中學化學課上用的石蕊試紙究竟是什麼？為什麼遇到酸鹼會變色？_風聞
返朴-返朴官方账号-关注返朴（ID：fanpu2019）,阅读更多！12-01 10:30
石蕊試紙能夠用於檢測酸鹼性，藍色的石蕊試紙遇到酸性物質就會變成紅色，紅色的石蕊試紙遇到鹼性物質則會變成藍色。
但是你曾經是否有過疑問：它為什麼叫做“石蕊試紙”呢？“石蕊”又是什麼？為什麼會變色？
有的石蕊科地衣呈直立叢生分枝狀，頂端有一個個形似果實的子囊盤，比如頂端是鮮豔的紅色的紅頭石蕊（Cladonia floerkeana）和頂端是黑色的大柱衣（Pilophorus acicularis），這兩種石蕊科地衣也都因其十分像立在地上的一根根火柴，被形象地稱為“魔鬼的火柴”。
也有些石蕊形似一叢叢迷你灌木，比如鹿石蕊（Cladonia rangiferina），也叫做馴鹿地衣。
還有的石蕊形狀頗為奇特，整體呈圓柱狀，頂端卻膨大為喇叭狀，像是精靈森林裏的神奇植物，比如喇叭石蕊（Cladonia pyxidata）。
這些石蕊科地衣，除了外形奇特可愛，在化學領域也有重要作用。從石蕊科地衣中提取到的同樣名為“石蕊”的化學物質，有遇到酸會變紅，遇到鹼會變藍的特性，可以用於製作酸鹼指示劑，應用於化學領域。
這個單詞源自古挪威語 “litmose”，“lit”是染料，“mose”是苔蘚，結合起來的字面意思就是“用於染色的苔蘚”，可以看出古挪威人大概是把石蕊地衣誤認為是一種苔蘚了。
石蕊中的一種化學物質7-羥基吩嗪酮（7-hydroxyphenoxazone），化學式為C12H7NO3，是石蕊試紙能夠檢測酸鹼的關鍵。
當C12H7NO3遇到酸性溶液時，溶液中的氫離子（H+）會鍵結到環狀結構的氮（N）上面，造成結構改變；而當C12H7NO3遇到鹼性溶液時，羥基上的氫則會被溶液中的氫氧根（OH-）搶走，造成結構改變。而不同結構的化學物質，會吸收、反射不同波長的光，因此看起來顏色就會不同。
酸鹼溶液改變了石蕊試紙中C12H7NO3的結構，使其吸收、反射的光的波長髮生改變，呈現出不同的顏色。這就是石蕊試紙變色的原理。
但要注意的是石蕊試紙只能粗略地檢測酸鹼性，有紅色、藍色、紫色三種。以石蕊試紙為雛形改進的pH試紙，則能夠進一步給出酸鹼的大概數值。pH試紙本身多為淺黃色，試紙上有甲基紅、溴甲酚綠、百里酚藍這三種指示劑，顏色變化的範圍更加廣泛。
在17世紀的某年夏天，英國著名化學家波義耳（Robert Boyle）的實驗室裏，還放着幾朵因思念去世的女友而隨身攜帶的紫羅蘭。
但是意外卻發生了，因操作不當，一滴濃鹽酸濺到了紫羅蘭上。但是波義耳發現，這朵花奇蹟般地由紫色變成了紅色，這個奇怪的現象勾起了他的探索欲，於是進行了一系列花草與酸鹼相互作用的實驗。
由此波義耳發現，大部分的花草遇到酸鹼都會變色。其中又屬從某種石蕊地衣中提取的紫色溶液變色最為明顯，且遇酸變紅，遇鹼變藍，波義耳利用這種特性，用石蕊提取液浸濕紙張，烤乾之後就製成了石蕊試紙。
但雖然石蕊試紙是稱為“石蕊”試紙，但其實其他的地衣也可以提取到石蕊試劑，比如Roccella montagnei和Dendrographa leucophaea等。
