リトマス試験紙は、
酸性や塩基性の溶液の性質を簡単に判断するために利用される指示紙です。その主成分は
リトマスゴケから抽出され、
ろ紙に染み込ませて作られます。主に青色と赤色の2種類が存在し、それぞれの色は特定のpH範囲での反応を示します。
色の変化による判定
リトマス試験紙は、液体のpHに応じて色が変わります。青色の試験紙はpH4.5以下の
酸性の環境で赤色に変化し、逆に赤色の試験紙はpH8.3を超える塩基性の溶液で青色に戻ります。この特性により、試験紙を使用することで液体の性質を視覚的に判断することができます。もし、どちらの色にも変化が見られなければ、その液体は中性に近いとされます。
変色のメカニズム
リトマス試験紙が色を変える理由は、
リトマスゴケに含まれるアゾリトミンやレカノール酸といった成分が関与しています。これらの成分は、
酸性環境下では赤色を示し、塩基性の環境下では青色に変わります。このような変化を利用することで、簡便に液体のpHを測定することが可能となるのです。
作成方法
リトマス試験紙は、まず
リトマスゴケなどの
地衣類から紫色の液体を抽出し、その液体を
アルコールに溶かして作ります。次に、
アンモニアや
塩酸といった化学物質を添加することで、それぞれ赤色と青色に変色させます。最後に、変色した液体を
ろ紙に浸し、乾燥させることで試験紙が完成します。最近では、色の変化を持たない「
リトマスニュートラル」という製品も存在し、中性の判断にも利用されます。
保管について
リトマス試験紙は、高温や高湿度、直射日光を避けた環境で保管することが望ましいです。密閉容器に入れて保存することで、試験紙の劣化を防ぎ、長持ちさせることができます。
比喩的な使い方
リトマス試験紙は、科学的な用途だけでなく、比喩的に対立する意見や主張の是非を判断するための象徴としても使われることがあります。このように、多様な文脈での利用が可能です。
教育的な背景
リトマス試験紙は、日本の小学校においては6年生で学習する科目の一つであり、2017年の調査では子どもたちに好かれる理科用語ランキングで1位に選ばれました。身近な存在として、多くの学生に理解されている科学ツールです。
類似の現象
アジサイの花の色が土壌の水素イオン濃度によって変わる現象も注目すべきです。ただし、
アジサイは
リトマス試験紙とは逆の反応を示し、
酸性の場合は青色、アルカリ性の場合は赤色に変わります。
リトマス試験紙は、酸塩基の識別において頑丈な手段として非常に重宝されています。化学の授業だけでなく、様々な場面で生活と結びついている便利なアイテムです。