リトマス紙：起源、機能、青と赤 - 化学

リトマス紙は溶液が酸性または塩基性であるかどうかを決定するためのpH試験に使用される材料です。pHの測定は、化合物の特性を認識する上で非常に重要であり、研究対象の食品、水、その他の種の品質管理研究を実施するのに役立ちます。

化学では、すべての元素と化合物が酸性と塩基性の特性を持つと見なされます。つまり、pHによって酸性、塩基性、中性の物質に分類されます。この特性は、イオンや電子ペアを受け入れたり寄付したりするときの物質の動作、および要素が形成する化合物の種類を決定します。

リトマス紙には、問題の物質のpHに応じて色が変化するという興味深い特性があります（その組成における天然インクの作用による）。この特性を測定する最も古い方法の1つです。今日でも主に教育用の教室で使用されています。

原点

「着色する」または「ペイントする」を意味する北欧語のリトマスと呼ばれるリトマス紙のアクティブな部分は、数世紀にわたって布地を染色するために使用されてきた地衣類Lecanora tartareaとRoccella tinctorumによって形成された天然素材から来ています。

このようにして、この水溶性混合物を特殊なタイプのろ紙に吸収させてpH指示薬を作成し、次に問題の溶液をそれに適用します。

この目的で使用される紙は、それ自体が木材セルロースと他の化合物で作られており、測定結果の変化を避けるために汚染物質が完全にないことが必要です。

一方、木材は溶剤で処理され、樹脂槽を通過する前に樹脂状物質が除去されます。

このプロセスの後、炭酸カリウムとアンモニアの存在下で、発酵および乾燥させます。プロセスは、青または赤のリトマス紙を製造するかどうかによって若干異なります。

この論文の最初の使用は、14世紀にスペインの科学者、アルナウデヴィラノバによって記録されたことが知られています。同様に、フランスの化学者JL Gay-Lussacも、18世紀の化学試験にこの材料を使用しました。

染料自体は16世紀から地衣類から抽出されたと言えます。そのため、祖先は他の初歩的な種類のリトマス紙を使用したと考えられています。

すでに述べたように、リトマス紙は化学物質が酸性か塩基性かを示す責任があります。そのため、この機能に紙が適用されるとリトマス試験が呼び出されます。

リトマス試験の使用は、液体と気体のサンプルとの相互作用が原因であり、それぞれが異なるプロセスを持っています。

液体サンプルのテストは、水溶液サンプルを小片の紙に滴下し、サンプルのアリコートに紙の一部を挿入することで行われます（紙を完全な容器に完全に挿入しないでください）。信頼できる結果を得るためのサンプル）。

気体サンプルの場合は、蒸留水で紙を湿らせ、気体サンプルを接触させます。

ガスは水に溶解し、結果として生じる溶液が紙を着色できるようにします。酸素や窒素などの中性ガスの場合、pHペーパーの色の変化は観察されません。

このテストの限界は、物質のpHを定量化する場合に発生します。これは、メジャーまたは数値を提供しないためです。代わりに、サンプルが酸性か塩基性かを示すだけであり、漠然としているだけです。

紙のもう1つの問題は、塩素ガスなどの特定の種類の物質が追加されると、色が変化して白くなることがあります。これが起こると、紙は役に立たなくなり、酸味や塩基性を示さなくなります。

これらの最後の理由から、リトマス紙は有用であると考えられていますが、その競合他社（ユニバーサルインジケーターや他の染料など）は、この数十年でこの材料に取って代わりました。

したがって、pHメーターはこの機能にさらに優れており、この特性の計算に最も一般的に使用される機器です。

青色のリトマス紙は、リトマス紙のオリジナルバージョンで、製造に使用された染料からこの色を取り入れています。

炭酸カリウムとアンモニアの地衣類の発酵塊は青色であり、紙はこの混合物に導入されます（それが青か赤のリトマス紙かどうかに関係なく）。

このタイプの紙は基本的に基本的なものであり、室温の酸性条件下で赤くなります。基本的な条件下では、色の変化は発生せず、結果は「null」を示す代わりに「青」として報告されます。

レッドリトマスペーパーは、リトマスペーパーに、準備中に少量の硫酸または塩酸を追加するステップが適用され、酸性にされます。

この紙は、室温の塩基性条件下で水溶液を適用した後、青色に変わります。酸性条件下では、赤色のままです。これを以下の図に示します。

この紙（青または赤）の好奇心は、青から赤（青のリトマス紙の場合）または赤から青（赤の紙の場合）になったら、乾燥後に再利用できることです。）。

そのため、再び使用できますが、逆にできます。赤い紙は青として使用され、青は赤として使用されます。