Un test décisif utilise du papier de tournesol pour déterminer si une substance est alcaline ou acide. Le papier de tournesol se compose d’une bande de papier filtre qui a été traitée avec du tournesol, un mélange de colorants extraits de lichens. Ces colorants sont des indicateurs de pH ou des substances qui changent de couleur en réponse à un changement de pH. Un test décisif utilise des acides et des bases faibles pour rechercher des acides et des bases plus forts. Dans un test de tournesol typique, une bande rouge de papier de tournesol deviendra bleue si la substance testée est basique et une bande bleue deviendra rouge si la substance est acide. Aucun changement de couleur indique que la substance est neutre.
Le pH est une mesure de la concentration d’ions hydroxyde (OH-) et de protons appelés ions hydrogène (H+) dans une solution. Lorsqu’ils sont ajoutés à l’eau, les acides sont des donneurs de protons car ils provoquent une augmentation des ions hydrogène libres. Les bases peuvent être considérées comme des accepteurs de protons car elles se lient aux ions hydrogène, ce qui entraîne moins de H+ dans la solution. Le jus de citron, par exemple, est acide car il ajoute du H+ en solution, et l’ammoniac est basique, ou alcalin, car il absorbe les ions hydrogène du mélange. Les bases et les acides réagissent facilement avec d’autres substances, c’est pourquoi l’acide gastrique est produit pour décomposer les aliments et les bases sont utilisées pour éliminer la saleté dans les produits de nettoyage.
La poudre de tournesol utilisée pour traiter les bandes de pH est extraite des lichens, un organisme qui prospère dans une grande variété de climats, y compris l’environnement extrême de la toundra. Les lichens sont un organisme composé de relations symbiotiques entre les champignons et les algues. Parmi les nombreux types de lichens qui existent, Rocella tinctoria, Dendrographa leucophoea et Decanora tartarea sont les variétés les plus couramment infusées dans du papier test. Les bandes de tournesol sont naturellement bleues et des bandes rouges sont créées en traitant davantage la bande avec un acide faible.
Un test décisif montre seulement si une substance est acide ou basique, pas où elle tombe sur l’échelle de pH. L’échelle de pH mesure le degré d’acidité ou d’alcalinité de zéro à quatorze, zéro étant l’acide le plus fort, quatorze étant la base la plus forte et sept étant neutre. Pour déterminer à quel point un échantillon est acide ou basique, un papier pH doit être utilisé. Le papier pH est traité avec un composé appelé indicateur universel qui change de couleur pour montrer où un échantillon atterrit sur l’échelle de pH. Si un échantillon fait virer la bandelette de test au rouge, l’échantillon se situe entre zéro et trois sur l’échelle de pH. Une bande jaune indique un échantillon entre trois et six, une bande verte indique un échantillon neutre, une bande bleue indique une base entre huit et onze et une bande violette indique une base forte.