Acids, Bases, and the Litmus Test
تقدمت لينا بخطوات سريعة أمام أمها وأبيها بينما كانوا يتنزهون في حدائق الزهور النارية. هتفت لينا وهي تشير إلى بقعة من الأزهار الحمراء والبرتقالية الزاهية: "واو، انظري إلى كل هذه الألوان المدهشة يا أمي!" ابتسمت أمها قائلة: "هذه الزهور فريدة من نوعها في هذه الجزيرة البركانية يا لينا. التربة هنا لها بعض الخصائص المثيرة للاهتمام."
"ما نوع هذه الخصائص؟" سألت لينا، وهي تُخرج دفتر ملاحظاتها. "حسنًا، بعض التربة هنا حمضية جدًا،" أوضح والدها. "حمضية؟ ماذا يعني ذلك حتى؟" سألت لينا، وهي ترفع نظرها عن دفتر ملاحظاتها. ضحك والدها، "الأمر يشبه إلى حد ما كيف أن بعض الليمون مذاقه حامض، لينا. الحموضة هي مقياس لمدى حموضة أو تآكل شيء ما."
قلبت لينا الصفحة في دفتر ملاحظاتها. "هل كل شيء إما حمضي أو لا؟" سألت، وهي تعض طرف قلمها. "ليس على الإطلاق!" أجابت أمها. "هناك أيضًا شيء يسمى القاعدة. القواعد هي عكس الأحماض، وتشكلان معًا جزءًا مهمًا من الكيمياء."
"إنجلترا، عام ألف وستمئة وواحد وستين. روبرت بويل، العالم الدقيق، عمل بلا كلل في مختبره بلندن،" أعلن الراوي. كان معروفًا بعمله على الغازات، لكن روبرت بويل، الرجل ذو الشعر البني الطويل المجعد واللحية المشذبة بعناية، درس أيضًا الأحماض والقواعد. بويل، الذي آمن بالملاحظة الدقيقة والتجريب، كتب تجربته بعناية في دفتر يوميات نظيف.
غالبًا ما كان بويل يقول: "إن عامة الناس مرتبطون بالحياة السهلة والحسية لدرجة أنهم يصبحون عاجزين تمامًا عن أي عمل رجولي"، هكذا علّق لمساعده ذات يوم، وهو يمسح العرق من جبينه. "لكن ليس نحن، أليس كذلك يا توماس؟ سنكشف أسرار الطبيعة!" ضحك توماس بتوتر، لكنه وافق مع ذلك.
في أحد الأيام، لاحظ بويل أن بعض مستخلصات النباتات يتغير لونها عند تعرضها للأحماض أو القواعد. وقد أطلق على هذه المستخلصات اسم "المؤشرات". ومن خلال غمس شرائط ورقية في هذه المستخلصات، ابتكر طريقة بسيطة لاختبار ما إذا كانت المادة حمضًا أم قاعدة. وقد لاحظ أن الأحماض تحول الورقة إلى اللون الأحمر والقواعد تحولها إلى اللون الأزرق. وقد دوّن بويل ملاحظاته بدقة في دفتر يومياته.
لقد أحدث اكتشاف بويل ثورة في الكيمياء! الآن، أصبح لدى العلماء طريقة سريعة وسهلة لتحديد الأحماض والقواعد. اليوم، ما زلنا نستخدم مؤشرات مثل ورقة عباد الشمس، بناءً على عمل بويل، في المختبرات وحتى في المنزل. فكر في اختبار الرقم الهيدروجيني لحمام السباحة الخاص بك - هذا هو إرث بويل!
انتقل المشهد مرة أخرى إلى الجزيرة البركانية. صاحت لينا وهي تفرقع أصابعها: "إذن، هكذا يختبرون ما إذا كان الشيء حمضًا أم قاعدة!" أجاب والدها بابتسامة: "بالضبط! اكتشف روبرت بويل أن بعض المستخلصات النباتية يمكن أن يتغير لونها اعتمادًا على ما إذا كانت تتعرض للأحماض أو القواعد!" أضافت والدتها: "واو، العلم رائع جدًا!"
"أتساءل إن كان بإمكاننا اختبار هذه الزهور؟" سألت لينا، مشيرة إلى الأزهار النارية. "هذه فكرة رائعة!" ردت أمها. "يمكننا سحق بعض البتلات ونرى كيف تتفاعل مع أشياء مختلفة في مطبخنا!" "مثل عصير الليمون، وهو حمضي، أو صودا الخبز، وهي قاعدة!" أضاف والدها بحماس.
"إذن، مؤشرات مثل ورقة عباد الشمس تساعدنا على تحديد الأحماض والقواعد من حولنا!" اختتمت لينا وهي تكتب في دفتر ملاحظاتها. نظرت والدتها نحو الأفق. "أتساءل، إذا كانت ورقة عباد الشمس تستطيع أن تخبرنا بالرقم الهيدروجيني للأشياء، فهل يمكنها أن تخبرنا إذا كانت التربة تحتوي على مغذيات معينة!" تأملت. التفت الجميع لينظروا إليها بفضول.