리트머스 종이(리트머스 활용하기)
리트머스 정의
리트머스는 검체의 산도(산성 ~ 염기성)를 간단하게 육안으로 확인할 수 있는 대표적인 지시약이다.
지의류 식물인 ‘리트머스이끼’(학명 : Roccella tinctoria)를 갈아 정제해 만들며 어두운 보라색 고체가루다.
보일의 법칙으로 유명한 ‘로버트 보일’이 처음으로 리트머스이끼를 이용해 리트머스 종이를 만들었다고 알려져 있다.
리트머스 어원
리트머스의 어원은 고대 노르드어(북유럽 노르웨이어) 단어인 Litmosi에서 파생되었는데, Lit는 색깔, Mosi는 이끼를 뜻한다.
빛을 뜻하는 영단어 light와 이끼를 뜻하는 영단어 moss와 같은 의미다.
리트머스의 사용
일반적으로 리트머스는 수용액을 종이에 적셔서 말린 뒤 ‘리트머스 종이’로 사용된다.
파란색 리트머스 종이가 빨간색으로 변하면 산성임을 말해주고, 빨간색 리트머스 종이가 파란색으로 변하면 염기성임을 알 수 있다.
색상 변화의 대략적인 수소이온농도(pH)는 pH가 4.5 이하일 때 빨간색, pH가 8.3 이상에서는 파란색을 나타낸다. 그 사이 pH인 4.5~8.3의 범위에서는 두 색의 혼합색인 보라색을 나타낸다.
리트머스 발색 원리
리트머스는 여러 색소가 혼합되어 있는데, 산-염기성의 발색단은 7-hydroxyphenoxazone이다.
7-hydroxyphenoxazone는 분자구조의 -OH로 인해 약산성을 나타낸다.
측정하고자 하는 검체가 산성일 경우 H+가 높아지고 -OH기의 농도가 낮아져 위의 식에서 반응이 왼쪽으로 진행된다. H가 붙어있는 구조의 리트머스 HLit(red)는 녹색 파장대의 빛을 주로 흡수하여 그 보색인 빨간색을 나타낸다. 따라서 리트머스가 물들어있는 종이를 산성 용액에 집어넣으면 종이에 붙어있는 리트머스들은 대부분 H가 붙어있는 형태로 존재하기 때문에 빨간색을 띠게 된다
반대로, 염기성일 경우 -OH기의 농도가 높아져 반응이 오른쪽으로 가면서 파란색을 나타낸다. 염기성 용액에서의 리트머스는 H가 떨어져 나간 구조(Lit-(blue))이며, 이 구조는 H가 붙어있을 때와는 다른 형태를 갖는다. 이때에는 리트머스가 붉은색 파장대의 빛을 흡수하여 그 보색인 파란색을 띤다. 그래서 리트머스 종이를 염기성 용액에 넣으면 용액에 잠긴 부분이 파랗게 되는 것이다.
리트머스에 대해 알아보며
가장 단순하면서도 널리 알려진 리트머스(종이)에 대해 찾아봤습니다. 정확한 pH 측정은 어렵지만, 산성 또는 염기성 여부를 간단하게 확인할 수 있는 유용한 실험키트입니다. 약전에서도 확인시험에 사용되고 있으니 실험업무에 도움이 되었으면 합니다.