藍瓶子、紅瓶子
【原理】亞甲藍(C16H18ClN3S·3H2O2分子量373.90)是噻嗪衍生物,用作觀察細菌和組織切片的染色劑,也可用來染絲和用作指示劑。亞甲藍呈藍色,容易被還原成無色。被還原的分子也易重被氧化成亞甲藍。它的可逆性變化可用下式表示。
用符號MB表示亞甲藍,則上述反應可表示如下:
由上式可知,本實驗顏色變化的實質是氧化還原反應。本實驗所用的溶液是亞甲藍、葡萄糖和氫氧化鈉的混合液。剛配製時溶液藍色,放置片刻,藍色就褪去,這是由於亞甲藍被葡萄糖還原的結果。當振盪上述無色溶液時,瓶內溶液跟空氣接觸的表面增大,氧氣在溶液中的溶解量也增多,氧氣就把無色的H2MB重新氧化成藍色的MB。當瓶子靜置時,溶液裡葡萄糖所起的還原作用漸漸起主導作用,藍色的H2MB又被還原成無色。上述操作可以反覆許多次,直到瓶內的氧氣耗盡為止。
鹼性藏花紅(C2OH19ClN4)也是一種氧化還原型指示劑,它在氧化態時呈紅色,被還原後呈無色。用它替代亞甲藍做變色實驗,則在紅色和無色之間反覆變化,因此又叫紅瓶子實驗。
【操作】
(1)稱取2g氫氧化鈉固體,放入250mL錐形瓶中,加入100mL水使它溶解。再加入2g葡萄糖,最後加入幾滴亞甲藍溶液(0.2%)到溶液呈藍色。溶液靜置幾分鐘後變成無色。
(2)塞上橡皮塞,振盪後溶液變成藍色,再靜置一段時間,溶液中的藍色又逐漸消失,再振盪溶液,藍色又出現。溶液的顏色能在藍色和無色之間反覆發生變化。
(3)稱取4g氫氧化鈉固體,放在250mL的錐形瓶中,加入100mL水使它溶解。再加入2g葡萄糖,最後滴入1~2滴0.5%的鹼性藏花紅指示液。塞上橡皮塞後按照上述相同方法操作。剛振盪時溶液呈紅色,靜置片刻變成無色。溶液的顏色也可以反覆變化。
【說明】
(1)用葡萄糖作還原劑,溶液應是鹼性介質,在酸性介質或中性介質中不會產生變色現象。
(2)為了增加演示效果,可適當增大鹼量,這樣變色週期短,現象明顯。
(3)鹼性藏花紅試劑用量宜少,只要略顯出紅色即可。
(4)上述兩個變色反應的最佳溫度是25℃,所以冬天演示要略加熱。
藍瓶子、紅瓶子
【原理】亞甲藍(C16H18ClN3S·3H2O2分子量373.90)是噻嗪衍生物,用作觀察細菌和組織切片的染色劑,也可用來染絲和用作指示劑。亞甲藍呈藍色,容易被還原成無色。被還原的分子也易重被氧化成亞甲藍。它的可逆性變化可用下式表示。
用符號MB表示亞甲藍,則上述反應可表示如下:
由上式可知,本實驗顏色變化的實質是氧化還原反應。本實驗所用的溶液是亞甲藍、葡萄糖和氫氧化鈉的混合液。剛配製時溶液藍色,放置片刻,藍色就褪去,這是由於亞甲藍被葡萄糖還原的結果。當振盪上述無色溶液時,瓶內溶液跟空氣接觸的表面增大,氧氣在溶液中的溶解量也增多,氧氣就把無色的H2MB重新氧化成藍色的MB。當瓶子靜置時,溶液裡葡萄糖所起的還原作用漸漸起主導作用,藍色的H2MB又被還原成無色。上述操作可以反覆許多次,直到瓶內的氧氣耗盡為止。
鹼性藏花紅(C2OH19ClN4)也是一種氧化還原型指示劑,它在氧化態時呈紅色,被還原後呈無色。用它替代亞甲藍做變色實驗,則在紅色和無色之間反覆變化,因此又叫紅瓶子實驗。
【操作】
(1)稱取2g氫氧化鈉固體,放入250mL錐形瓶中,加入100mL水使它溶解。再加入2g葡萄糖,最後加入幾滴亞甲藍溶液(0.2%)到溶液呈藍色。溶液靜置幾分鐘後變成無色。
(2)塞上橡皮塞,振盪後溶液變成藍色,再靜置一段時間,溶液中的藍色又逐漸消失,再振盪溶液,藍色又出現。溶液的顏色能在藍色和無色之間反覆發生變化。
(3)稱取4g氫氧化鈉固體,放在250mL的錐形瓶中,加入100mL水使它溶解。再加入2g葡萄糖,最後滴入1~2滴0.5%的鹼性藏花紅指示液。塞上橡皮塞後按照上述相同方法操作。剛振盪時溶液呈紅色,靜置片刻變成無色。溶液的顏色也可以反覆變化。
【說明】
(1)用葡萄糖作還原劑,溶液應是鹼性介質,在酸性介質或中性介質中不會產生變色現象。
(2)為了增加演示效果,可適當增大鹼量,這樣變色週期短,現象明顯。
(3)鹼性藏花紅試劑用量宜少,只要略顯出紅色即可。
(4)上述兩個變色反應的最佳溫度是25℃,所以冬天演示要略加熱。