天然酸碱指示剂
化学系 2班
齐磊鑫 04081053
pH值是酸碱反应的一个重要参数
酸碱反应是一类重要的反应
测定 pH值有多种手段,
?pH试制(廉价)
?酸碱指示剂(种类繁多)
?数字 pH计 (快速、精确)
对于普通人而言,
? pH计太贵
? 自备各种各种酸碱指示剂不现实
? 便宜好用的 pH试纸也不是轻易就可找到的
分析化学的目的是以尽可能少的资
源及尽可能便捷的手段测定物质的
性质,并满足所要求的精度
天然酸碱指示剂取材于植物
植物体中含有丰富的花青素及其它有机酸
碱,当环境 pH值改变时,有机酸碱的结
构改变,致使颜色发生变化,因而可以作
为酸碱指示剂。
1,虞美人色素(重庆)
2,金达莱花色素 (延边 )
3,牵牛花红色素(廊坊)
4,茶汁(产于广西龙州的
绿茶、苦丁茶)
几种天然酸碱指示剂,
无论是地区性的花种,还是普遍种植的花种,
甚至是茶,均可作为酸碱指示剂,且对酸碱的
指示效果很好。
某些天然指示剂在强酸(碱)滴定中
的效果甚至优于传统的酚酞、甲基橙。
另外,有人还以各种果皮、蔬菜、
甚至是青草做实验,发现它们均
能作为酸碱指示剂。
?土壤、气候条件不同,同种植物制备
的酸碱指示剂有一定的差异。
?同株植物制备的指示剂也有差别,如:
同株牵牛花上的不同颜色的花朵。
?同种植物的基因差别极小,即使环境
不同,植株某部分的物质种类应基本一
致,只要使天然酸碱指示剂达到一定的
浓度,其在相同的 pH条件下的颜色变化
应基本一致。
?天然酸碱指示剂的应用具有地域性
(植物体和当地的环境条件是紧密联系
在一起的)可利用天然酸碱指示剂的变
色作用,发展本地化的环境指标测定方
法。
?家庭制成的天然酸碱指示剂为成分不
定的混合物,使用时最好几种酸碱指示
剂同时使用,通过相互比较而得出结论。
虞美人,比利时国花,是属罂粟科罂
粟属的一年生草本植物,夏季开花,
花期长,宜温暖,不耐寒,不耐高温,
亦不耐高湿,花期春夏之间。其花色
有朱红、紫红等颜色,大量栽培于我
国南北各地。
提取制备,采集一定量的虞美人花瓣,洗
净,放入研钵中 捣碎 成糊状,用含量 0.2%
的盐酸的乙醇 浸泡 24 h,重复浸提 3次,
合并提取液,将提取液用含 0.2%的盐酸的
乙醇 沉降、过滤,得滤液。然后,将滤液
以 16 mL/min流经大孔 树脂 柱,待吸附饱
和后,用蒸馏水洗涤树脂。用乙醇洗脱,
将洗脱液进行 减压浓缩,得虞美人色素浓
缩液。
测试 pH值,用 100mL的烧杯装一定量的 0.1 mol/L
NaOH(HCl),置于恒温电磁搅拌器上,向其溶液中加入
0.2%的虞美人色素液 10滴,然后用 0.1 mol/L HCl(NaOH)
来调节酸度,观察颜色变化,并用 PHS-3C型精密 pH计测
定 pH值,结果如下表所示。
酸性溶液中滴入碱
p
H

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
10.
71
13.
18





















红 紫

绿 棕








碱性溶液中滴入酸
p
H

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



绿

浅 黄

棕 棕

绿

绿 紫

















强碱滴定强酸,取 25.00mL的 0.1 mol/L的盐酸溶液,分别
用虞美人色素和酚酞作指示剂,用 0.1053 mol/L的 NaOH标
准溶液进行滴定,并用 pH计测定滴定终点的 pH值。结果如
下所示,
指示剂 虞美人色素 酚酞
测定序号 1 2 3 1 2 3
耗用 NaOH
体积 /mL 28.35 28.30 28.24 28.25 28.30 28.15
平均值 /mL 28.30 28.23
相对偏差
/% 0.18 0.00 -0.21 0.07 0.25 0.28
终点 pH值 7.68 7.67 7.71 8.01 8.57 8.22
终点颜色变
化 由紫色变为黄绿色 由无色变为粉红色
?虞美人色素的光稳定性较差,并且随着 pH值的
升高,光稳定性越来越低。
?以 pH=2.90的柠檬酸 -磷酸氢二钠为缓冲液,在
800C 下连续 5h水浴加热,其吸光度值变化不大。
?Fe3+,Mn2+ 离子会影响色素的结构(褪色),
而 Mg2+,Ca2+,Na+,Cu2+ 对色素的影响较
小。
在虞美人色素的提取及应用中应该
避免使用铁器,并用棕色瓶盛装。
将新鲜牵牛花的有色部分洗净,在研钵中压碎,
先加人少量的纯水,轻轻 研磨 至细腻,再分别加
人 20mL纯水浸提 3一 5次 (每次浸泡半小时 ),用细
纱布 过滤,至残渣呈白色弃去。合并几次浸提液,
并将其 加热浓缩 得紫红色溶胶约 5克,用 30ml乙醇
溶解 (溶液呈鲜艳的玫瑰红色 ),也可使用浓缩至
约 30ml的浸提液。
提取制备,
用量与酚酞、甲基橙、石蕊等相同。
取 10mL蒸馏水于 50mL小烧杯中,加人 5滴红色素
溶液。用强酸(碱)调节酸度,用精密酸度计变色
点的 pH值
测试 pH值,
色素的变色范围统计
pH 3.68 4.36 6.80 7.58
颜色 红色 紫色 蓝色 翠绿色
用 0.1070mo1/L NaOH 溶液滴定 0.09568mo1/L
HCL溶液 2份,其中一份用 酚酞 指示终点,另一
份用 红色素 指示终点,滴定结束时分别测定其终
点溶液的 pH值
指示剂 酚酞 红色素
终点 pH值 8.34 7.58
终点误差 4.4× 10-3 8.0× 10-4
颜色变化 由无色变为粉红

由红色变为绿色
稳定性,
热稳定性:取色素 2滴于 25ml纯水中,将溶液 加热至
沸,冷却后加人稀的 NaOH溶液,此时,溶液呈现翠
绿色;若加入稀 HCl溶液,则溶液变为红色。反复 酸
碱调试,溶液呈现,红一紫一蓝一翠绿” 规律性变化。
光稳定性:取 2滴色素于 250mL锥形瓶中,用水稀至
约 30mL左右,盖上一个小表面皿,放于 日光下晒数
日,或用 高压汞灯照射数小时,溶液的 颜色不退,在
不同的 pH值时仍能灵敏地呈现一系列的颜色变化 。
取绿茶(苦丁茶) 2-4药匙,放人
烧杯中,倒人 50ml刚煮沸的水,
浸泡半个小时,得到深色的浓茶汁,
冷却过滤,即得备用茶汁。
提取制备,
测试 pH值,
绿茶(苦丁茶)汁遇酸变为无色,遇碱变为黄色。
常温下,用一个 50m1的小烧杯加人适量的蒸馏水,滴
加 10滴的茶汁,用 0.1 mol/L NaOH滴定至颜色由无色
变为黄色,用 PHS-2C型精密酸度计测定此时溶液的 pH
值。结果如下,
序号 1 2 3 4 5
绿茶 8.15 8.20 8.20 8.21 8.20
苦丁茶 7.92 7.91 7.92 7.90 7.91
用移液管移取 25.00mL 0.lmol/L HCl溶液放入洁净的锥形
瓶中,滴加入各种指示剂,用 0.lmol/L NaOH 溶液滴定至
终点,平行测定 5次,结果如下,
使用各种指示剂时所消耗的 NaOH的体积( mL)
序号 1 2 3 4 5
酚酞 25.80 25.81 25.81 25.80 25.82
甲基橙 25.60 25.61 25.59 25.61 25.60
绿茶 25.80 25.80 25.75 25.75 25.75
苦丁茶 25.80 25.81 25.82 25.80 25.81
用绿茶(苦丁茶)汁做指示剂所得
的滴定结果,与用酚酞、甲基橙做
指示剂所得的滴定结果的偏差很小。