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指示劑發(fā)展歷程
閱讀：952 發(fā)布時(shí)間：2018-6-13
發(fā)展歷程
想要了解指示劑發(fā)展的歷史，就要追溯到17 世紀(jì)。這種物質(zhì)在那個(gè)古老的年代就已經(jīng)有許多搞實(shí)際工作的化學(xué)家在運(yùn)用了，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)過程中將植物的汁液（即指示劑）搜集整理漬在一小片紙上，然后再在這種試紙上滴一滴他們所研究的溶液，以此來判斷他們所研究的化學(xué)反應(yīng)的某些性質(zhì)。就現(xiàn)今已有的記載看，波義耳是個(gè)把各種天然植物的汁液用作指示劑的科學(xué)家，在這些指示劑中，有的被配成溶液，有的做成試紙.
1627
波義耳1627 年生于愛爾蘭的利茲莫爾堡,1691 年死于倫敦。他的父親是伯爵考克一世。開始波義耳在伊頓求學(xué)，其后游學(xué)歐洲大陸，1644年回國，父親死去后，他過著十分簡(jiǎn)樸的生活。1654 年移居牛津，在高街與大學(xué)學(xué)院相鄰的住宅里，同助手進(jìn)行了一段時(shí)期的抽氣機(jī)及燃燒等實(shí)驗(yàn)工作。1668 年，他移居倫敦。他是早的學(xué)會(huì)會(huì)員之一。1680年波義耳被選為英國學(xué)會(huì)主席，但他謝絕了這個(gè)職務(wù)。波義耳是一位出色的實(shí)驗(yàn)家，很善于觀察事物的一些細(xì)微變化。在16 世紀(jì)或者更早一點(diǎn)，人們就已經(jīng)認(rèn)識(shí)到某些植物的汁液具有著色劑的功效，在那個(gè)時(shí)候，法國人就已經(jīng)用這些植物的汁液來染絲織品。也有一些人觀察到許多植物汁液在某種物質(zhì)的作用下可改變它們的顏色，例如有人觀察到酸能使某些汁液轉(zhuǎn)變成紅色，而堿則能夠把它們變成綠色和藍(lán)色。但是，因?yàn)樵谀莻€(gè)時(shí)候還沒有任何人對(duì)酸和堿的概念下過確切的定義，所以這些酸和堿能夠改變汁液的顏色的化學(xué)現(xiàn)象并未受到人們的注意和重視。
17 世紀(jì)
科學(xué)家才真正開始闡述一些基本的化學(xué)概念，其中一個(gè)非常重要的概念就是把化合物劃分成為酸、堿、鹽三大類別，早和明確的有關(guān)酸的定義便是波義耳作出的。
他所描繪的酸的各種特性中，有一條就是酸能夠改變某些植物的汁液的顏色，這也就是人類對(duì)指示劑這種物質(zhì)的原始的認(rèn)識(shí)。波義耳在他的“顏色的試驗(yàn)”一書中曾描寫了怎樣用植物的汁液來做指示劑。他曾經(jīng)使用過的植物的種類很多，其中有紫羅蘭、玉米花、玫瑰花、雪米、蘇木（即巴西木）、櫻草、洋紅和石蕊。在書中還介紹了用指示劑制作試紙的方法，以及怎樣使用這些試紙：“采用上好的紫羅蘭的漿汁（即由這種花里浸漬出來的染料），把這種漿汁滴在一張白紙上，然后再在汁液上滴上2～3 滴酒精，以后，當(dāng)醋或者幾乎所有的其他的帶酸性溶液（當(dāng)時(shí)已經(jīng)制出的酸并不多）滴在這種浸有植物的漿汁和酒精的混合物的紙上時(shí)，你就會(huì)發(fā)現(xiàn)浸有植物漿汁的紙立即由藍(lán)色轉(zhuǎn)變成紅色。使用這種方法的好處是，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)出的是，這種發(fā)明的生命力是如此的長(zhǎng)久，直到今天我們的實(shí)驗(yàn)室還仍然在經(jīng)常性的使用這種原始的方法。
在波義耳之后，很多化學(xué)家都陸續(xù)發(fā)表了不少報(bào)告，報(bào)告都是描述如何把植物的漿汁作為指示劑。
像布爾哈夫（1668 年～1738 年）在他的報(bào)告中敘述了怎樣利用
unisol ph指示劑
unisol ph指示劑
指示劑來鑒別堿性化合物，他常使用的指示劑便是紫羅蘭和石蕊的汁液。隨著指示劑使用的日趨廣泛，大家對(duì)它的研究更加深入，例如在18 世紀(jì)，許多人發(fā)現(xiàn)，各種酸并不能使這些指示劑地顯示出相同的顏色變化。也就是說，各種指示劑的靈敏度不一樣，顏色的變化范圍不同，各種酸的強(qiáng)度也不相同，因此才造成這種情況。
1775 年
瑞典的貝格曼（1735 年～1784 年）就曾經(jīng)指出：“藍(lán)色植物的汁液的變色對(duì)各種酸的靈敏程度是不同的，硝酸能使某種藍(lán)色的試紙變成紅色；而醋則不能使同一種試紙變色。有的酸能夠使藍(lán)色的石蕊汁液變紅色，卻不能將紫羅蘭的汁液轉(zhuǎn)變成紅色。由此可以知道，必須對(duì)所有的植物汁液（可以用作指示劑的）的靈敏性進(jìn)行鑒定，然后才可找到一系列合適的指示劑來測(cè)定各種酸的相對(duì)濃度。”從這一段敘述我們可以看到，當(dāng)時(shí)對(duì)指示劑的研究已經(jīng)到相當(dāng)深入和細(xì)致的階段了。指示劑的另一種重要的運(yùn)用領(lǐng)域便是酸堿滴定。
1729 年
法國化學(xué)家日夫魯瓦也曾利用酸堿滴定的方法來測(cè)定酸的濃度，例如醋的濃度。他先稱出一定重量的碳酸鉀固體，然后把它溶解在水中，接著把醋酸一滴一滴地加到碳酸鉀溶液中，一直加到不發(fā)生氣泡為止。從消耗掉的碳酸鉀的數(shù)量，便可以計(jì)算出各種醋的相對(duì)濃度。可以看出，格勞貝爾和日夫魯瓦都是利用發(fā)泡的現(xiàn)象來指示酸堿中和反應(yīng)的終點(diǎn)。
1767 年
路易斯曾經(jīng)假定酸堿中和反應(yīng)的終點(diǎn)能夠運(yùn)用植物的汁液來顯示和標(biāo)記出來，他在《對(duì)美洲草木灰的試驗(yàn)和觀察》一書中描述了這樣一種簡(jiǎn)單的測(cè)定方法：“在酸堿中和的反應(yīng)過程中，中和堿液所需要的酸可以一滴一滴地加進(jìn)去，過去一直是利用發(fā)泡現(xiàn)象來觀察反應(yīng)的終點(diǎn)，但是這種方法終還是存在著一定的缺陷，這種方法不但觀察起來很困難，而且也達(dá)不到相當(dāng)高的性。如果我們能利用植物的漿汁或者被這些漿汁著色的紙所發(fā)生的顏色變化來指示酸堿中和反應(yīng)的終點(diǎn)，那么就能得到比較明顯的結(jié)果，這就代替了那種含糊不清的現(xiàn)象（指發(fā)泡現(xiàn)象）。”路易斯緊接著介紹了具體的使用方法：“我主要使用的方法是一種十分敏銳的方法。利用一張厚的寫字紙，在紙的一端浸漬上石蕊的漿汁，使它沾上藍(lán)色；在紙的另一端又浸漬了石蕊的漿汁和鹽酸的混合溶液，正好變成了紅色。這時(shí)，如果將某些酸一滴一滴地加到堿溶液中去，每加一滴以后就用玻璃棒將溶液攪拌均勻，并用上那種著了顏色的試紙進(jìn)行檢測(cè)。如果這種溶液使試紙的紅色的一端變成藍(lán)色，那么便說明溶液此時(shí)還是呈堿性的，因此需要繼續(xù)加酸液。
如果它剛好能夠使試紙的藍(lán)色的一端變成紅色，則說明酸液已經(jīng)
氧氣指示劑
氧氣指示劑
加夠了。以后的一百多年內(nèi)，化學(xué)家在酸堿滴定中能使用的天然植物的漿汁的種類不多，并且他們常常認(rèn)為這些漿汁（例如紫羅蘭和石蕊的漿汁）的顏色變化不夠清晰和靈敏。因此很多人都想改變這種狀況，并且為此而進(jìn)行了不懈的努力，后導(dǎo)致了合成指示劑的產(chǎn)生和發(fā)展。
19 世紀(jì)后
有機(jī)合成化學(xué)以驚人的速度發(fā)展起來，其中尤以合成染料工業(yè)的興起為引人注目。在這些合成染料中，很多化合物都能夠起到指示劑的作用。個(gè)可供實(shí)用并且真正獲得成功的合成指示劑便是酚酞，1877 年呂克首先提出在酸堿中和反應(yīng)過程中可以使用酚酞做指示劑，第二年倫奇又提出在酸堿滴定中使用甲基橙。
到了1893 年，有論文記載的合成指示劑已經(jīng)增加到了十四種之多，隨著這些合成劑的數(shù)量和品種的增加，以及它們所具備的各種各樣的功能，為進(jìn)一步擴(kuò)大指示劑的應(yīng)用范圍和發(fā)展其理論打下了良好的基礎(chǔ)。只需要使用很少量的植物漿汁，就能使顏色的變化非常顯著。