石蕊試紙的發明源于一場愛情

趙建毅

在化學史上，有一位被馬克思、恩格斯譽為“把化學確立為科學”的開創者，他的著作《懷疑派化學家》標志著近代化學的開端。他就是被奉為“化學之父”的英國科學家波義耳。

按如今的標準，波義耳稱得上是一位地道的富二代。他的父親是愛爾蘭最有權力、占有廣大封地的李察大公爵。優裕的家境為他提供了良好的物質條件，波義耳卻不留戀大都市紙醉金迷的生活，為了安靜地鉆研科學，他隱居到了鄉下的莊園。在那里，他邂逅了此生的摯愛—一位鄉間醫生的女兒愛麗絲。

一次，兩人在散步時，看到有農夫將泥土放進嘴里品嘗。波義耳不明就里，愛麗絲解釋說：“土壤的酸堿性和農作物的生長關系密切，這些農夫是在用品嘗的方法辨別土壤的酸堿性，但很多人因此感染上了疾病。親愛的，請用你的才華來拯救他們吧。”

愛麗絲的善良與博愛深深打動了波義耳，從此他刻苦鉆研，希望發明出一種物品，來檢測土壤的酸堿性，卻始終沒有成功。不久，愛麗絲因患肺結核撒手人寰。愛侶的心愿化作了遺愿，這使波義耳痛徹心扉、無法釋懷。

愛麗絲去世后，波義耳一直把她最喜愛的紫羅蘭花帶在身邊。一天，波義耳的園丁按例把一籃子紫羅蘭送到了他的書房，他隨手摘了一束向實驗室走去。他一邊走一邊沉思，現在實驗室里可能正在蒸餾礬類（重金屬的硫酸鹽）制取礬油（濃硫酸），不知道進行得怎樣了。

波義耳思索著走進了實驗室，他像往常一樣照例檢查實驗人員的工作，并順手把紫羅蘭放在桌上，然后去傾注硫酸，硫酸蒸汽一下子從瓶口冒出，很快蔓延到桌子周圍。蒸餾完畢后，他拿起紫羅蘭準備回書房，卻發現紫羅蘭也在微微冒煙，因為酸沫濺到上面了。他趕緊把紫羅蘭放在水盆里浸洗，以免遭到腐蝕。這時神奇的事情發生了：水盆中的紫羅蘭竟然變成了紅色！

波義耳頓受啟發，立刻把整籃紫羅蘭拿到實驗室，要求實驗員準備幾個杯子，在每個杯中裝一種酸并注入水，然后把紫羅蘭分成若干小束，分別放入各種酸溶液中。他靜靜地觀察著，發現紫羅蘭原本的紫藍色逐漸變成淺紅色，過了一會兒全部變成了紅色。

波義耳根據許多種已知酸使紫羅蘭變成紅色的事實，總結出這樣的規律：不僅鹽酸、硫酸能使紫羅蘭變成紅色，其他酸同樣可以，只需把紫羅蘭的花瓣放進一種溶液中，就能輕而易舉地確定它是不是酸性。然后，他又用水或酒精分別制取紫羅蘭的水浸液或酒精浸液，作為檢查酸的溶液，比直接用紫羅蘭花朵方便得多。

波義耳由此聯想到，紫羅蘭對堿溶液是不是也有某種特殊的反應呢？是不是還有其他答案，比紫羅蘭的測試效果更好呢？為了尋求答案，波義耳進一步研究了有關鑒別酸、堿溶液的方法。他發現除了紫羅蘭，其他不少藥草、地衣等都具有區別酸堿溶液的作用，其中以石蕊的效果最佳，遇酸變紅，遇堿變藍。

波義耳于是帶領實驗室的人把石蕊制成浸液，又用浸液把紙浸透、烤干，制成石蕊試紙：把這種紙片放進被檢驗的溶液中，只要紙片改變了顏色，就能證明這種溶液是酸性還是堿性，而且可以根據變色的程度判斷出溶液的酸堿度。波義耳還指出，酸除了具有酸味、能使指示劑變色外，還是一種強有力的溶劑;堿除了能使指示劑變色外，具有滑膩感和除垢的性質，能溶解油類和硫黃，還具有與酸對抗和破壞酸的能力。

此后，波義耳終身未娶，將對愛侶的無盡懷念化作對科學的不懈追求。每當愛麗絲生日，他總要在她墓前獻上一束鮮艷的紫羅蘭……

編 輯/夏 涵