黑茶漬素

來源

黑茶漬素是化學色素試劑——石蕊的主要成分，可從多種地衣類植物中提取。石蕊( litmus)生長在中高海拔向陽的岩石上，植株矮小，但能通過其分泌的黑茶漬素等有機酸促進高山岩石的逐漸風化、解體，對土壤的形成有重要的作用。

化學特性

黑茶漬素{石蕊(Litmus)}是一種弱有機酸，相對分子質量為3300，在酸鹼溶液的不同作用下，發生共軛結構的改變而變色。

也就是說，在溶液中，隨著溶液酸鹼性的變化，其分子結構發生改變而呈現出不同的顏色變化：在酸性溶液里，分子是其存在的主要形式，使溶液呈紅色（由於[H+]增大，平衡向左移）；在鹼性溶液里，石蕊水解發生的電離平衡向右移動，電離產生的酸根離子是其存在的主要形式，故使溶液呈藍色（由於[OH-]增大，平衡右移）；在中性溶液里，分子和酸根離子共存，因而溶液呈紫色，即不變色（[HZ]=[Z-]）。

酸性物質：變紅 PH≤4.5，弱酸、中性、弱鹼性物質：不變色 4.5<PH≤8.3，鹼性物質：變藍 PH>8.3

一切使酸鹼指示劑變色的現象都是化學變化（化學反應），比如二氧化碳水溶液（或碳酸）可以使石蕊溶液變紅，氨氣水溶液（氨水）卻能使石蕊溶液變藍，這就是化學變化。

故事

石蕊（黑茶漬素）作為化學指示劑檢驗溶液的酸鹼性是英國化學家、物理學家波義耳（Robert Boyle， 1627 -1691）率先發現並開始推廣使用的。如何能簡便地測出溶液的酸鹼性，曾使波義耳及其他科學家大傷腦筋、束手無策。但有一天，問題在波義耳面前出現了轉機。這一天，波義耳把剛采來的一束美麗的紫羅蘭插在實驗室的花瓶里，開始做實驗。可是他一不小心把幾滴鹽酸滴到了紫羅蘭的花朵上。愛花的波義耳趕忙用清水去沖洗，就在此時，波義耳看到紫羅蘭花竟變成了紅色花! 紫羅蘭為什麼會變紅? 波義耳感到很新奇，同時更感興奮，他決心探根究底、搞個水落石出。波義爾又用HNO3（硝酸）、H2SO4（硫酸）、CH3COOH（醋酸）做實驗，結果完全相同———花瓣全變成了紅色。經過反覆實驗，波義耳認定紫羅蘭花的浸出液，可用於檢驗溶液是否呈酸性。

初戰告捷，但波義耳並不滿足，他試圖再找出用來檢驗鹼性的物質。他把能找到的花卉、藥草、樹皮、塊莖、塊根、苔蘚、地衣等製成浸出液，逐一試驗它們在鹼性溶液中的變色反應。終於發現:鹼性溶液能使從石蕊地衣中提取出的紫色液體變藍。即便如此，波義耳仍未就此止步，他想:能不能用一種試劑既能測酸性又能測鹼性呢? 他試著把石蕊浸出液滴入鹽酸溶液中，結果出現了與用紫羅蘭檢驗酸性一樣的現象———石蕊浸出液也變成了紅色!

問題徹底解決了。石蕊試劑遇鹼變藍，逢酸變紅，這正是波義耳苦苦找尋的雙向指示劑! 從此，石蕊試劑廣泛套用於檢驗溶液的酸鹼性。波義耳這項重大發明是在1646年作出的，如今仍在普遍採用。所以，我們今天能十分容易地檢測出溶液的酸鹼性，這應該感謝偉大的波義耳!

黑茶漬素

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