巧制花青素試紙

徐桃燕

在化學課上，檢測溶液酸堿性最常用的方法是利用pH試紙進行測試，既可以根據試紙的顏色變化判斷溶液的酸堿性，還可以利用標準比色板確定溶液的pH值到底是多少。

pH試紙的工作原理是：試紙上含有甲基紅、溴甲酚綠和百里酚藍這三種指示劑，在不同酸堿性的溶液中都會按一定規律顯示不同的顏色。比如某溶液如果具有很強的酸性，就會使試紙上的甲基紅呈現紅色；如果具有很強的堿性，就會使百里酚藍顯出藍色。

不僅是甲基紅、溴甲酚綠和百里酚藍這三種指示劑遇到酸或堿溶液會顯示不同的顏色，自然界中有很多物質在不同酸堿條件下都會顯示不同的顏色，比如花青素。如何指導學生制作花青素試紙？

一、查閱資料

花青素又稱花色素，是自然界中一類廣泛存在于植物中的水溶性天然色素，它是構成花瓣和果實顏色的主要色素之一，屬于類黃酮化合物。自然界中的花朵之所以能呈現出不同的顏色，主要就是因為植物細胞液的pH值不同。在酸性條件下，花瓣或果實呈紅色或紫色；在堿性條件下，花瓣或果實主要呈藍色，且細胞液中花青素的含量越高，花瓣或果實的顏色越深。

在所查的資料中記載有關于用紫甘藍和紫薯中所含的花青素制作試紙的例子，但都是直接根據已知的實驗現象制作。本文除了有制作試紙這一環節，最關鍵的是注重培養學生由此及彼的思維發散能力與探究問題、解決問題的能力。

二、實驗步驟

通過指導學生討論后，確定了本次實驗的步驟。

1.采集不同顏色的鮮花進行初步實驗，確定用于提取花青素的鮮花品種。

2.提取花青素。

3. 制作試紙。

4.用實驗驗證制作的試紙是否有效。

三、實驗過程

1.采集實驗原料

采集自然界中不同顏色的花，如燈籠花、軟槳葉果、紫鴨跖草的花和葉、非洲菊、蝴蝶蘭、喇叭花和百合花。將花瓣分左右兩份置于白紙上，用針在花瓣上刺一些小孔，讓酸或堿溶液能迅速與細胞液接觸。配制好呈酸性的醋酸溶液和呈堿性的氫氧化鈉溶液，先將醋酸溶液噴在白紙左邊的花瓣上，再將氫氧化鈉溶液噴在白紙右邊的花瓣上，觀察現象。

一段時間后可以看到，黃色和粉紅色的花并沒有變色。原來，花青素主要存在于紅色、藍色和紫色的花中，在酸性條件下，這三種顏色的花都顯示紅色；在堿性條件下，這三種顏色的花都顯示黃綠色。其中，百合花和喇叭花的變色現象最明顯，考慮到經濟因素，確定用喇叭花提取花青素，然后制作酸堿指示試紙。

2.提取花青素

首先，摘取10g喇叭花花瓣放入研缽中研磨，待花瓣全部研碎后，加入5ml質量分數為99%的酒精，再繼續研磨。研磨的目的是損壞花瓣的細胞壁，讓花青素更易溶于酒精中。然后用紗布過濾，得到喇叭花液的酒精溶液，即花青素的酒精溶液。

3.制作試紙

將濾紙剪成長5cm、寬1cm的矩形，然后將其浸泡在喇叭花液中，2分鐘后撈出濾紙。待風干后，花青素酸堿指示試紙就制作完成了。

4.實驗驗證

為檢驗制作的試紙能否準確測出溶液的酸堿性，分別用蒸餾水、桔子汁、硫酸銅溶液、醋酸溶液和氫氧化鈉溶液進行檢測。要注意的是，在每次檢測過程中都應將夾取過試紙的鑷子用蒸餾水沖洗干凈，并用濾紙擦干才能進行下一次檢測。

通過實驗現象可以看到：花青素試紙在蒸餾水中不變色，在呈酸性的桔子汁、硫酸銅溶液、醋酸溶液中變成紅色，在呈堿性的氫氧化鈉溶液中會變成黃綠色。

變化現象非常明顯，說明用花青素制作酸堿指示試紙是可行的。