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
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
10.
71
13.
18
颜
色
金
红
亮
红
浅
亮
红
桃
红
玫
瑰
红
变
浅
粉
红
粉
红
紫
红 紫
黄
绿 棕
棕
褐
深
棕
棕
黄
亮
黄
碱性溶液中滴入酸
p
H
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
颜
色
墨
绿
变
浅 黄
深
棕 棕
黄
绿
黄
绿 紫
紫
红
紫
红
粉
红
粉
红
桃
红
浅
亮
红
亮
红
金
红
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
色
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。
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
值
1.
04
2.
17
2.
61
3.
48
4.
01
4.
34
4.
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6.
33
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66
8.
25
9.
00
9.
64
10.
71
13.
18
颜
色
金
红
亮
红
浅
亮
红
桃
红
玫
瑰
红
变
浅
粉
红
粉
红
紫
红 紫
黄
绿 棕
棕
褐
深
棕
棕
黄
亮
黄
碱性溶液中滴入酸
p
H
值
13.
10
12.
20
11.
14
10.
73
9.
72
7.
94
7.
49
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83
6.
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07
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21
4.
23
3.
65
2.
94
2.
51
颜
色
墨
绿
变
浅 黄
深
棕 棕
黄
绿
黄
绿 紫
紫
红
紫
红
粉
红
粉
红
桃
红
浅
亮
红
亮
红
金
红
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
色
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。