【矩道化学仿真实验】紫罗兰的启示

四月和五月是紫罗兰盛开的季节，紫罗兰原产于欧洲南部及地中海沿岸，是欧洲名花之一。紫罗兰花色高洁典雅，是质朴的象征，受到很多爱花人士的喜爱，也因此机缘巧合地在化学发展史上留下了浓墨重彩的一笔。

英国化学家波义耳出身贵族，继承了祖上留下来的一座大庄园。1645年，波义耳开始在庄园里研究物理学、化学和农业科学等。他坚信实验是知识的来源，是最好的老师。因此，他把部分庄园改建成实验室。对他而言，实验室里的研究工作是最重要的事情。

有一天清晨，波义耳正准备到实验室去做实验，一位花木工为他送来一篮非常鲜美的紫罗兰，紫罗兰的花香使人感到心旷神怡，波义尔忍不住随手摘下一束，然后不时地嗅着这沁人心脾的馨香，来到实验室，把鲜花放在实验桌上就开始了实验。

当他从大瓶里倾倒出浓盐酸时，一股刺鼻的气体从瓶口涌出，倒出的淡黄色液体冒着白雾，还有少许酸沫飞溅到鲜花上。他想“真可惜，盐酸弄到鲜花上了”。为洗掉花上的酸沫，他把花用水冲了一下，一会儿发现紫罗兰颜色变红了，当时波义耳感到既新奇又兴奋，他认为，可能是盐酸使紫罗兰颜色变红色，为进一步验证这一现象，他立即返回住所，把那篮鲜花全部拿到实验室，取了当时已知的几种酸的稀溶液，把紫罗兰花瓣分别放入这些稀酸中，结果现象完全相同，紫罗兰都变为红色。由此他推断，不仅盐酸，其它各种酸都能使紫罗兰变为红色。他想，这太重要了，以后只要把紫罗兰花瓣放进溶液，看它是不是变红色，就可判别这种溶液是不是酸。偶然的发现，激发了科学家的探求欲望，后来，他又找来其它花瓣做试验，并制成花瓣的水或酒精浸液，用它来检验某溶液是不是酸，同时用它来检验一些碱溶液，也产生了一些变色现象。

他还采集了药草、牵牛花，苔藓、月季花、树皮和各种植物的根……泡出了多种颜色的不同浸液，有些浸液遇酸变色，有些浸液遇碱变色。在这些浸液中，波义尔发现用石蕊提取的紫色浸液效果最好，它遇酸变红，遇碱变蓝。这就是最早的石蕊试液，波义尔称这些石蕊试剂为能够区分酸和碱的酸碱指示剂。

用矩道化学虚拟实验室演示酸碱指示剂的使用：

然而，因为该指示剂是液体的，所以不便于储存和使用。于是波义耳和助手把滤纸切成小条，在石蕊溶液中浸泡一段时间，用滤纸吸收一些石蕊试剂，然后用镊子把它取出来，干燥后制成石蕊试纸。所以今天，我们只需要将溶液滴到石蕊试纸上来判断溶液是酸性的还是碱性的。对于不需要非常精确结果的实验，这种方法非常简单可行。

用矩道化学仿真实验室演示pH试纸的使用：

像科学上的许多其它发现一样，酸碱指示剂的发现是化学家善于观察、勤于思考，勇于探索的结果。

经过后人不断的探索研究，逐渐清晰了酸碱指示剂的变色机理。酸碱指示剂是一类结构较复杂的有机弱酸或有机弱碱，在溶液中能够部分电离出氢离子或氢氧根离子，由于结构上的变化，其分子和离子具有不同的颜色，因而在酸碱度不同的溶液中呈现不同的颜色。

学习了以上内容，同学们可以继续通过化学3D虚拟仿真实验室来学习酸碱中和反应及其原理，欢迎大家前来体验！