石蕊

石蕊是一種從地衣中提取的藍紫色染料，主要是地衣屬的地衣。 水溶液具有變色性； 取決于它接觸的是酸性物質還是堿性物質（即取決于 pH 值）。 因此在化學中用作酸堿指示劑。 石蕊是一種深藍色的物質混合物。

石蕊天然存在于各種地衣中，就像與之相關的染料一樣。

長期以來，出于經濟原因，人們試圖對制造過程的細節保密，以形成壟斷。 粉狀地衣在用蘇打（碳??酸鈉）或鉀堿（碳酸鉀）和氨水調成堿性的溶液中放置數周，偶爾攪拌。 由于以前無法獲得氨作為化學品，因此需要通過添加尿液來獲得必要比例的氨。 尿液中的尿素在酶的作用下轉化為氨。 當粉狀地衣站在溶液中時，它們的顏色會逐漸從紅色變為藍色。 將轉化過程結束時的藍色混合物干燥并研磨成粉末。 在制造過程的這個階段，粉末含有部分石蕊和部分 Orcein 彩色顏料。 地黃中深紅色的部分用酒精溶解掉，留下深藍色的石蕊。 壓制并與石膏和粉筆部分混合，它作為一種略微破碎的模塑料進入市場。 一種特殊的顏色成分 - 沸石 - 也由石蕊制成，并作為酸堿指示劑出售，其性質與石蕊相似。

在生產過程中，首先將地衣磨碎，與水混合，加入石灰、鉀堿和碳酸銨溶液 ((NH4)2CO3)，然后在供氣條件下發酵。 大約三周后，溶液的顏色從棕色和紫色變為深藍色。 紙漿通過篩子攪拌并與粉筆和石膏混合，形成小立方體。 干燥后可直接進行深加工； 它們含有大量的地衣紅素，而石蕊染料僅占 5% 至 8%。 地黃花甙具有良好的醇溶性，很容易與乙醇分離。

石蕊，用于所謂的衣物發藍和奢侈品（葡萄酒、烘焙食品、利口酒、奶酪、化妝品和糖紙）的著色。 空氣中的泛黃由輕微的藍色著色補償。 石蕊因遇酸堿變色，不宜用于紡織染色。

今天石蕊在化學和生物學中僅用作酸堿指示劑使用。 石蕊在pH值低于4.5時呈紅色，在pH值高于8.3時呈藍色，介于兩者之間呈紫色。 它主要以兩種形式使用：在水溶液中作為石蕊酊劑和作為石蕊紙。 后者是用弱酸性或堿性石蕊酊（試紙）浸泡過的紙條。解釋了與胭脂紅染料orcein的關系。

10% 脫脂牛奶或脫脂奶粉混合 2.5% 至 7% 石蕊酊和適當濃度的水，在微生物學中用作石蕊奶。 這用于確定細菌是否可以消化牛奶糖（乳糖）。 為此，石蕊牛奶中接種了這種細菌。 如果顏色因酸形成而從藍色（堿性）變為紅色（酸性），則證明該細菌可以發酵乳糖。 為了更好地處理，牛奶通常用瓊脂凝膠化。

石蕊在pH值變化時顏色由藍變紫再變紅的原因極其復雜，由多種因素組成：

• 質子被吸收或釋放時顏色發生變化（暈致變色）的主要原因是藍色酚鹽可逆（即可逆）形成紅色酚。
• 此外，惡嗪系統（這里是氧原子和氮原子相對的環狀排列）可以質子化或去質子化，即。 即質子可以附著在化合物上或再次分裂。
• 此外，石蕊所特有的紅色和藍色的色調，也會隨著石蕊中加入強酸或弱酸或堿而發生變化。 這是逐漸添加或去除更多質子的結果。

由于分子的大小，幾個酚基和惡嗪氮原子可用于這種質子的添加或釋放。 此外，在 5.6 至 8 的 pH 范圍內形成黃橙色至藍綠色的混合體系。

物質混合物石蕊包含大約10-15種不同的物質。 除了地衣紅素外，還成功地提取了赤蘚紅素（也稱為赤蘚紅石礦）、沸石礦、西班牙鱗石礦、隱色紫草堿和隱色紫蘇石礦。 Azolitmin作為純物質與混合物具有幾乎相同的指示作用。

石蕊混合物主要含有α-羥基地黃素C18H17O5N和α-氨基地黃素C18H18O4N2兩種地衣素。 這些（連同其他 10 多種地衣色素）來自地衣的色素，通過在含氨的堿性溶液中進行氧化處理。 在石蕊的制作中，大部分的地黃素都是分離出來的。