故事4:偶然发现的酸碱指示剂
有一天清晨,波义耳像往常一样正准备到实验室去做实验。一位园艺工人为他送来一篮非常鲜美的紫罗兰,喜爱鲜花的波义耳顺手将美丽的鲜花带进了实验室。
在实验过程中,一位实验助手不小心把少量的盐酸溅到了鲜花上。他想“真可惜,盐酸弄到鲜花上了”,为洗掉花上的酸液,他把花放到水里,一会儿紫罗兰颜色变红了。
波义耳把这一切都看在眼里,科学家特有的好奇心使他对这一偶然的变化充满了兴趣。他认为,可能是盐酸使紫罗兰颜色变为红色。那么,其他酸是不是也有这种本领呢?
为了进一步验证自己的设想,他让助手立即取来当时已知的几种酸的溶液,把紫罗兰花瓣分别放入这些酸中,结果现象完全相同,紫罗兰都变为红色。由此他推断,不仅盐酸,其他各种酸也都能使紫罗兰变为红色。
科学家的思路一旦被打开,他是不会轻易停下自己前进的脚步的。
如果把紫罗兰花瓣放入不显酸性的溶液,情况会如何呢?波义耳又开始了紧张的验证工作,实验表明,紫罗兰花瓣没有变为红色,而且如果是碱性溶液,花瓣就变为蓝色。
波义耳想,这太重要了,以后只要把紫罗兰花瓣放进溶液,看它是不是变为红色或蓝色,就可判别这种溶液是酸性还是碱性。
自然界中有许许多多种五颜六色的花瓣,能不能用其他花瓣来代替紫罗兰呢?很快,这位追求真知、不知疲倦的科学家,采集了牵牛花、苔藓、月季花等来做试验,也产生了一些变色现象。
波义耳想如果能将花瓣中有用的部分提取出来,保存在实验室里,那不是更方便吗!
他找来很多植物花瓣并制成花瓣的水或酒精的浸液。甚至他还找来了很多药草、树皮和各种植物的根,泡出了多种颜色的不同浸液。
有趣的是,他从石蕊苔藓中提取的紫色浸液,酸能使它变红色,碱能使它变蓝色,这就是最早的石蕊试液,波义耳把它称做指示剂。
为使用方便,波义耳用一些浸液把纸浸透、烘干制成纸片,使用时只要将小纸片放入被检测的溶液,纸片上就会发生颜色变化,从而显示出溶液是酸性还是碱性。
今天,我们使用的石蕊试纸、酚酞试纸、pH试纸,就是根据波义耳的发现原理制成的。
红色石蕊试纸
蓝色石蕊试纸
小知识:酸碱指示剂的原理
自然界中有些植物的花、叶、茎、根、果实中含有一些植物色素,主要是花青素。花青素在不同的酸碱环境中,能呈现出不同的颜色,因此,可利用它来做酸碱指示剂。
中学实验室常用的酸碱指示剂为:紫色石蕊试液和无色酚酞试液。
我来体验:自制酸碱指示剂
实验器材:红色月季、红萝卜、碗、筷子、杯子、酒精(白酒)、小酒杯、水和细布。
实验步骤:
1.取新鲜的月季花瓣数朵,先用清水洗净。
2.将花瓣放入碗中,用筷子将花瓣捣成浆状。
3.加约小酒杯半杯酒精(白酒),再捣几次,使其溶解。
4.再加少量水,但不宜太稀,以免影响颜色的变化。如汁液过于浑浊,可用小白布把浸出液用力挤出,以滤去残渣。所得浸出液即为植物酸碱指示剂。
实验说明:
1.以红萝卜为原料的制备方法和上面的基本相同,只是要注意用小刀把红萝卜的表皮小心刮下(不要把肉质带下)。
2.红色花朵也可以用石蜡红、一串红等。