化学では、リトマス試験とは何ですか？

リトマス試験では、リトマス試験紙を使用して、物質がアルカリ性か酸性かを判断します。 リトマス紙は、地衣類から抽出された染料の混合物であるリトマスで処理されたフィルター紙のストリップで構成されています。 これらの色素は、pHインジケーター、またはpHの変化に応じて色が変化する物質です。 リトマス試験では、弱酸と弱塩基を使用して、強酸と強塩基をテストします。 典型的なリトマス試験では、試験物質が塩基性の場合、リトマス紙の赤いストリップは青色に変わり、物質が酸性の場合、青いストリップは赤色に変わります。 色の変化がないことは、物質が中性であることを示しています。

pHは、溶液中の水酸化物イオン（OH-）と水素イオン（H +）と呼ばれるプロトンの濃度の測定値です。 水に加えられると、酸は遊離水素イオンの増加を引き起こすため、プロトン供与体になります。 塩基は水素イオンと結合し、溶液中のH +が少なくなるため、プロトン受容体と考えることができます。 たとえば、レモンジュースは、溶液にH +を加えるため酸性であり、アンモニアは混合物中の水素イオンを吸収するため、塩基性またはアルカリ性です。 塩基と酸の両方が他の物質と容易に反応するため、胃酸が生成されて食物が分解され、塩基は洗浄剤の汚れを切るために使用されます。

pHストリップの処理に使用されるリトマス粉末は、ツンドラの極端な環境を含む多種多様な気候で繁栄する地衣類から抽出されます。 地衣類は、菌類と藻類の共生関係で構成される生物です。 存在する多くの種類の地衣類のうち、R ocella tinctoria、 Dendroographa leucophoea 、およびDecanora tartareaは、リトマス試験紙に最も一般的に注入される品種です。 リトマスストリップは自然に青く、赤いストリップは弱酸でさらに処理することで作成されます。

リトマス試験は、物質が酸性か塩基性かを示すだけであり、pHスケールに該当する場所ではありません。 pHスケールは、0から14までの酸性度またはアルカリ度を測定します。0は最も強い酸、14は最も強い塩基、7は中性です。 サンプルの酸性度または塩基性度を調べるには、pHペーパーを使用する必要があります。 pHペーパーは、サンプルがpHスケールのどこに着弾したかを示すために色を変えるユニバーサルインジケータと呼ばれる化合物で処理されます。 サンプルがテストストリップを赤色に変えた場合、サンプルはpHスケールで0〜3です。 黄色の帯は3〜6のサンプルを示し、緑色の帯は中性のサンプルを示し、青色の帯は8〜11の塩基を示し、紫色の帯は強塩基を示します。