紫甘蓝大部分时候是紫色的。但与柠檬或鸡蛋相遇,它就变成红色、绿色——利用这种反应,我们可以测定pH,还可以做出各种颜色的美味。
实验/摄影 丁林 编辑/丁林
新媒体编辑/陈炫之
我们在化学课上测试过各种溶液的pH值,但这些溶液是酸还是碱,其实也不算什么秘密。
如果你好奇生活中某些液体(如自来水、矿泉水)的酸碱性,不妨试试一种更简易的酸碱测试方案——从我们常见的蔬果(如紫甘蓝、蓝莓等)中提取的色素,就可以作为pH指示剂。
● 实验原理:溶液的酸碱性,取决于其中氢离子的浓度。氢离子浓度越高,则溶液更偏酸性;反之溶液更偏向碱性。
紫甘蓝中的花青素是很好的pH指示剂。在不同氢离子浓度的环境中,花青素的分子结构会发生变化,进而导致吸收/反射的光线波长产生差异——例如在酸性溶液中显红色、碱性溶液中显黄绿色。因此,通过溶液显示出的颜色,就能大致判断其酸碱度。
从pH指示色素的颜色变化,可大致判断溶液的pH值(图片来源于网络)
● 实验材料:紫甘蓝、一次性塑料杯、厨刀、蒸馏水、
柠檬、鸡蛋、汽水、醋精、84消毒液、
小苏打、食用碱
● 实验步骤:步骤一
用刀将四分之一个紫甘蓝(约200克)切成细条,并投入1升沸水中。静置半小时以上,直至紫色的浸出液冷却至室温。
注意:温度对溶液pH的影响不可忽略,因此pH指示剂需冷却至室温后使用。
步骤二
准备好鸡蛋清、柠檬汁、食用碱和小苏打溶液等样本(用蒸馏水溶解)。
步骤三
在各种样本溶液中倒入紫甘蓝浸出液(pH指示剂),观察溶液颜色的变化。
△醋精(30%醋酸)溶液的颜色变化(注意:看着很可口,但这杯不能喝)
△柠檬汁的颜色变化(注意:这杯可以喝)
△某品牌柠檬碳酸饮料(含柠檬酸)的颜色变化
△某品牌苏打碳酸饮料的颜色变化
△蒸馏水中加入pH指示剂,颜色稍有稀释
△小苏打(碳酸氢钠)溶液的颜色变化
△鸡蛋清呈弱碱性,加入指示剂后变为蓝绿色
△充分搅拌后的鸡蛋清混合液。该液体烹饪后也不会褪色。
△食用碱(碳酸钠)溶液的颜色变化。在上图所示的碳酸钠水解过程中,溶液首先变成叶绿色,然后逐渐变为茶褐色。具体的颜色变化过程则取决于碳酸钠溶液的浓度。
△84消毒液的颜色变化。84消毒液的主要成分为次氯酸钠,次氯酸根可争夺水中的氢离子,使溶液呈较强的碱性,因此倒入指示剂后显深黄色。84消毒液还具有较强的氧化性,放置一段时间后溶液褪色,如下图。
注意:在显色后需尽快将84消毒液稀释、倾倒处理掉。不要将该溶液与酸性液体混合,否则会释放剧毒的氯气。
步骤四
本实验结束后多余的pH指示剂,可以加入一定量医用酒精防腐备用,也可以用来浸泡一些纸片——这些纸片晾干后,可以作为简易的pH试纸,也可作为画纸,用各种酸碱度的溶液作画。
△图片来源于网络
出品:科普中央厨房
监制:北京科技报 | 科学加客户端
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