含まれている色素の分子が変化するため
リトマス試験紙には、地衣類（菌類と藻類の共生生物）の一種であるリトマスゴケから取り出した染料がしみこませてあります（現在では化学合成が多い）。その成分のひとつ「アゾリトミン」という色素の分子は、酸性やアルカリ性に反応して原子分子のつながり方が変化します（図）。すると吸収する光の色（波長）が変わるので、色が変わるのです。
白い光にはさまざまな色の色が含まれていて、何かに当たって特定の成分の光が吸収されると、残りの色が反射して目に入ります。
アゾリトミンは酸性に反応すると青い光を、アルカリ性では赤い光を吸収するので、それぞれ残った赤、青が見えます。リトマス試験紙では、あらかじめごく弱いアルカリ性や酸性で青や赤に変化させたこの色素を使うことで、より強い酸性と反応すると青が赤に、アルカリ性では赤が青に変化するようにしています。
ただ、リトマスゴケがなぜこの性質を持つのかは、よくわかりません。酸性アルカリ性の環境変化に応じて、生き残るのに最適な色になるためなのかもしれません。
（山村紳一郎）
図 リトマスが変色するしくみ
