天然酸堿指示劑

1、化學系2班 齊磊鑫 04081053pH值是酸堿反應的一個重要參數(shù)值是酸堿反應的一個重要參數(shù)酸堿反應是一類重要的反應酸堿反應是一類重要的反應 測定測定pH值有多種手段：值有多種手段：pH試制（廉價）試制（廉價）酸堿指示劑（種類繁多）酸堿指示劑（種類繁多）數(shù)字數(shù)字pH計計 （快速、精確）（快速、精確）對于普通人而言對于普通人而言 ： pH計太貴計太貴 自備各種各種酸堿指示劑不現(xiàn)實自備各種各種酸堿指示劑不現(xiàn)實 便宜好用的便宜好用的pH試紙也不是輕易就可找到的試紙也不是輕易就可找到的 分析化學的目的是以盡可能少的資分析化學的目的是以盡可能少的資源及盡可能便捷的手段測定物質(zhì)的源及盡可能便捷的手段測定物

2、質(zhì)的性質(zhì)，并滿足所要求的精度性質(zhì)，并滿足所要求的精度 天然酸堿指示劑取材于植物天然酸堿指示劑取材于植物植物體中含有豐富的花青素及其它有機酸植物體中含有豐富的花青素及其它有機酸堿，當環(huán)境堿，當環(huán)境pH值改變時，有機酸堿的結(jié)值改變時，有機酸堿的結(jié)構(gòu)改變，致使顏色發(fā)生變化，因而可以作構(gòu)改變，致使顏色發(fā)生變化，因而可以作為酸堿指示劑。為酸堿指示劑。1. 虞美人色素（重慶）虞美人色素（重慶）2. 金達萊花色素金達萊花色素(延邊延邊)3. 牽?；t色素（廊坊）牽?；t色素（廊坊） 4. 茶汁（產(chǎn)于廣西龍州的茶汁（產(chǎn)于廣西龍州的綠茶、苦丁茶）綠茶、苦丁茶） 幾種天然酸堿指示劑：幾種天然酸堿指示劑：無論是地區(qū)

3、性的花種，還是普遍種植的花種，無論是地區(qū)性的花種，還是普遍種植的花種，甚至是茶，均可作為酸堿指示劑，且對酸堿的甚至是茶，均可作為酸堿指示劑，且對酸堿的指示效果很好。指示效果很好。某些天然指示劑在強酸（堿）滴定中某些天然指示劑在強酸（堿）滴定中的效果甚至優(yōu)于傳統(tǒng)的酚酞、甲基橙。的效果甚至優(yōu)于傳統(tǒng)的酚酞、甲基橙。另外，有人還以各種果皮、蔬菜、另外，有人還以各種果皮、蔬菜、甚至是青草做實驗，發(fā)現(xiàn)它們均甚至是青草做實驗，發(fā)現(xiàn)它們均能作為酸堿指示劑。能作為酸堿指示劑。 l土壤、氣候條件不同，同種植物制備土壤、氣候條件不同，同種植物制備的酸堿指示劑有一定的差異。的酸堿指示劑有一定的差異。l同株植物制備的指

4、示劑也有差別，如：同株植物制備的指示劑也有差別，如：同株牽?；ㄉ系牟煌伾幕ǘ?。同株牽?；ㄉ系牟煌伾幕ǘ洹同種植物的基因差別極小，即使環(huán)境同種植物的基因差別極小，即使環(huán)境不同，植株某部分的物質(zhì)種類應基本一不同，植株某部分的物質(zhì)種類應基本一致，只要使天然酸堿指示劑達到一定的致，只要使天然酸堿指示劑達到一定的濃度，其在相同的濃度，其在相同的pH條件下的顏色變化條件下的顏色變化應基本一致。應基本一致。l天然酸堿指示劑的應用具有地域性天然酸堿指示劑的應用具有地域性（植物體和當?shù)氐沫h(huán)境條件是緊密聯(lián)系（植物體和當?shù)氐沫h(huán)境條件是緊密聯(lián)系在一起的）可利用天然酸堿指示劑的變在一起的）可利用天然酸堿指示劑

5、的變色作用，發(fā)展本地化的環(huán)境指標測定方色作用，發(fā)展本地化的環(huán)境指標測定方法。法。l家庭制成的天然酸堿指示劑為成分不家庭制成的天然酸堿指示劑為成分不定的混合物，使用時最好幾種酸堿指示定的混合物，使用時最好幾種酸堿指示劑同時使用，通過相互比較而得出結(jié)論。劑同時使用，通過相互比較而得出結(jié)論。 虞美人，比利時國花，是屬罌粟科罌虞美人，比利時國花，是屬罌粟科罌粟屬的一年生草本植物，夏季開花，粟屬的一年生草本植物，夏季開花，花期長，宜溫暖，不耐寒，不耐高溫，花期長，宜溫暖，不耐寒，不耐高溫，亦不耐高濕，花期春夏之間。其花色亦不耐高濕，花期春夏之間。其花色有朱紅、紫紅等顏色，大量栽培于我有朱紅、紫紅等顏色，

6、大量栽培于我國南北各地。國南北各地。提取制備：提取制備：采集一定量的虞美人花瓣，洗采集一定量的虞美人花瓣，洗凈，放入研缽中凈，放入研缽中搗碎搗碎成糊狀，用含量成糊狀，用含量0.2%的鹽酸的乙醇的鹽酸的乙醇浸泡浸泡24 h，重復浸提重復浸提3次，次，合并提取液，將提取液用含合并提取液，將提取液用含0.2%的鹽酸的的鹽酸的乙醇乙醇沉降、過濾沉降、過濾、得濾液。然后，將濾液、得濾液。然后，將濾液以以16 mL/min流經(jīng)大孔流經(jīng)大孔樹脂樹脂柱，待吸附飽柱，待吸附飽和后，用蒸餾水洗滌樹脂。用乙醇洗脫，和后，用蒸餾水洗滌樹脂。用乙醇洗脫，將洗脫液進行將洗脫液進行減壓濃縮減壓濃縮，得虞美人色素濃，得虞美人

7、色素濃縮液?？s液。測試測試pH值：值：用用100mL的燒杯裝一定量的的燒杯裝一定量的0.1 mol/L NaOH(HCl)，置于恒溫電磁攪拌器上，向其溶液中加入，置于恒溫電磁攪拌器上，向其溶液中加入0.2%的虞美人色素液的虞美人色素液10滴，然后用滴，然后用0.1 mol/L HCl(NaOH)來調(diào)節(jié)酸度，觀察顏色變化，并用來調(diào)節(jié)酸度，觀察顏色變化，并用PHS-3C型精密型精密pH計測計測定定pH值，結(jié)果如下表所示。值，結(jié)果如下表所示。酸性溶液中滴入堿pH值1.04 2.17 2.61 3.48 4.01 4.34 4.95 5.84 6.33 6.81 7.66 8.25 9.00 9.64

8、 10.71 13.18 顏色金紅亮紅淺亮紅桃紅玫瑰紅變淺粉紅粉紅紫紅紫黃綠棕棕褐深棕棕黃亮黃 堿性溶液中滴入酸pH值13.10 12.20 11.14 10.73 9.72 7.94 7.49 7.16 6.83 6.67 6.07 5.21 4.23 3.65 2.94 2.51 顏色墨綠變淺黃深棕棕黃綠黃綠紫紫紅紫紅粉紅粉紅桃紅淺亮紅亮紅金紅強堿滴定強酸：強堿滴定強酸：指示劑虞美人色素酚酞測定序號測定序號123123耗用耗用NaOH體積體積/mL28.3528.3028.2428.2528.3028.15平均值平均值/mL 28.30 28.23 相對偏差相對偏差/% 0.18 0.00

9、 -0.21 0.07 0.25 0.28終點終點pH值值7.687.677.718.018.578.22終點顏色變終點顏色變化化由紫色變?yōu)辄S綠色由無色變?yōu)榉奂t色l虞美人色素的光穩(wěn)定性較差，并且隨著pH值的升高，光穩(wěn)定性越來越低。l以pH=2.90的檸檬酸-磷酸氫二鈉為緩沖液，在 800C 下連續(xù)5h水浴加熱，其吸光度值變化不大。lFe3+、Mn2+ 離子會影響色素的結(jié)構(gòu)（褪色），而Mg2+、Ca2+、Na+、Cu2+ 對色素的影響較小。在虞美人色素的提取及應用中應該避免使用鐵器，并用棕色瓶盛裝。將新鮮牽牛花的有色部分洗凈，在研缽中壓碎，先加人少量的純水，輕輕研磨研磨至細膩，再分別加人20mL

10、純水浸提純水浸提3一5次(每次浸泡半小時)，用細紗布過濾過濾，至殘渣呈白色棄去。合并幾次浸提液，并將其加熱濃縮加熱濃縮得紫紅色溶膠約5克，用30ml乙醇溶解(溶液呈鮮艷的玫瑰紅色) ，也可使用濃縮至約30ml的浸提液。提取制備：用量與酚酞、甲基橙、石蕊等相同。取10mL蒸餾水于50mL小燒杯中，加人5滴紅色素溶液。用強酸（堿）調(diào)節(jié)酸度，用精密酸度計變色點的pH值 測試pH值：色素的變色范圍統(tǒng)計pH3.684.366.807.58顏色紅色紫色藍色翠綠色用0.1070mo1/L NaOH 溶液滴定0.09568mo1/L HCL溶液2份，其中一份用酚酞酚酞指示終點，另一份用紅色素紅色素指示終點，滴

11、定結(jié)束時分別測定其終點溶液的pH值指示劑酚酞紅色素終點pH值8.347.58終點誤差4.410-38.010-4顏色變化由無色變?yōu)榉奂t色 由紅色變?yōu)榫G色穩(wěn)定性：穩(wěn)定性： 熱穩(wěn)定性：取色素2滴于25ml純水中，將溶液加熱至加熱至沸沸，冷卻后加人稀的NaOH溶液，此時，溶液呈現(xiàn)翠綠色；若加入稀HCl溶液，則溶液變?yōu)榧t色。反復酸酸堿調(diào)試堿調(diào)試，溶液呈現(xiàn)“紅一紫一藍一翠綠紅一紫一藍一翠綠”規(guī)律性變化。光穩(wěn)定性：取2滴色素于250mL錐形瓶中，用水稀至約30mL左右，蓋上一個小表面皿，放于日光下曬數(shù)日光下曬數(shù)日日，或用高壓汞燈照射數(shù)小時高壓汞燈照射數(shù)小時，溶液的顏色不退顏色不退，在不同的pH值時仍能靈敏

12、地呈現(xiàn)一系列的顏色變化。取綠茶（苦丁茶）取綠茶（苦丁茶）2-4藥匙，放人藥匙，放人燒杯中，倒人燒杯中，倒人50ml剛煮沸的水，剛煮沸的水，浸泡半個小時，得到深色的濃茶汁，浸泡半個小時，得到深色的濃茶汁，冷卻過濾，即得備用茶汁。冷卻過濾，即得備用茶汁。提取制備：提取制備： 測試測試pH值：值： 綠茶（苦丁茶）汁遇酸變?yōu)闊o色，遇堿變?yōu)辄S色。綠茶（苦丁茶）汁遇酸變?yōu)闊o色，遇堿變?yōu)辄S色。 常溫下，用一個常溫下，用一個50m1的小燒杯加人適量的蒸餾水，滴加的小燒杯加人適量的蒸餾水，滴加10滴的茶汁，用滴的茶汁，用 0.1 mol/L NaOH滴定至顏色由無色變滴定至顏色由無色變?yōu)辄S色，用為黃色，用PHS-2C型精密酸度計測定此時溶液的型精密酸度計測定此時溶液的pH值。值。結(jié)果如下：結(jié)果如下：序號12345綠茶8.158.208.208.218.20苦丁茶7.927.917.927.907.91用移液管移取用移液管移取25.00mL 0.lmol/L HCl溶液放入潔凈的錐形溶液放入潔凈的錐形瓶中，滴加入各種指示劑，用瓶中，滴加入各種指示劑，用0.lmol/L NaOH 溶液滴定至溶液滴定至終點，平行測定終點，平行測定5次，結(jié)果如下：次，結(jié)果如下： 使用各種指示劑時所消耗的NaOH的體積（mL）序號12345