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石蕊

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石蕊

  • 所属分类:指示剂

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  • 发布日期:2023/01/05
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详细介绍

石蕊

石蕊(Litmus)的性状为蓝紫色粉末,是从地衣植物中提取得到的蓝色色素,能部分地溶于水而显紫色。是一种常用的酸碱指示剂,变色范围是pH=4.5-8.3之间。是一种弱的有机酸,在酸碱溶液的不同作用下,发生共轭结构的改变而变色。

中文名石蕊 英文名Litmus 化学式(C7H7O4N)n CAS登录号1393-92-6 EINECS登录号215-739-6 熔    点502 水溶性好 外    观紫色 作    用酸碱指示剂 MDL号MFCD00131528 分    类弱有机酸 物理性质蓝紫色粉末,小部分溶于水和乙醇 来    源可从多种地衣类植物中提取

目录

1 基本信息
2 名字由来
3 试液配制
4 生态学
5 稳定性
6 植物学
7 故事
8 中药材
9 贮存方法
10 安全术语
11 其他用途

基本信息

性状为蓝紫色粉末,是从地衣植物中提取得到的蓝色色素,能部分溶于水而显紫色。石蕊是一种常用的酸碱指示剂,变色范围是pH=4.5~8.3之间。

石蕊(Litmus)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。

也就是说,在溶液中,随着溶液酸碱性的变化,其分子结构发生改变而呈现出不同的颜色变化:

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)

在碱性溶液里,石蕊电离发生的电离平衡向右移动,电离产生的酸根离子是其存在的主要形式,故使溶液呈蓝色;(由于[OH-]增大,平衡右移)

在中性溶液里,分子和酸根离子共存,因而溶液呈紫色,即不变色。([HZ]=[Z-])

遇酸 变红 PH≤4.5

弱酸、中性、弱碱 不变色 4.5<PH≤8.3

遇碱 变蓝 PH>8.3

一切使酸碱指示剂变色的现象都是化学变化(化学反应),比如二氧化碳水溶液(或碳酸)可以使石蕊溶液变红,这就是化学变化。

【与酚酞的原理比较】
石蕊和酚酞都是酸碱指示剂,它们都是弱的有机酸。在溶液里,随着溶液酸碱性的变化,指示剂的分子结构发生变化而显示出不同的颜色。

石蕊(主要成分用HL表示)在水溶液里能发生如下电离: HL红色 H+ L-蓝色

在酸性溶液里,红色的分子是存在的主要形式,溶液显红色;在碱性溶液里,上述电离平衡向右移动,蓝色的离子是存在的主要形式,溶液显蓝色;在中性溶液里,红色的分子和蓝色的酸根离子同时存在,所以溶液显紫色。

石蕊能溶于水,也能溶于酒精.

紫色石蕊试液和酚酞是溶液酸碱性的指示剂,其颜色是否变化,取决于溶液的pH大小。我们通常说的pH<7的溶液使紫色石蕊变红,使无色酚酞不变色,只是一种粗略说法。其实紫色石蕊试液和酚酞有一定的变色范围,参看图。

任何水溶液中都存在H+或OH-,pH的大小决取于溶液H+浓度和OH-浓度的关系。

H+浓度=OH-浓度 pH=7 溶液呈中性

H+浓度>OH-浓度 pH<7溶液呈酸性

H+浓度<OH-浓度 pH>7溶液呈碱性

在酸溶液中,H+浓度>OH-浓度,故pH<7,但pH<7的溶液不一定是酸溶液,某些盐溶于水后,使得溶液呈酸性,如KHSO4溶于水,会发生以下电离:

KHSO4=K+ + H+ + SO42-

在KHSO4溶液中,存在大量的H+,pH<7。

能使紫色石蕊试液变红的溶液一定是酸性溶液,不使酚酞试液变色的溶液可能是酸性溶液,也可能是中性溶液或弱碱性溶液。

名字由来

其实,石蕊试剂(Litmus reagent)是从一种叫石蕊地衣的植物中提取出来的。

石蕊地衣
石蕊地衣
石蕊地衣( litmus)生长在中高海拔向阳的岩石上,植株矮小,但能通过其分泌的地衣酸促进高山岩石的逐渐风化、解体,对土壤的形成有重要的作用。
  
试液配制

(1)先用热酒精溶解去除杂质,把酒精倾去。

石蕊试纸
石蕊试纸

(2)加水溶解石蕊,搅拌、静置、过滤。

(3)滤液稀释至1%即得石蕊试液。

生态学

对水稍微有危害,不要让未稀释或大量的产品接触地下水、水道或者污水系统,若无政府许可,勿将材料排入周围环境。

稳定性

如果遵照规格使用和储存则不会分解,未有已知危险反应,避免氧化物。

植物学

石蕊(shirui)隶属于石蕊科中的石蕊属 (Cladonia),种类多。

地衣体壳状至鳞片状,并从地衣体上长出空心的果柄,不分枝或具多分枝。子囊盘生果柄顶端,子囊盘网衣型,子囊孢子单胞型,无色,椭圆形。土生或生于腐木或岩石表土上。

石蕊
石蕊
广布于全国各地。
石蕊在医药和化学试剂方面,有重要价值。有些种类可提取抗菌素,如雀石蕊、软石蕊、红头石蕊、粉杆红石蕊、粉杯红石蕊等;有些种类可提取石蕊试剂,如石蕊、鳞片石蕊、杯腋石蕊、喇叭石蕊等。

故事

石蕊作为化学指示剂检验溶液的酸碱性是英国化学家、物理学家波义耳( Robert Boyle, 1627 -1691)

波义耳
波义耳
首先发现并开始推广使用的。如何能简便地测出溶液的酸碱性,曾使波义耳及其他科学家大伤脑筋、束手无策。但有一天,问题在波义耳面前出现了转机。这一天,波义耳把刚采来的一束美丽的紫罗兰插在实验室的花瓶里,开始做实验。可是他一不小心把几滴盐酸滴到了紫罗兰的花朵上。爱花的波义耳赶忙用清水去冲洗,就在此时,波义耳看到紫罗兰花竟变成了红色花! 紫罗兰为什么会变红? 波义耳感到很新奇,同时更感兴奋,他决心探根究底、搞个水落石出。波义尔又用HNO3(硝酸)、H2SO4(硫酸)、CH3COOH(醋酸)做实验,结果完全相同———花瓣全变成了红色。经过反复实验,波义耳认定紫罗兰花的浸出液,可用于检验溶液是否呈酸性。
初战告捷,但波义耳并不满足,他试图再找出用来检验碱性的物质。他把能找到的花卉、药草、树皮、块茎、块根、苔藓、地衣等制成浸出液,逐一试验它们在碱性溶液中的变色反应。终于发现:碱性溶液能使从石蕊地衣中提取出的紫色液体变蓝。即便如此,波义耳仍未就此止步,他想:能不能用一种试剂既能测酸性又能测碱性呢? 他试着把石蕊浸出液滴入盐酸溶液中,结果出现了与用紫罗兰检验酸性一样的现象———石蕊浸出液也变成了红色!

紫罗兰
紫罗兰
问题彻底解决了。石蕊试剂遇碱变蓝,逢酸变红,这正是波义耳苦苦找寻的双向指示剂! 从此,石蕊试剂广泛应用于检验溶液的酸碱性。波义耳这项重大发明是在1646年作出的,如今仍在普遍采用。所以,我们能十分容易地检测出溶液的酸碱性,这应该感谢伟大的波义耳!
  
中药材

【药名】石蕊

【别名】石濡、石芥、云茶、蒙顶茶、石蕊花、石云茶、云芝茶、蒙山茶、蒙阴茶、酶苔、石花、刀伤药
【汉语拼音】shi rui

【拉丁植物动物矿物名】Cladonia rangiferina(L.)Web.[Lichenrangiferinus L.;Cladina rangiferina Nyl. ]

【归经】心、肝经。

【中药化学成分】地衣枝状体含黑荼渍素(atranorin),反丁烯二酸原冰岛衣酸酯(fumarprotocetraric acid).

【功效】清热,润燥,凉肝,化痰,利湿。全草入药,  祛风镇痛,凉血止血。

【科属分类】石蕊科

【拉丁文名】Lichen Cladoniae Rangiferinae

【主治】烦热不安,咽燥痰结,目昏翳障,热淋,黄疸。

【生态环境】多生于岩石表面的细土层上,且多在高山带。

【采收和储藏】全年均可采收,采后去杂质,洗净,晒干。

【资源分布】分布于东北及内蒙古、陕西、福建、台湾、湖北、四川、贵州、云南、西藏等地。

【动植物形态】初生地衣体早期即消失。果柄子(子器柄)主轴明显,为不等长我多叉假轴型分枝,枝腋间有近圆形小穿孔,枝顶端呈荼褐色,常向同一方向倾斜或下垂;分枝圆柱,粗壮,中空,高3-12cm或过之,粗1-3mm,表面呈灰色或深灰绿色,生长在光照强处,常变成污黑色,无光泽。果柄无皮层;外髓层粗糙,其间分散子囊盘呈褐色,小型,顶生于果柄上。分生孢子器呈黑褐色,卵圆形,含无色粘液,生于果柄小枝的顶端。

【功效分类】清热药;润燥药;凉肝药;化痰药;利湿药

【用法用量】内服:沸水泡,9-15g

【出处】《中华本草》

另外-------大部分都有毒,请勿靠近婴儿!

古今应用

1.清热化痰,用于肺热咽喉有痰,可配麦冬、黄芩煎服。

2.凉肝明目,用于肝热眼目昏障,可与木贼、薄荷同用。

3.凉血止皿,用于咳血、吐血。可单用本品水煎。研末外敷又治刀伤。

此外,本品尚有祛风止痛、除湿之功,治头痛、风湿痛,可单味应用;治脾热口疮,配黄连同用;治小便淋闭等证,配车前子、木通同煎服。 [2] 

贮存方法

保持贮藏器密封、储存在阴凉、干燥的地方,确保工作间有良好的通风或排气装置。

安全术语

S24/25Avoid contact with skin and eyes.

避免与皮肤和眼睛接触。

其他用途

可供药用,有抗菌作用,用于制造杀菌剂,其含有的多糖有抗癌作用;还可供食用,并用于制取地衣淀粉、蔗糖、酒精,也可用来提取葡萄糖;以及制成动物饲料;并可用于提取染料———红靛。

另外,石蕊地衣对空气中的SO2等污染物十分敏感。据科学家测定:当1m3空气中SO2的含量达到0.23mg时,石蕊地衣等植物在一个月内就全部死亡。因此,在城市和某些工厂附近很难生存,人们利用这一特性,把石蕊地衣植物当作检测空气污染程度的指示植物。


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关键词:石蕊,石蕊厂家,指示剂

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