高中生物學(xué)課本在描述染色質(zhì)時(shí)指出：染色質(zhì)(體)容易被堿性染料染成深色.實(shí)驗(yàn)中對(duì)染色質(zhì)(體)進(jìn)行染色,須使用龍膽紫溶液或醋酸洋紅溶液等堿性染色劑,這些染色劑是以龍膽紫或洋紅溶解于醋酸溶液中制得,配制后的龍膽紫溶液pH值約小于7(呈酸性).那么為什么把龍膽紫溶液稱為堿性染色劑呢?
作為染色劑必須具備兩個(gè)條件：一是具有顏色；二是要與被染組織間有親和力.染料的顏色和它與組織間的親和力是由染料本身的分子結(jié)構(gòu)決定的,產(chǎn)生顏色的發(fā)色基團(tuán)和與組織間產(chǎn)生親和力的助色基團(tuán)共同決定了染色劑的染色性質(zhì).作為染料物質(zhì),除了有發(fā)色基團(tuán)外,還需要有一種使化合物發(fā)生電離作用的助色基團(tuán).如染料化合物中往往由硝基(-NO2)、偶氮基(-N=N-)、乙烯基等形成了發(fā)色基團(tuán),而由-OH、-SO3H、-COOH等酸性基團(tuán)和-NH2、-NHCH3、-N(CH3)2等堿性基團(tuán)構(gòu)成了助色基團(tuán).它們的存在使染料物質(zhì)離子化,極性增強(qiáng),促進(jìn)染料與組織間發(fā)生作用,產(chǎn)生染色效果.我們把助色基團(tuán)中具有酸性或堿性基團(tuán)的染料分別稱為酸性或堿性染色劑.
如硝基是一種發(fā)色基團(tuán),當(dāng)苯環(huán)中的3個(gè)氫原子被3個(gè)硝基取代后就成為三硝基苯的黃色化合物.三硝基苯不是染料,僅有一個(gè)發(fā)色基團(tuán),它不溶解于水,也不能電離,既不酸也不堿,不能與酸或堿形成鹽類.如果三硝基苯分子中,用羥基再置換一個(gè)氫原子,就成為三硝基苯酚,即苦味酸,它即是一種黃色染料,有電離作用,與強(qiáng)堿能形成鹽,這里的羥基便是助色基團(tuán).由此可知,苦味酸的顏色是由發(fā)色基團(tuán)(硝基)所致,而它的染色性能則是由助色基團(tuán)(羥基)形成的,如用氨基代替硝基,就形成無(wú)色化合物,不是染料.由此可見(jiàn),作為染料,必須有發(fā)色基團(tuán)和助色基團(tuán)相互配合,缺一不可.
如伊紅Y含有一個(gè)(-COOH)助色基團(tuán),在水中電離時(shí)放出氫離子,本身帶負(fù)電荷.配制成伊紅Y染料時(shí),與強(qiáng)堿NaOH作用生成鹽(-COONa),此物質(zhì)的Na+反而在溶液中呈堿性,所以不能認(rèn)為酸性染料在溶液中就是酸性.
所以,酸性(堿性)染色劑的界定并非由染料溶液的pH值決定的,而是根據(jù)染料物質(zhì)中助色基團(tuán)電離后所帶的電荷來(lái)決定.一般來(lái)說(shuō),助色基團(tuán)帶正電荷的染色劑為堿性染色劑,反之則為酸性染色劑.