石蕊試紙的科學原理是什麼（石蕊試紙是誰發明的）

2023-10-22 02:36:37 1

羅伯特·波義耳（Robert Boyle，1627—1691）

​在化學史上，有一位被馬克思、恩格斯譽為「把化學確立為科學」的開創者，他的著作《懷疑派化學家》標誌著近代化學的起源。他，就是被奉為「化學之父」的英國科學家——波義耳。

然而，這位「化學之父」自己卻終身未婚。究其原因，可以用一句古詩來概括：曾經滄海難為水。按如今的標準，波義耳稱得上是一位地地道道的「富二代」。他的父親是愛爾蘭最有權力，佔有廣大封地的李察大公爵。優裕的家境為他提供了良好的物質條件，但是，勤奮好學的波義耳卻不留戀大都市紙醉金迷的生活，為了安靜地鑽研科學，他隱居到了鄉下的莊園。在那裡，他邂逅了此生的摯愛——一位鄉間醫生的女兒愛麗絲。

一次，兩人在散步時，看到有農夫將泥土放進嘴裡。波義耳不明就裡，愛麗絲解釋道：「土壤的酸鹼性和農作物的生長關係密切，這些農夫是在用嘗的方法來辨別土壤的酸鹼性。但很多人也正因如此被感染上了疾病。親愛的，請用你的才華來拯救那些可憐的農夫吧。」

愛麗絲的善良與博愛深深打動了波義耳，從此他刻苦鑽研，希望能檢測出土壤的酸鹼性，但卻始終沒有突破。不久，愛麗絲因患肺結核撒手人寰。愛侶的心願竟化作了遺願，這使波義耳痛徹心扉、抱憾終身。

愛麗絲去世後，波義耳一直把女友最喜愛的紫羅蘭花帶在身邊。​

紫羅蘭花

​有一天，波義耳的園丁把一籃美麗的紫羅蘭送到書房裡，當他欣賞紫羅蘭的鮮豔和芳香後，隨手摘了一束向實驗室走去。他一邊走一邊沉思著，現在實驗室裡可能正在蒸餾礬類（重金屬的硫酸鹽）製取礬油（濃硫酸），不知道進行得怎樣了？走到實驗室把門推開，只見縷縷濃煙不斷地從蒸餾器流到玻璃接受器。像往常一樣他每天照例要檢查實驗人員的工作，這時候順手把紫羅蘭放在桌上，然後去傾注硫酸。一下子刺激性的硫酸蒸汽從瓶口冒出，很快漫延到桌子的周圍。蒸餾完畢後，他拿起紫羅蘭準備回到書房。這時他發現紫羅蘭也在微微冒煙，因為酸沫濺在上面去了。他想應該把這些酸沫洗掉否則紫羅蘭會遭到腐蝕，於是把花放在水盆裡浸洗，自己坐在窗前。

過了一會兒發現盆子中出現奇蹟！這些紫羅蘭竟然變成了紅色。波義耳把書本扔到一邊，立刻拿起花籃回到實驗室。要求實驗員準備幾個杯子，在每個杯子中裝一種酸並注入一些水，然後他把紫羅蘭分成若干小束分別放入各種酸溶液中。他靜靜地注意觀察著，發現花朵的紫藍色逐漸變成淺紅色，過了一會兒全部變成紅色了。

波義耳認為這種現象十分有意義，他根據許多種已知酸使紫羅蘭變成紅色的事、實，概括出這樣的規律：不僅鹽酸、硫酸能使紫羅蘭變成紅色，其它的所有酸也同樣可以把紫羅蘭從藍色轉變成紅色。他認為這是一個很重要的發現，以後只需要把紫羅蘭的花瓣放進一種溶液中能輕而易舉地確定它是不是酸性。他們用水或酒精分別製取紫羅蘭的水浸液或酒精浸液作為檢查酸的溶液，比直接用紫羅蘭花朵方便得多。​

石蕊試紙的發明過程

​波義耳研究各種酸對紫羅蘭的作用，從而聯想到，紫羅蘭對鹼溶液是不是也有某種特殊的反應呢？是不是還有其它的有色植物，比紫羅蘭的效果更好呢？如果要解決這個問題，也只有用實驗室來回答。不畏疲勞、善於深思的波義耳為了尋求科學真理，進一步研究了有關鑑別酸、鹼溶液的方法。他發現不僅紫羅蘭、玫瑰花等或它們的浸液可以鑑別酸、鹼溶液，其它不少的藥草、地衣、有色樹皮和植物的根都具有區別酸、鹼溶液的作用。其中以石蕊的效果最後，遇酸變紅，遇鹼變藍。他們不僅把石蕊製成浸液，而且用浸液把紙浸透、烤乾，製成石蕊紙。

他把能區別酸、鹼的這些藥劑，稱為酸鹼指示劑，用石蕊製成的紙，稱為石蕊試紙。把這種紙片放進被檢驗的溶液中，只要紙片改變了顏色，就能證明這種溶液是酸性還是鹼性的。不僅用酸鹼指示劑可以區分出酸、鹼，而且根據變色的程度可以粗略地反映出酸、鹼的程度。

波義耳還指出，酸除了具有酸味、能使指示劑變色外，還是一種強有力的溶劑；鹼除了能使指示劑變色外，具有滑膩感和除垢的性質，它能溶解油類和硫磺，還具有與酸對抗和破壞酸的能力。

此後，波義耳終身未娶，將對愛侶的無盡懷念化作對科學的不懈追求。每當愛麗絲生日，他總要在她墓前獻上一束鮮豔的紫羅蘭……​