石蕊(化學試劑)

石蕊(Litmus)的性狀為藍紫色粉末，是從地衣植物中提取得到的藍色色素，能部分地溶於水而顯紫色。是一種常用的酸鹼指示劑，變色範圍是pH=4.5-8.3之間。是一種弱的有機酸，在酸鹼溶液的不同作用下，發生共軛結構的改變而變色。

基本介紹

• 中文名：石蕊
• 英文名：Litmus
• 化學式：（C7H7O4N）n
• CAS登錄號：1393-92-6
• EINECS登錄號：215-739-6
• 熔點：502
• 水溶性：好
• 外觀：紫色
• 作用：酸鹼指示劑
• MDL號：MFCD00131528
• 分類：弱有機酸
• 物理性質：藍紫色粉末，小部分溶於水和乙醇
• 來源：可從多種地衣類植物中提取

基本信息

性狀為藍紫色粉末，是從地衣植物中提取得到的藍色色素，能部分溶於水而顯紫色。石蕊是一種常用的酸鹼指示劑，變色範圍是pH=4.5~8.3之間。

石蕊(Litmus)是一種弱的有機酸，相對分子質量為3300，在酸鹼溶液的不同作用下，發生共軛結構的改變而變色。

也就是說，在溶液中，隨著溶液酸鹼性的變化，其分子結構發生改變而呈現出不同的顏色變化:

在酸性溶液里，分子是其存在的主要形式，使溶液呈紅色;（由於[H+]增大，平衡向左移）

在鹼性溶液里，石蕊電離發生的電離平衡向右移動，電離產生的酸根離子是其存在的主要形式，故使溶液呈藍色;（由於[OH^-]增大，平衡右移）

在中性溶液里，分子和酸根離子共存，因而溶液呈紫色，即不變色。（[HZ]=[Z^-]）

遇酸 變紅 PH≤4.5

弱酸、中性、弱鹼 不變色 4.5<PH≤8.3

遇鹼 變藍 PH>8.3

一切使酸鹼指示劑變色的現象都是化學變化（化學反應），比如二氧化碳水溶液（或碳酸）可以使石蕊溶液變紅，這就是化學變化。

【與酚酞的原理比較】

石蕊和酚酞都是酸鹼指示劑，它們都是弱的有機酸。在溶液里，隨著溶液酸鹼性的變化，指示劑的分子結構發生變化而顯示出不同的顏色。

石蕊(主要成分用HL表示)在水溶液里能發生如下電離： HL紅色 H⁺ L^-藍色

在酸性溶液里，紅色的分子是存在的主要形式，溶液顯紅色；在鹼性溶液里，上述電離平衡向右移動，藍色的離子是存在的主要形式，溶液顯藍色；在中性溶液里，紅色的分子和藍色的酸根離子同時存在，所以溶液顯紫色。

石蕊能溶於水，也能溶於酒精.

紫色石蕊試液和酚酞是溶液酸鹼性的指示劑，其顏色是否變化，取決於溶液的pH大小。我們通常說的pH<7的溶液使紫色石蕊變紅，使無色酚酞不變色，只是一種粗略說法。其實紫色石蕊試液和酚酞有一定的變色範圍，參看圖。

任何水溶液中都存在H⁺或OH^-，pH的大小決取於溶液H⁺濃度和OH^-濃度的關係。

H⁺濃度=OH-濃度 pH=7 溶液呈中性

H⁺濃度>OH-濃度 pH<7溶液呈酸性

H⁺濃度<OH-濃度 pH>7溶液呈鹼性

在酸溶液中，H+濃度>OH-濃度，故pH<7，但pH<7的溶液不一定是酸溶液，某些鹽溶於水後，使得溶液呈酸性，如KHSO₄溶於水，會發生以下電離：

KHSO4=K⁺ + H⁺ + SO₄^2-

在KHSO4溶液中，存在大量的H⁺，pH<7。

能使紫色石蕊試液變紅的溶液一定是酸性溶液，不使酚酞試液變色的溶液可能是酸性溶液，也可能是中性溶液或弱鹼性溶液。

名字由來

其實，石蕊試劑(Litmus reagent)是從一種叫石蕊地衣的植物中提取出來的。石蕊地衣( litmus)生長在中高海拔向陽的岩石上，植株矮小，但能通過其分泌的地衣酸促進高山岩石的逐漸風化、解體，對土壤的形成有重要的作用。

石蕊地衣

試液配製

(1)先用熱酒精溶解去除雜質，把酒精傾去。

石蕊試紙

(2)加水溶解石蕊，攪拌、靜置、過濾。

(3)濾液稀釋至1%即得石蕊試液。

生態學

對水稍微有危害，不要讓未稀釋或大量的產品接觸地下水、水道或者污水系統，若無政府許可，勿將材料排入周圍環境。

穩定性

如果遵照規格使用和儲存則不會分解，未有已知危險反應，避免氧化物。

植物學

石蕊（shirui）隸屬於石蕊科中的石蕊屬 (Cladonia），種類多。

地衣體殼狀至鱗片狀，並從地衣體上長出空心的果柄，不分枝或具多分枝。子囊盤生果柄頂端，子囊盤網衣型，子囊孢子單胞型，無色，橢圓形。土生或生於腐木或岩石表土上。廣布於全國各地。

石蕊

石蕊在醫藥和化學試劑方面，有重要價值。有些種類可提取抗菌素，如雀石蕊、軟石蕊、紅頭石蕊、粉桿紅石蕊、粉杯紅石蕊等；有些種類可提取石蕊試劑，如石蕊、鱗片石蕊、杯腋石蕊、喇叭石蕊等。

故事

石蕊作為化學指示劑檢驗溶液的酸鹼性是英國化學家、物理學家波義耳( Robert Boyle， 1627 -1691)首先發現並開始推廣使用的。如何能簡便地測出溶液的酸鹼性，曾使波義耳及其他科學家大傷腦筋、束手無策。但有一天，問題在波義耳面前出現了轉機。這一天，波義耳把剛采來的一束美麗的紫羅蘭插在實驗室的花瓶里，開始做實驗。可是他一不小心把幾滴鹽酸滴到了紫羅蘭的花朵上。愛花的波義耳趕忙用清水去沖洗，就在此時，波義耳看到紫羅蘭花竟變成了紅色花! 紫羅蘭為什麼會變紅? 波義耳感到很新奇，同時更感興奮，他決心探根究底、搞個水落石出。波義爾又用HNO₃（硝酸）、H₂SO₄（硫酸）、CH₃COOH（醋酸）做實驗，結果完全相同———花瓣全變成了紅色。經過反覆實驗，波義耳認定紫羅蘭花的浸出液，可用於檢驗溶液是否呈酸性。

初戰告捷，但波義耳並不滿足，他試圖再找出用來檢驗鹼性的物質。他把能找到的花卉、藥草、樹皮、塊莖、塊根、苔蘚、地衣等製成浸出液，逐一試驗它們在鹼性溶液中的變色反應。終於發現:鹼性溶液能使從石蕊地衣中提取出的紫色液體變藍。即便如此，波義耳仍未就此止步，他想:能不能用一種試劑既能測酸性又能測鹼性呢? 他試著把石蕊浸出液滴入鹽酸溶液中，結果出現了與用紫羅蘭檢驗酸性一樣的現象———石蕊浸出液也變成了紅色!問題徹底解決了。石蕊試劑遇鹼變藍，逢酸變紅，這正是波義耳苦苦找尋的雙向指示劑! 從此，石蕊試劑廣泛套用於檢驗溶液的酸鹼性。波義耳這項重大發明是在1646年作出的，如今仍在普遍採用。所以，我們能十分容易地檢測出溶液的酸鹼性，這應該感謝偉大的波義耳!

紫羅蘭

中藥材

【藥名】石蕊

【別名】石濡、石芥、雲茶、蒙頂茶、石蕊花、石雲茶、雲芝茶、蒙山茶、蒙陰茶、酶苔、石花、刀傷藥

【漢語拼音】shi rui

【拉丁植物動物礦物名】Cladonia rangiferina(L.)Web.[Lichenrangiferinus L.;Cladina rangiferina Nyl. ]

【歸經】心、肝經。

【中藥化學成分】地衣枝狀體含黑荼漬素（atranorin）,反丁烯二酸原冰島衣酸酯（fumarprotocetraric acid）.

【功效】清熱，潤燥，涼肝，化痰，利濕。全草入藥，祛風鎮痛，涼血止血。

【科屬分類】石蕊科

【拉丁文名】Lichen Cladoniae Rangiferinae

【主治】煩熱不安，咽燥痰結，目昏翳障，熱淋，黃疸。

【生態環境】多生於岩石表面的細土層上，且多在高山帶。

【採收和儲藏】全年均可採收，采後去雜質，洗淨，曬乾。

【資源分布】分布於東北及內蒙古、陝西、福建、台灣、湖北、四川、貴州、雲南、西藏等地。

【動植物形態】初生地衣體早期即消失。果柄子（子器柄）主軸明顯，為不等長我多叉假軸型分枝，枝腋間有近圓形小穿孔，枝頂端呈荼褐色，常向同一方向傾斜或下垂；分枝圓柱，粗壯，中空，高3-12cm或過之，粗1-3mm，表面呈灰色或深灰綠色，生長在光照強處，常變成污黑色，無光澤。果柄無皮層；外髓層粗糙，其間分散子囊盤呈褐色，小型，頂生於果柄上。分生孢子器呈黑褐色，卵圓形，含無色粘液，生於果柄小枝的頂端。

【功效分類】清熱藥；潤燥藥；涼肝藥；化痰藥；利濕藥

【用法用量】內服：沸水泡，9-15g

【出處】《中華本草》

另外-------大部分都有毒，請勿靠近嬰兒！

古今套用

1．清熱化痰，用於肺熱咽喉有痰，可配麥冬、黃芩煎服。

2．涼肝明目，用於肝熱眼目昏障，可與木賊、薄荷同用。

3．涼血止皿，用於咳血、吐血。可單用本品水煎。研末外敷又治刀傷。

此外，本品尚有祛風止痛、除濕之功，治頭痛、風濕痛，可單味套用；治脾熱口瘡，配黃連同用；治小便淋閉等證，配車前子、木通同煎服。

貯存方法

保持貯藏器密封、儲存在陰涼、乾燥的地方，確保工作間有良好的通風或排氣裝置。

安全術語

S24/25Avoid contact with skin and eyes.

避免與皮膚和眼睛接觸。

其他用途

可供藥用，有抗菌作用，用於製造殺菌劑，其含有的多糖有抗癌作用;還可供食用，並用於製取地衣澱粉、蔗糖、酒精，也可用來提取葡萄糖;以及製成動物飼料;並可用於提取染料———紅靛。

另外，石蕊地衣對空氣中的SO₂等污染物十分敏感。據科學家測定:當1m3空氣中SO₂的含量達到0.23mg時，石蕊地衣等植物在一個月內就全部死亡。因此，在城市和某些工廠附近很難生存，人們利用這一特性，把石蕊地衣植物當作檢測空氣污染程度的指示植物。