是一种弱的
有机酸,
相对分子质量为3300,在酸碱溶液的不同作用下,发生共轭结构的改变而变色。
在酸性溶液里,分子是其存在的主要形式,使溶液呈红色;(由于[H+]增大,平衡向
左移)
石蕊是从多种地衣所制得的天然蓝色色素,属于
黄酮类化合物中的
花色素类衍生物,具有C6-C3-C6结构。商品石蕊呈蓝色粉末、块状或压制成
正方形。它的主要
化学成分是C9H10O5N和C13H22O6。市售石蕊含有许多
填充剂,仅有4%~5%的
有效成分,加酸溶液变红,加过量的碱溶液又重新变成蓝色,pH变色范围在5~8之间。
石蕊试纸有三种:
红色石蕊试纸(检验碱性)、
蓝色石蕊试纸(检验酸性)、中性石蕊试纸。常用的是前两种,中性石蕊试纸不常用。
用石蕊原液(蓝紫色)浸制成蓝色
石蕊试纸,用红色石蕊试液浸制成红色石蕊试纸,用紫色石蕊试液浸制成中性石蕊试纸。紫色石蕊小花当然要用紫色石蕊试液浸制。但是,由于H2CO3只存在于水溶液中,所以用于浸制红色石蕊试纸和浸染紫色石蕊小花的石蕊液,只能用极稀的H3PO4与石蕊原液来调制。
实验准备:①在250mL
烧杯中注入150mL左右的
蒸馏水,加入半
药匙石蕊粉末,微热至50℃~60℃,搅动加速溶解成深蓝紫色石蕊溶液(原液),备用。②试管里注入1/2体积的蒸馏水,通入CO2制成饱和CO2水溶液(
H2CO3),备用。
紫色石蕊液配制:在不断振荡的条件下,在蓝紫色石蕊原液中逐滴加入饱和CO2水溶液,直至溶液由蓝紫色变成纯正的紫色(参见初三化学下册48页图1021的
石蕊试液的色泽),即成。调配紫色石蕊液,还可以用极稀的H3PO4来代替饱和CO2水溶液(但不要用
H2SO4、HCl等强酸);如果H3PO4稍过量则会调制成红色石蕊试液。
在500 mL水中加入10 g粉碎了的石蕊,煮沸5分钟,
静置后过滤,将所得溶液存放在
试剂瓶中。
取石蕊粉末10g,加
乙醇40ml,回流煮沸1小时,静置,倾去
上层清液,再用同一方法处理2次,每次用乙醇30ml,残渣用水10ml洗涤,倾去
洗液,再加水50ml煮沸,放冷,滤过,加适量
氢氧化钠稀溶液调至紫色即得。 变色范围 pH4.5~8.0(红→蓝)。
石蕊是
地衣植物,没有花,从中提取的
指示剂还叫做石蕊 。其酸式为红色,碱式为蓝色,故在酸性溶液中,主要以红色的酸式分子形式存在;在碱性溶液中,主要以蓝色的碱式离子形式存在。室温时,它的变色范围是pH5.0(红色)~8.0(蓝色)。
试液的配制方法是1g石蕊溶于50mL水中,
静置一昼夜后过滤。在滤液中加30mL95%乙醇,再加水稀释至100mL。
向5 g石蕊中加入95%热酒精500 mL充分振荡后静置一昼夜,然后倾去红色
浸出液(酒精可回收)。向存留的石蕊固体中加入500 mL纯水,煮沸后静置一昼夜后过滤,保留滤液,再向
滤渣中加入200 mL纯水,煮沸后过滤,弃去滤渣。将两次滤液混合,
水浴蒸发浓缩至向100 mL水中加入三滴浓缩液即能明显着色为止(若用于
分析化学,还需除去
碳酸根,步骤较繁,此处略)。
高二的人教版化学书写,紫色石蕊试液的测量pH值范围是在酸性与
弱碱性之间,无法具体确定其
PH值。