自制植物酸堿指示劑用于日用品pH檢測的研究

2013-02-27 09:06:28林琳沈永淼

化學教與學 2013年11期

林琳沈永淼

林琳沈永淼

（紹興文理學院化學化工學院浙江紹興312000）

通過測定從紫薯、洋蔥、紫葡萄、桃子皮、李子皮、茄子皮、紫甘藍、馬鈴薯、胡蘿卜、筧菜等常見蔬果中提取的色素在不同pH值范圍的變色情況，得到了這些蔬果在作為指示劑時的變色區間。再將這些色素用于測試洗滌液、礦泉水及飲料等的pH值，其pH值和pH試紙的測試值完全吻合。

植物色素；酸堿指示劑；生活用品；飲料；pH值

酸堿指示劑是檢驗溶液酸堿性的常用化學試劑，是一類結構較復雜的有機弱酸或有機弱堿，它們在溶液中能部分電離成指示劑的離子和氫離子（或氫氧根離子），由于結構上的變化，它們的分子和離子具有不同的顏色，因而在pH不同的溶液中呈現不同的顏色［1］。

普通家庭中，一般不會有專業的酸堿指示劑。學生想要測定生活中常見物質的酸堿性，就不太容易。新課程中增設探究植物花朵汁作酸堿指示劑的實驗，給學生提供了另一條途徑去測試一些他們想要知道物質的pH值［2］，自己動手制作并應用自制指示劑的過程可以讓學生在進行探究實驗的同時，加深對酸堿指示劑的認識，并認識到化學在生活中的作用［3，4］。

本文介紹了從紫薯、洋蔥、紫葡萄、桃子皮、李子皮、茄子皮、紫甘藍、馬鈴薯、胡蘿卜、筧菜中提取色素制成酸堿指示劑的方法［5-9］，并測定了它們在不同pH值的顯色情況，還利用它們來測量生活中常見的物品及飲料的pH值，通過與pH試紙的指示結果的對比，取得了較為精確的結論。

一、實驗部分

1.材料、試劑與儀器

材料：紫薯、洋蔥、紫葡萄、桃子皮、李子皮、茄子皮、紫甘藍、馬鈴薯、胡蘿卜、筧菜、百事可樂（杭州百事可樂飲料有限公司）、雪碧（溫州太古可口可樂飲料有限公司）、統一冰紅茶（統一企業（中國）投資有限公司）、AD鈣奶（杭州娃哈哈集團有限公司）、華生堂蘋果醋（中山市維嘉思食品飲料有限公司）、農夫山泉礦泉水（農夫山泉（淳安茶園）有限公司）、昆侖山堿性礦泉水（昆侖山礦泉水有限公司）、激活（杭州娃哈哈集團有限公司）、脈動（樂百氏（廣東）食品飲料有限公司）、康師傅茉莉綠茶（杭州頂津食品有限公司）、惠爾康菊花茶（惠爾康東方（廈門）食品有限公司）、青島啤酒（青島啤酒股份有限公司）、藍月亮洗衣液（廣州藍月亮實業有限公司）、海飛絲去屑洗發水（廣州寶潔有限公司）、雕牌洗衣粉（納愛斯集團有限公司）、傳化洗潔精（杭州傳化日用品有限公司）、藍月亮洗手液（廣州藍月亮實業有限公司）、六神沐浴露（上海家化聯合股份有限公司）、六神花露水（上海家化聯合股份有限公司）、傳化肥皂（杭州傳化日用品有限公司）、威猛先生潔廁靈（上海莊臣有限公司）、花仙子管道通（臺灣花仙子企業集團）、威猛先生廚房重油污染（上海莊臣有限公司）。

試劑：1mol/LNa0H溶液，1mol/LNH3·H20，1mol/LCH3C00H，1mol/LHCl溶液，pH試紙，無水乙醇。

儀器：研缽、膠頭滴管、小刀、榨汁機、剪刀、漏斗、濾紙、紗布、量筒、試劑瓶、試管。

2.色素的提取及純化

選擇常見蔬菜及水果：紫薯、洋蔥、紫葡萄、桃子皮、李子皮、茄子皮、紫甘藍、馬鈴薯、胡蘿卜、筧菜進行實驗，制取指示劑。這些蔬菜水果中由于紫薯、馬鈴薯、胡蘿卜比較堅硬，要將它們用小刀切成小塊后放入榨汁機中粉碎，然后將這些蔬菜的碎末放入無水乙醇中浸泡，最后用紗布過濾。而剩下的洋蔥、紫葡萄、桃子皮、李子皮、茄子皮、紫甘藍、筧菜只需洗凈、用剪刀剪碎后放入無水乙醇中浸泡，取上層清液即可。色素具體的提取方法如表1所示。

表1 植物色素提取方法

3.系列pH溶液的配置

配置pH值為1-14的溶液，配置方法見表2。將配置好的系列pH值溶液分別裝入貼有標簽的試劑瓶中備用。

表2 pH系列溶液的配置

4.自制指示劑在不同pH條件下的顯色情況

取9孔的白色點滴板，在每塊點滴板中先分別滴入pH值為1-14的pH系列溶液5滴，再向每塊點滴板中分別滴加3滴制備的指示劑，用玻璃棒攪拌并觀察記錄顏色變化。表3記錄了這幾種指示劑在pH為1-14的溶液中的顯色情況。

表3 幾種自制指示劑在不同pH條件下的顯色情況

二、結果與討論

由表3可以知道這些蔬菜水果在某一pH值時變色較為明顯，如表4所示。而這些變化最為顯著的區間就可以作為酸堿指示劑用于生活的實踐。

筆者將自制的指示劑用于檢測生活中常見的洗化用品和超市常見的飲料。分別用自制指示劑和pH試紙進行檢測，檢測結果見表5。

從表格中可以看出，學生在自己動手測試之后可以發現：部分重油的洗滌劑堿性較大，在使用的過程中應帶上手套。而可樂、雪碧以及一些運動型飲料的酸性較大，在平時的飲用過程中應有所選擇。而在選擇礦泉水的時候，也可以通過紅蘿卜或者紫甘藍指示劑進行驗證，選擇一些對健康有益的堿性礦泉水。通過對自制指示劑的一些應用，讓學生體會到學習知識的樂趣，從而加深對酸堿指示劑的原理和作用的認識。