Analytical Chemistry Notes

Fehling's Solution

一滴藍色試液，怎麼知道有沒有還原糖？

葡萄糖看起來無色、溶在水裡也看不見，那以前的化學家是怎麼知道它具有「還原性」的？

答案之一，就是經典的 Fehling's Solution（斐林試液／斐林試劑）。

Fehling's solution 是一種鹼性的銅(II)酒石酸鹽試液，主要用於檢測還原糖（Reducing Sugars）與部分脂肪族醛類（Aldehydes）。

它最有代表性的特色，就是：

藍色 → 磚紅色沉澱

為什麼會變色？

斐林試液通常不是單獨一瓶，而是分成 Fehling A 與 Fehling B 保存，使用前再混合。

Fehling A

主要提供 Cu²⁺：

Copper(II) Sulfate Pentahydrate  7758-99-8 ↗

硫酸銅(II)五水合物

Fehling B

主要由鹼性酒石酸鹽系統組成：

Potassium Sodium Tartrate Tetrahydrate  6381-59-5 ↗

酒石酸鉀鈉四水合物（Rochelle Salt）

Sodium Hydroxide  1310-73-2 ↗

氫氧化鈉

酒石酸根可與 Cu²⁺ 形成錯合物，幫助銅離子在強鹼性環境中維持於溶液中。當 Fehling A 與 B 混合後，可得到具有代表性的深藍色鹼性銅(II)試液。

遇到還原糖，發生什麼事？

加熱條件下，如果樣品含有適合的還原糖或醛類，會將 Cu²⁺ 還原為 Cu(I)，進一步生成難溶的 Copper(I) Oxide（Cu₂O，氧化亞銅）。

因此實驗中可以觀察到：

●維持藍色、沒有明顯沉澱 → 通常判定為陰性

●出現橘紅至磚紅色 Cu₂O 沉澱 → 通常代表具有可還原 Cu²⁺ 的物質

這也是斐林試驗最經典的視覺特徵。

哪些糖可能呈現陽性？

常見包括：

Glucose 葡萄糖  50-99-7 ↗

Fructose 果糖  57-48-7 ↗

Maltose 麥芽糖  69-79-4 ↗

Lactose 乳糖  63-42-3 ↗

有趣的是，果糖本身是酮糖，但在鹼性環境下可以經由互變異構形成具有還原能力的物種，因此也可能呈現 Fehling 陽性反應。

相反地，像 Sucrose（蔗糖，CAS No. 57-50-1） 一般屬於非還原糖，因此未經水解時通常不呈現典型陽性結果。

一個 19 世紀的反應，為什麼今天還值得認識？

Fehling's solution 由德國化學家 Hermann von Fehling 在 19 世紀提出，是分析化學與醣類化學發展中的經典試驗之一。

今天實驗室已有 HPLC、GC、LC-MS、酵素分析等更精密的定量工具，但 Fehling test 仍是一個非常漂亮的基礎化學案例。

它把原本肉眼看不到的「氧化還原反應」，直接變成可以觀察的顏色與沉澱：

Cu²⁺ 的藍色 → Cu₂O 的磚紅色

有時候，最經典的化學實驗，反而最能讓我們看見化學。

ECHO CHEMICAL | 景明化工