾瓶裏的液體正在沸騰,縷縷濃煙從玻璃接收器裏冒出來。波義耳的助手都在緊張地工作著。他們遵照波義耳的指示,把“礬類”(重金屬硫酸鹽)放在蒸餾瓶裏加熱,以製取“礬油”(濃硫酸)。波義耳對工作的進展感到滿意。他聽助手威廉說又弄來了兩瓶鹽酸,就想倒些出來看見。波義耳順手把紫羅蘭放在桌上,幫助威廉往燒瓶裏倒濃鹽酸。傾倒鹽酸時,他們不小心,一些酸沫濺到花瓣上了,紫羅蘭微微地冒白霧。波義耳心疼他喜愛的紫羅蘭,立即叫人拿來一杯清水,把濺有酸沫的花放進杯裏清洗。過一會兒當他將花從杯中取出時,卻出現了奇跡:深紫色的紫羅蘭變成了紅色的了。波義耳沒有放過這一奇異的現象,立即叫人拿來幾個玻璃杯和清水。他在玻璃杯裏倒入一些鹽酸,用水稀釋後,把紫羅蘭分成小把放進去。紫色的花朵很快就變成了紅色。他們又用別的酸液來做實驗,得到同樣的結果。“不僅是鹽酸,其他的酸也可以將紫羅蘭由藍紫色變成紅色!”波義耳對這一新發現感到無比興奮。他認識到自己已無意中發現了一種極其簡單的鑒別酸液的方法。他高興地對自己的助手威廉說:“現在我隻要把紫羅蘭的花瓣放進一種溶液裏,就能很容易地確定這種溶液是不是酸液了。”隨即他又提出了新的設想:“最好是摘一把紫羅蘭花瓣,用它們製成浸液,在待檢驗的溶液裏加上幾滴浸液,使溶液顯色。根據顏色就可以判斷它是不是酸性的了。”“大概,強堿也可以使花的顏色改變吧!”威廉也大膽地提出了新的見解,他被波義耳的設想吸引住了。“也可能!我們都來試一試。可以用水,也可用酒精製取浸液,看看哪一種更有效。”波義耳立即分工,讓園丁去摘花,威廉去準備提取器,開始了新的實驗。他們不僅用紫羅蘭製取浸液,用玫瑰花瓣製取浸液,還搜集了藥草、地衣、五倍子、樹皮和植物的根製成了各種不同的浸液。他們將各種浸液分別滴入不同的酸液或堿液中,有些浸液在酸液的作用下改變顏色,有的在堿液的作用下改變顏色,最有意思的是從石蕊地衣中提取的浸液,它遇酸變成紅色,遇堿卻變成藍色。人們至今用了300多年的紫色石蕊試液,就是這樣誕生的。波義耳用這種浸液把紙浸透,然後烘幹,製成了最早的指示酸堿的試紙。現在我們知道,石蕊是一種有機酸,可從地表類植物中提取得到,組成較複雜。石蕊在很稀的水溶液中含有等量的使溶液呈藍色的離子和使溶液呈紅色的分子,所以呈現紫色。在酸性溶液中,主要以紅色的分子形式存在,在堿性溶液中,主要以藍色的離子形式存在,所以能在酸、堿兩種溶液中分別顯示出紅、藍兩種不同的顏色。石蕊的變色範圍是.pH5.8~8.0。

趣聞逸事

常用的酸堿指示劑

除石蕊試液外,常用的酸堿指示劑還有:酚酞,變色範圍pH8.2~10.0,由無色變為紅色。甲基橙,變色範圍pH3.1~4.4,由紅色變為黃色。甲基紅,變色範圍pH4.4~6.2,由紅色變為黃色。溴百裏酚藍,變色範圍pH6.2~7.6,由黃色變為藍色。此外,還有苯酚紅、中性紅、百裏酚酞等。在自然界裏,有許多植物色素在不同的酸堿性溶液中,都會發生顏色的變化。如牽牛花花瓣在酸性溶液中顯紅色,在堿性溶液中顯藍色;月季花花瓣在酸性溶液中顯紅色,在堿性溶液中顯黃色。此外,還有四季海棠、朱槿牡丹以及紫、紅蘿卜皮等都可用來作指示劑的代用品。