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リトマス紙は、物質が酸か塩基かをテストするために使用されるツールです。物質が水に溶解すると、得られた溶液によってリトマス紙の色が変わります。溶液の酸性度またはアルカリ性度は、pH値として表される水素イオンの濃度または水素の力によって決まります。リトマス試験では迅速な結果が得られますが、溶液の酸性度またはアルカリ度のレベルを判断することはできません。
酸と塩基
酸と塩基は、異なるパラメーターを使用して複数の方法で定義できます。 19世紀の化学者スヴァンテアレニウスは、水溶液で生成するイオンに従って酸と塩基を定義しました。酸は、水素イオン（H+）水に溶解すると、塩基は水酸化物イオン（OH-）水に溶解したとき。たとえば、塩酸（HCl）は水中で解離してヒドロニウムイオン（H3O+）および塩化物イオン（Cl-）。アンモニアなどの塩基（NH3）水中で解離してアンモニウムイオン（NH4+）および水酸化物イオン（OH-）。簡単に言えば、酸は一般的にレモン汁のように酸味があり、塩基は石鹸のように滑りやすい感じがします。
pHスケールの基本
pHは、溶液中の水素濃度を表す値です。 pHスケールの範囲は0〜14で、水素イオン濃度の負の対数に相当します。純水は中性で、pHは7です。pHが7未満の溶液は酸性ですが、pHが7を超える溶液はアルカリ性または塩基性です。レモン汁と胃酸のpHは約2です。コーヒーのpHは約5です。血液はわずかにアルカリ性で、pHは7.4に近いままです。家庭用洗剤の漂白剤とアンモニアのpH値は、それぞれ約9と12です。
リトマス試験紙
リトマス紙は、酸塩基インジケーターの一種です。赤、青、ニュートラルのバリエーションがあります。紙には、酸または塩基の存在に応じて色が変化する地衣類に由来する染料が染み込んでいます。赤い紙はアルカリ性pHを検出するために使用され、塩基性溶液の存在下で青の色合いを変えます。青いリトマス紙は、酸のテストに使用され、酸性溶液と接触すると赤の色合いに変わります。ニュートラルリトマス紙は紫色で、テストする溶液が酸性かアルカリ性かによって色が赤または青に変わります。
リトマス試験の実行
リトマス紙は、紙が回転する赤または青の色合いと相関するため、ユーザーに酸性またはアルカリ性の一般的な指標を提供します。物質のpHをテストするには、リトマス紙のストリップを溶液に浸すか、スポイトまたはピペットを使用して少量の溶液をリトマス紙に滴下します。青いリトマス紙は、4〜5以下のpHの酸を示すことがあります。赤いリトマス紙は、pHが8を超える塩基を示すことがあります。溶液のpHが5〜8の場合、リトマス紙の色の変化はほとんどありません。青色のリトマス紙でテストしたベースは色の変化を示さず、赤色のリトマス紙でテストした酸は色の変化を記録しません。
Litmus Paperの制限
リトマス試験を使用すると、溶液が酸性かアルカリ性かをすばやく簡単に判断できます。リトマス紙は安価で持ち運び可能で、少量の溶液を使用して酸性度とアルカリ度をテストできます。ただし、pHが5より小さいか8より大きいかを示す以外に、物質の実際のpHを提供することはできません。Litmus紙は、中性に近いpHを持つ物質のテストには役立ちません。