介紹
石蕊,是一種從多種石蕊地衣中提取的天然藍(lán)色色素。市售石蕊試劑(混合物)[1],主要成分為石蕊精(也叫石蕊素)和紅石蕊精的堿金屬化合物,成分中還有生物堿、紅粉苔酸、苔紅素等物質(zhì)。石蕊指示劑部分溶于水和乙醇而呈藍(lán)色。它能作為一種酸堿指示劑,試劑中的石蕊精起著決定性的作用。它是初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)常用的一種酸堿指示劑。
石蕊指示劑
變色機(jī)理
石蕊指示劑的色變機(jī)理是其具有特殊的化學(xué)性質(zhì)。在酸性環(huán)境中,石蕊試劑呈現(xiàn)紅色;而在堿性環(huán)境中,它則變?yōu)樗{(lán)色。這種顏色變化是由于石蕊試劑中的指示劑分子在不同pH值的環(huán)境中發(fā)生電離和質(zhì)子轉(zhuǎn)移所引起的。在酸性條件下,指示劑分子會(huì)失去質(zhì)子,形成帶負(fù)電荷的離子,從而使溶液呈現(xiàn)紅色;而在堿性條件下,指示劑分子會(huì)接受質(zhì)子,形成帶正電荷的離子,使溶液呈現(xiàn)藍(lán)色[2]。
制備
石蕊指示劑的制備過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單,但需要注意細(xì)節(jié)。一般來(lái)說(shuō),石蕊試劑的制備采用的是石蕊地衣或者石蕊紙。將石蕊地衣或者石蕊紙用水浸泡,然后用紗布過(guò)濾,得到的就是石蕊試劑。在制備過(guò)程中,需要注意浸泡時(shí)間和溫度,以及過(guò)濾時(shí)使用的紗布要干凈,避免雜質(zhì)污染試劑[3]。
應(yīng)用
石蕊指示劑在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中有著廣泛的應(yīng)用。例如,在酸堿滴定實(shí)驗(yàn)中,石蕊試劑可以作為指示劑,通過(guò)觀察溶液的顏色變化來(lái)判斷滴定終點(diǎn)。此外,在化學(xué)分析和環(huán)境監(jiān)測(cè)中,石蕊試劑也可以用于檢測(cè)水樣、土壤等環(huán)境樣品的酸堿性。除了化學(xué)領(lǐng)域,石蕊試劑在生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中也有著重要的應(yīng)用。例如,在植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)中,石蕊試劑可以用于檢測(cè)植物組織中的酸性物質(zhì),如蘋(píng)果酸、檸檬酸等。此外,在微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中,石蕊試劑也可以用于檢測(cè)培養(yǎng)基的酸堿性,從而判斷微生物的生長(zhǎng)情況[4]。
參考文獻(xiàn)
[1]吳明輝,祁曉黎.教學(xué)儀器與實(shí)驗(yàn),2010(5):28-29.
[2] 北京師范大學(xué),華中師范大學(xué),南京師范大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)教研室.無(wú)機(jī)化學(xué)(上冊(cè)).4版.北京:高等教育出版社,2002:327-333.
[3] 華中師范大學(xué),華北師范大學(xué),陜西師范大學(xué),等.分析化學(xué)(上冊(cè)).3版.北京:高等教育出版社,2010:119-124.
[4] 任躍紅.中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究.北京:中國(guó)石化出版社,2011:106-110,186-190.