一种基于植物天然色素的酸碱指示剂及其制备方法[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号(10)申请公布号 CN 104880461 A (43)申请公布日(43)申请公布日 2015.09.02

(21)申请号 201510344141.X(22)申请日 2015.06.22

(71)申请人王迪

地址266071 山东省青岛市市南区香港东路

23号19号楼3单元402户申请人梁生康(72)发明人王迪 梁生康

(74)专利代理机构青岛海昊知识产权事务所有

限公司 37201

代理人王铎(51)Int.Cl.

G01N 21/80(2006.01)

权利要求书1页 说明书2页

(54)发明名称

一种基于植物天然色素的酸碱指示剂及其制备方法(57)摘要

本发明公开了一种基于植物天然色素的酸碱指示剂，其特征在于以紫叶李叶片提取的天然色素作为指示剂。其制备方法为：采集紫叶李紫红色叶片，流水冲洗干净，晾干后在-10~-25℃，10-100Pa下真空冷冻干燥8-24h，研磨成粉末状，在避光和25-40℃下，所得粉末用甲醇盐酸萃取2-5次，合并萃取液，避光0-4℃下保存，所得萃取液可作为酸碱指示剂。本发明的特点主要体现在以下几方面（：1）所获得的酸碱指示剂pH突变范围窄，在5.5-6.5之间；对pH变化指示灵敏；（2）颜色变化鲜明，由酸式的亮红色变为碱式的黄绿色，易于判断终点；（3）生产或使用过程中所用原料为天然植物或低毒化工原料，产物及生产过程绿色环保；（4）原料来源广泛、制备工艺简单，易于大规模生产。

C N 1 0 4 8 8 0 4 6 1 A CN 104880461 A

权 利 要 求 书

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1.一种基于植物天然色素的酸碱指示剂，其特征在于所述酸碱指示剂是以紫叶李叶片为原料提取的天然色素。

2.一种基于植物天然色素的酸碱指示剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：采集紫叶李紫红色叶片，流水冲洗干净并晾干后，在-10~-25℃，10-100Pa下真空冷冻干燥8-24h；研磨成粉末状，在避光和25-40℃下，按质量体积比5~20%用体积比99:1的甲醇盐酸萃取2-5次；合并萃取液，避光0-4℃下保存，所得萃取液可作为酸碱指示剂。

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说 明 书

一种基于植物天然色素的酸碱指示剂及其制备方法

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技术领域

本发明属于天然植物色素制备方法和应用，具体涉及一种从紫叶李中提取植物天然色素作为酸碱指示剂及其制备方法。

[0001]

背景技术

酸碱指示剂是检验溶液酸碱性的常用化学试剂，包括酚酞、甲基橙、甲基红等。其

中，甲基红学名为对二甲氨基偶氮苯邻羧酸，作为一种强酸滴定弱碱的常用指示剂，广泛应用于无机和分析化学中。[0003] 但目前，甲基红作为酸碱指示剂应用时存在如下问题：（1）突变范围宽，颜色变化不显著，测定误差大。甲基红作为指示剂的变色范围为4.4-6.2，跨度近2个单位的pH；同时，溶液由酸性变为碱性时，其由酸式的红色变变为碱式的黄色，人眼对红黄色突变不明显，这样导致在应用甲基红作为指示剂时，分析测定误差较大。（2）制备工艺复杂，制备过程对环境影响大。具体表现在甲基红制备通常以邻氨基苯甲酸和亚硝酸钠等毒害性物质为原料，以甲苯等易挥发、毒性强的有机溶剂为提取剂，同时需要经过重氮化、偶合、有机溶剂洗涤和重结晶等复杂的化学过程，在制备过程中所产生的废水、废弃物不仅造成较大的环境污染，而且多种毒害性原料可能对操作员工身体健康造成损害。因此，亟需寻找一种变色灵敏、环境友好、来源广泛的替代甲基红的酸碱指示剂。[0004] 近年来，尽管有关于从矮牵牛花花瓣、韭莲果实、紫甘蓝等中提取色素作为酸碱指示剂的研究报道（CN 102213679 A、CN 103149322 A、CN 101788496 A、CN 101672798 A、CN 1796986 A），但存在原料来源少、不易获得，特别是颜色突变不明显等问题，导致难以推广应用。

[0002]

发明内容

本发明的目的是提供一种绿色环保、pH变化指示灵敏、颜色变化明显的基于植物

天然色素的酸碱指示剂，以满足现有技术的上述需求。

[0006] 本发明的另一个目的是提供上述酸碱指示剂的制备方法。[0007] 紫叶李（Prunus cerasifera)为蔷薇科李属的落叶小乔木，其真叶片在整个生长季节均为紫红色。紫叶李叶片中含有大量的矢车菊素，对溶液pH的变化指示明显，在溶液pH≤5.5时，呈现稳定的亮红色，溶液pH≥6.5时，则呈现黄绿色，pH突变范围（5.5-6.5）窄，仅为1个单位的pH，颜色变化明显，易于判断，且性能稳定。[0008] 因此，本发明的技术方案如下：

一种基于植物天然色素的酸碱指示剂，其特征在于所述酸碱指示剂是以紫叶李叶片为原料提取的矢车菊素为主要成分的天然色素。

[0005]

一种基于植物天然色素的酸碱指示剂的制备方法，包括以下步骤：采集紫叶李紫

红色叶片，流水冲洗干净，晾干后在-10~25℃，10-100Pa下真空冷冻干燥8-24h，研磨成粉末状；在避光和25~40℃下，按质量体积比5~20%用体积比99:1甲醇盐酸（99.0ml甲醇

[0009]

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说 明 书

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+1.0ml体积分数为37%的浓盐酸）萃取2-5次；合并萃取液，避光0-4℃下保存，所得萃取液即为酸碱指示剂。

[0010] 本发明的优点主要体现在以下几方面：（1）所获得的酸碱指示剂pH突变范围窄，在5.5-6.5之间；对pH变化指示灵敏；（2）颜色变化鲜明，由酸式的亮红色变为碱式的黄绿色，易于判断终点；（3）生产或使用过程中所用原料为天然植物或低毒化工原料，产物及生产过程绿色环保；（4）原料来源广泛、制备工艺简单，易于大规模生产。具体实施方式

[0011] 下面通过具体实施例来详细说明本发明。[0012] 实施例1：

在山东省青岛市市南区中国海洋大学鱼山校区采集紫叶李紫红色叶片20片，流水冲洗干净，晾干后在-10℃，100Pa下真空冷冻干燥24h，研磨成粉末状，在避光和25℃下，所得2g粉末用40ml甲醇盐酸萃取2次（采用99.0ml甲醇+1.0ml体积分数为37%的浓盐酸配制而成），合并萃取液，放置于棕色玻璃滴瓶中，4℃下保存，所得萃取液即可作为酸碱指示剂。[0013] 将0.1mol/L的盐酸和0.1mol/L的碳酸氢钠溶液按1:5-5:1的比例混合后，并应用pH计分别测定混合溶液的pH值，其系列混合溶液pH值范围在1.5-8.5之间，然后分别滴加2-3滴所制备的酸碱指示剂，在溶液pH值低于5.5时，呈现亮红色，且随pH值减小亮红色增强；在溶液pH值高于6.5时，呈现黄绿色，表明所制备的指示剂pH突变范围为5.5-6.5。[0014] 准确移取25.00mL浓度约为0.1mol/L的碳酸氢钠溶液置于250mL三角锥形瓶中，加入2-3滴所制备的酸碱指示剂，溶液呈现黄绿素，然后用浓度0.1050mol/L的盐酸溶液进行滴定，滴定过程中当盐酸溶液达到为24.50ml时，碳酸氢钠和盐酸中和反应体系由黄绿素突变为亮红色，并保持30秒钟不褪色，表明滴定达到终点。计算得到碳酸氢钠溶液浓度为0.1029mol/L。[0015] 实施例2：

在山东省青岛市东海路两边采集紫叶李紫红色叶片100片，流水冲洗干净，晾干后在-25℃，10Pa下真空冷冻干燥8h，研磨成粉末状，在避光和25℃下，所得粉末10g用50ml甲醇盐酸萃取5次（采用99.0ml甲醇+1.0ml体积分数为37%的浓盐酸配制而成），合并萃取液，避光0℃下保存，所得萃取液即可作为酸碱指示剂。

[0016] 准确移取25.00mL浓度约为0.1mol/L的盐酸溶液置于250mL三角锥形瓶中，加入2-3滴所制备的酸碱指示剂，溶液呈现亮红色，然后用浓度0.0506mol/L的碳酸钠溶液进行滴定，滴定过程中当盐酸溶液达到为23.85ml时，盐酸和碳酸钠中和反应体系由亮红色突变为黄绿素，并保持30秒钟不褪色，表明滴定达到终点。计算得到盐酸溶液浓度为0.09654mol/L。

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