酸碱指示剂是指可用于酸碱滴定的指示剂。
它们是一种相对复杂的有机弱酸或弱有机碱,可以在溶液中部分电离成指示剂离子和氢离子(或氢氧根离子),它们的分子和离子经历结构变化取决于因此,它在不同的pH溶液中呈现不同的颜色。
这种酸碱指示剂最初是由着名的英国化学家罗伯特·博伊尔(Robert Boyle)发现的,他在实验过程中意外地用浓盐酸刺激了紫罗兰。它将花浸在水中以清洁花瓣中的酸。
过了一会儿,波伊尔惊讶地发现紫色变成了红色,所以他让助手将紫色花瓣分成小块并将它们放入另一种酸性溶液中。花瓣变红了。
然后,他使用其他花瓣作为实验,从花瓣中提取水或酒精提取物,并用它们测试未知物质是否呈酸性,当用碱性溶液测试花瓣时我发现变色也会发生。
从那以后,博伊尔从植物的根部提取汁液,如草药,牵牛花,苔藓,玫瑰和树皮,并用它们制作试纸。Boyle使用这些试纸制备了几种酸性和碱性溶液。
目前科学研究中最常见的酸碱指标是甲基橙,酚酞和石蕊。酚酞在酸性和中性溶液中是无色,黄色或其他颜色(与酸的类型相关的颜色),酸性且非常强,无色无色。碱性溶液非常强。
如下表所示,这些颜色变化与各种酸碱环境中酚酞的结构变化密切相关。
从上表中可以看出,指标的颜色与其精细结构的变化有关。通常,有机结构中的共轭体系越大,物质的颜色越深。
在上述结构式中,可以看出,在酚酞的两个芴结构中,共轭体系大,内酯型和羧酸酯型的共轭体系小。颜色不同。
我们日常生活中发现的一些植物富含花青素和其他酸和有机碱。当环境的pH变化时,有机酸和碱的结构发生变化,颜色发生变化,因此可以作为酸使用。
我们常见的蔬菜之一,紫甘蓝,含有花青素。它可用于制造酸碱指示剂。紫甘蓝和花青素的结构如下。
花青素的结构
紫甘蓝
花青素,也称为花青素,是一种广泛存在于自然界植物中的水溶性天然色素。通过水解花色素苷获得的背景色素。在植物细胞液泡的不同pH条件下,花酞菁赋予花瓣色彩鲜艳的色彩。
粉碎紫甘蓝叶,浸泡在蒸馏水中,得到紫色紫色渗滤液。例如,在白醋中,无色白醋立即变成红色,一旦落入肥皂水中就会变成绿色。它落入碱性水中,变成天蓝色。
一般来说,花青素的酸度是微红的,而碱是蓝色或淡绿色。
因此,我们可以利用花青素颜色变化的原理来测试生命中常见物质水溶液的酸度和碱度。
这项工作是“科学中国 - 科学原理”的原创,并展示了复制时的来源。
作者:艾伦
[编辑:李浩]