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紫罗兰 - 引出发明

发布者:???2017-01-04 23:30:01???来源:???评论:0 点击:

你知道紫罗兰吗?那是一种各地都有栽培、供观赏的多年生草本植物。每到三、四月间,紫罗兰便开出紫、红、黄或白色的美丽的小花,清香醉人。这种花,有人把它作为爱情的象征呢。

十七世纪英国物理学家、化学家罗伯特·波意耳,就是视紫罗兰为圣洁爱情象征的人,他还因紫罗兰而发明了现在每个化学实验室都必须配备的石蕊试纸。

过去,农民要判定土壤的酸碱性,使用的是最原始的方法;那就是把泥土放进嘴里,靠味觉和经验来鉴别。这种原始的方法既不卫生又不科学,一些人还因尝了带毒带菌的泥土而生病,甚至死亡。波意耳决心研究出一种科学的方法来鉴定土壤的酸碱性。

一天,一位朋友给波意耳送来了一蓝紫罗兰花。波意耳非常高兴和激动,因为紫罗兰正是他与爱妻爱丽丝的爱情象征。不幸的是,爱丽丝已因病去世,波意耳怀旧而誓不再娶。朋友送来了如此美丽的一蓝紫罗兰,怎不令他高兴和激动呢!波义耳从篮子里取出一束紫罗兰,并把它带到实验室,小心翼翼地插在实验桌上的一个花瓶里。此时,波意耳的助手正在把一大瓶浓盐酸倒入烧坏中,随之,发生了一件怪事,浓盐酸大量挥发出来的氯化氢气体使带着露珠的紫罗兰染上了斑斑红色!这一奇异的现象,促使细心的科学家再次进行实验。波意耳把紫罗兰摘下来分别投入到不同的酸碱溶液中,然而紫罗兰始终分别显红色和蓝色。至此,波意耳似乎悟到了判别物质酸碱性的方法。波意耳和助手一起再接再厉,用矢车菊、牵牛花、玫瑰花、月季花、胭脂虫等动植物制液进行实验,最后找到了一种从地衣类植物中提出的有机物——石蕊。

它也像紫罗兰那样能把物质的酸碱性分辨出来。为了操作上的简便,波意耳和助手经过无数次的试验,把石蕊浸水煮、过滤,后分别加入磷和氢氧化钠溶液,即得到红色和蓝色的试液,在分别用吸水纸浸透晾干,就得到了我们今天实验室中常用的石蕊试纸。

石蕊试液为什幺在酸、碱溶液中分别显示出红色和蓝色呢?原来石蕊是一种弱有机酸,它的主要成分石蕊精,简单表示为HL,电离产生的阴离子呈蓝色:

HL=H+ +L-

红色 蓝色

在中性溶液中,红色的HL和蓝色的L-离子同时存在,混合而呈紫色。在PH<5的酸性溶液中,HL是存在的主要形式,溶液显红色;在PH>8的碱性溶液中,L-离子多于HL分子,溶液显蓝色。

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