1、化学系2班 齐磊鑫 04081053pH值是酸碱反应的一个重要参数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酸碱反应是一类重要的反应 测定测定pH值有多种手段：值有多种手段：pH试制（廉价）试制（廉价）酸碱指示剂（种类繁多）酸碱指示剂（种类繁多）数字数字pH计计（快速、精确）（快速、精确）对于普通人而言对于普通人而言：pH计太贵计太贵 自备各种各种酸碱指示剂不现实自备各种各种酸碱指示剂不现实 便宜好用的便宜好用的pH试纸也不是轻易就可找到的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源及尽可能便捷的手段测定物质的性
2、质，并满足所要求的精度性质，并满足所要求的精度 天然酸碱指示剂取材于植物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植物体中含有丰富的花青素及其它有机酸碱，当环境碱，当环境pH值改变时，有机酸碱的结值改变时，有机酸碱的结构改变，致使颜色发生变化，因而可以作构改变，致使颜色发生变化，因而可以作为酸碱指示剂。为酸碱指示剂。1.虞美人色素（重庆）虞美人色素（重庆）2.金达莱花色素金达莱花色素(延边延边)3.牵牛花红色素（廊坊）牵牛花红色素（廊坊）4.茶汁（产于广西龙州的茶汁（产于广西龙州的绿茶、苦丁茶）绿茶、苦丁茶）几种天然酸碱指示剂：几种天然酸碱指示剂：无论是地区性的花种，还是普遍
3、种植的花种，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，且对酸碱的甚至是茶，均可作为酸碱指示剂，且对酸碱的指示效果很好。指示效果很好。某些天然指示剂在强酸（碱）滴定中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。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、另外，有人还以各种果皮、蔬菜、甚至是青草做实验，发现它们均甚至是青草做实验，发现它们均能作为酸碱指示剂。能作为酸碱指示剂。l土壤、气候条件不同，同种植物制备土壤、气候条件不同，同种植物制备的酸碱指示剂有一定的差异。的酸碱指示剂有一定的差异。l同株植物制备的指示剂也有差别，如：同
4、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。同株牵牛花上的不同颜色的花朵。l同种植物的基因差别极小，即使环境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致，只要使天然酸碱指示剂达到一定的浓度，其在相同的浓度，其在相同的pH条件下的颜色变化条件下的颜色变化应基本一致。应基本一致。l天然酸碱指示剂的应用具有地域性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（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在一起的）可利用天然酸碱指示剂的变色作用，发展本地
5、化的环境指标测定方色作用，发展本地化的环境指标测定方法。法。l家庭制成的天然酸碱指示剂为成分不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。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，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，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，大量栽培于我有朱红、紫红等颜色，大量栽培于我国南北各地
6、。国南北各地。提取制备：提取制备：采集一定量的虞美人花瓣，洗采集一定量的虞美人花瓣，洗净，放入研钵中净，放入研钵中捣碎捣碎成糊状，用含量成糊状，用含量0.2%的盐酸的乙醇的盐酸的乙醇浸泡浸泡24 h，重复浸提重复浸提3次，次，合并提取液，将提取液用含合并提取液，将提取液用含0.2%的盐酸的的盐酸的乙醇乙醇沉降、过滤沉降、过滤、得滤液。然后，将滤液、得滤液。然后，将滤液以以16 mL/min流经大孔流经大孔树脂树脂柱，待吸附饱柱，待吸附饱和后，用蒸馏水洗涤树脂。用乙醇洗脱，和后，用蒸馏水洗涤树脂。用乙醇洗脱，将洗脱液进行将洗脱液进行减压浓缩减压浓缩，得虞美人色素浓，得虞美人色素浓缩液。缩液。测试
7、测试pH值：值：用用100mL的烧杯装一定量的的烧杯装一定量的0.1 mol/L NaOH(HCl)，置于恒温电磁搅拌器上，向其溶液中加入，置于恒温电磁搅拌器上，向其溶液中加入0.2%的虞美人色素液的虞美人色素液10滴，然后用滴，然后用0.1 mol/L HCl(NaOH)来调节酸度，观察颜色变化，并用来调节酸度，观察颜色变化，并用PHS-3C型精密型精密pH计测计测定定pH值，结果如下表所示。值，结果如下表所示。酸性溶液中滴入碱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 10.71 13.1
8、8 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 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：强碱滴定强酸：取取25.00mL的的0.1 mol/L的盐酸溶液，分别的盐酸溶液，分别用虞美人色素和酚酞作指示剂用虞美人色素和酚酞作指示剂,用用0.1053 mol/L的的NaOH标标准溶液进行滴定，并用准溶液进行滴定，并用pH计测定滴定终点的计测定滴定终点
9、的pH值。结果如值。结果如下所示：下所示：指示剂虞美人色素酚酞测定序号测定序号123123耗用耗用NaOH体积体积/mL28.3528.3028.2428.2528.3028.15平均值平均值/mL 28.30 28.23 相对偏差相对偏差/%0.18 0.00 -0.21 0.07 0.25 0.28终点终点pH值值7.687.677.718.018.578.22终点颜色变终点颜色变化化由紫色变为黄绿色由无色变为粉红色l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。l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。lFe
10、3+、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，轻轻研磨研磨至细腻，再分别加人20mL纯水浸提纯水浸提3一5次(每次浸泡半小时)，用细纱布过滤过滤，至残渣呈白色弃去。合并几次浸提液，并将其加热浓缩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
11、酸度计变色点的pH值 测试pH值：色素的变色范围统计pH3.684.366.807.58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，其中一份用酚酞酚酞指示终点，另一份用红色素红色素指示终点，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8.347.58终点误差4.410-38.010-4颜色变化由无色变为粉红色由红色变为绿色稳定性：稳定性：热稳定性：取色素2滴于25ml纯水中，将溶液加热至加热至沸沸，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。反复酸酸碱调试碱调试，溶液呈现
12、“红一紫一蓝一翠绿红一紫一蓝一翠绿”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，放于日光下晒数日光下晒数日日，或用高压汞灯照射数小时高压汞灯照射数小时，溶液的颜色不退颜色不退，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）取绿茶（苦丁茶）2-4药匙，放人药匙，放人烧杯中，倒人烧杯中，倒人50ml刚煮沸的水，刚煮沸的水，浸泡半个小时，得到深色的浓茶汁，浸泡半个小时，得到深色的浓茶汁，冷却过滤，即得备用茶汁。冷却过滤，即得备用茶汁。提取制备：提取制备：测试测试pH值：值：绿茶（苦丁茶）汁遇酸变为无色，遇碱变为黄色。绿茶（苦丁茶）
13、汁遇酸变为无色，遇碱变为黄色。常温下，用一个常温下，用一个50m1的小烧杯加人适量的蒸馏水，滴加的小烧杯加人适量的蒸馏水，滴加10滴的茶汁，用滴的茶汁，用 0.1 mol/L NaOH滴定至颜色由无色变滴定至颜色由无色变为黄色，用为黄色，用PHS-2C型精密酸度计测定此时溶液的型精密酸度计测定此时溶液的pH值。值。结果如下：结果如下：序号12345绿茶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溶液放入洁净的锥形溶液放入洁净的锥形瓶中，滴加入各种指示剂，用瓶中，滴加入各种指示剂，用0.lmol/L NaOH 溶液滴定至溶液滴定至终点，平行测定终点，平行测定5次，结果如下：次，结果如下：使用各种指示剂时所消耗的NaOH的体积（mL）序号12345酚酞25.8025.8125.8125.8025.82甲基橙25.6025.6125.5925.6125.60绿茶25.8025.8025.7525.7525.75苦丁茶25.8025.8125.8225.8025.81用绿茶（苦丁茶）汁做指示剂所得用绿茶（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。指示剂所得的滴定结果的偏差很小。
