Quỳ

Nguồn gốc

Quỳ được thầy thuốc người Tây Ban Nha là Arnaldus de Villa Nova (~1240-1311) sử dụng lần đầu tiên vào khoảng năm 1300. Từ thế kỷ 16 trở đi, khi thông tin về phương pháp sản xuất quỳ được phổ biến thì thuốc nhuộm màu xanh lam được chiết từ một số loài địa y như Leuconora tartarea và Rocella tinctoria được sản xuất ở quy mô công nghiệp, đặc biệt là tại Hà Lan với các nhãn hiệu Bergmoos và Klippmoos để xuất khẩu. Năm 1704, nó được đặt tên gọi trong tiếng Hà Lan là lakmoes - từ leg (nhỏ giọt) và mus (cháo) trong ngữ hệ Ấn-Âu, phản ánh phương pháp sản xuất nó bằng cách chiết nhỏ giọt địa y nghiền vụn như cháo. Tên gọi là tiền đề cho các tên gọi trong một số ngôn ngữ châu Âu như tiếng Anh litmus, tiếng Đức lackmus, tiếng Nga лакмус.
Năm 1640, các nhà thực vật học mô tả một loại thuốc nhuộm thu được từ loài thực vật có hương thơm với hoa màu tím tía là vòi voi (Heliotropium spp.). Ban đầu các nhà hóa học sử dụng nó làm chất chỉ thị (do trong dung dịch axit nó chuyển thành màu đỏ, còn trong dung dịch kiềm thì nó chuyển thành màu xanh lam). Ban đầu quỳ được dùng chủ yếu để nghiên cứu nước khoáng, nhưng kể từ thập niên 1670 thì các nhà hóa học đã quan tâm tới nó nhiều hơn. Do tại Pháp thì quỳ cô lập từ Heliotropium được các nhà hóa học sử dụng rộng rãi nên một tên gọi khác cho quỳ được chấp nhận tại Pháp là tournesol - theo tên gọi trong tiếng Pháp cho Heliotropium. Muộn hơn thì toàn bộ bột quỳ được sản xuất theo cách thức rẻ tiền hơn là thu từ địa y.

Nguồn tự nhiên

Quỳ có thể sản xuất từ các loài địa y khác nhau. Các thuốc nhuộm này được chiết từ các loài như Roccella tinctoria (bờ tây Nam Mỹ, Cabo Verde, quần đảo Canaria, Madeira, Açores), Roccella fuciformis (Angola và Madagascar), Roccella pygmaea (Algeria), Roccella phycopsis, Lecanora tartarea (Na Uy, Thụy Điển), Variolaria dealbata (Pyrénées, Avernes), Ochrolechia parella (duyên hải tây bắc châu Âu), Parmotrema tinctorum (quần đảo Canaria) và Parmelia. Các nguồn cung cấp quỳ chính hiện nay là Roccella montagnei (Mozambique) và Dendrographa leucophoea (California).

Giấy quỳ

Giấy quỳ là giấy có tẩm dung dịch quỳ trong etanol hoặc nước, được sử dụng trong ngành hóa học để thử, kiểm nghiệm pH. Khi nhúng giấy quỳ vào dung dịch, nếu màu giấy quỳ giữ nguyên màu tía thì dung dịch đó trung tính, nếu ngả sang màu xanh lam thì dung dịch đó mang tính kiềm, nếu chuyển sang màu  đỏ thì dung dịch đó mang tính axit. Sự thay đổi màu diễn ra ngoài khoảng pH 4,5–8,3 ở 25 °C (77 °F). Các phản ứng không phải là axit-bazơ cũng có thể làm đổi màu giấy quỳ. Chẳng hạn, khí clo làm cho giấy quỳ lam chuyển thành trắng – thuốc nhuộm quỳ bị tẩy trắng, do sự có mặt của các ion hypoclorit (ClO⁻). Phản ứng này là không thuận nghịch, vì thế quỳ không có vai trò của chất chỉ thị màu trong tình huống này.
Theo nhiều nguồn tham khảo, người ta cho rằng quỳ được tẩm vào giấy để làm chất chỉ thị pH đầu tiên là nhà hóa học người Pháp Gay-Lussac (1778-1850) vào khoảng thế kỷ 19. Nhưng điều này chưa có chứng cứ rõ ràng và chính xác.

Tính chất

Ưu điểm của giấy quỳ chính là sự tiện dụng của nó. Chỉ cần một mẩu giấy quỳ nhỏ, người ta có thể biết dung dịch mình đang sử dụng có tính acid hay bazơ một cách nhanh chóng (chỉ mất vài phần trăm giây), và độ mạnh yếu của tính acid/bazơ (một cách tương đối) dựa vào sự thay đổi đậm nhạt của màu sắc. Ngoài ra, giấy quỳ ẩm (giấy quỳ cho thấm ướt bởi nước cất) còn có thể được ứng dụng để kiểm tra tính axit/bazơ của các loại khí (như H₂S, SO₃…). Một ưu điểm rõ ràng khác của giấy quỳ nữa là giá thành rẻ của nó so với các chỉ thị pH khác.
Tuy nhiên, giấy quỳ không thể cho biết chính xác độ mạnh yếu acid/bazơ cũng như độ pH của dung dịch cần đo. Thay vào đó, người ta sử dụng các loại chỉ thị pH cao cấp hơn như máy đo pH. Các loại máy đo pH hiện này ngoài chức năng cho biết chính xác độ pH của dung dịch, mà còn cho biết nhiệt độ, độ dẫn điện của dung dịch cần đo

Sản xuất

Để sản xuất giấy quỳ cũng cần nguồn nguyên liệu như sản xuất các loại giấy khác là gỗ, rồi trải qua khâu nghiền, phối trộn bột giấy, qua máy xeo, cán mỏng, sấy,...Điểm khác biệt là ta sẽ cho thêm hoạt chất quỳ vào bột giấy, sau đó sấy khô sẽ có giấy quỳ như thành phẩm.

Công dụng

pH là một thông số quan trọng trong nhiều lĩnh vực khoa học. Các tế bào trong cơ thể sinh vật sống đều có một khoảng pH (pH scale) nhất định, chỉ cần sự thay đổi dù nhỏ giá trị pH của môi trường đều có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến sự sống của chúng. Trong nông nghiệp, pH cũng là thông số cần được chú ý trong canh tác đất trồng. Nếu đất mang tính acid (còn gọi là  đất chua, đất nhiễm phèn) sẽ làm ảnh hưởng đến khả năng hấp thu dinh dưỡng của cây trồng, dẫn đến không có giá trị canh tác. Do vậy, trong thực tế, người ta thường phải bón vôi (nguồn cung cấp bazơ) để trung hòa các ion hydro, ion alum (nhôm) trong đất, làm giảm tính acid và tăng pH cho đất.