紫甘藍(lán)的變色之旅

王文佳　李建

紫甘藍(lán)俗稱紫包菜，是生活中常見的一種蔬菜。當(dāng)我們將紫甘藍(lán)的葉片剝下來切絲時(shí)，紫甘藍(lán)的汁液會(huì)將我們的手指染成紫色。當(dāng)我們做“涼拌紫甘藍(lán)”這道菜時(shí)，在加入食鹽腌制幾分鐘后，會(huì)看到紫甘藍(lán)的汁液變成藍(lán)色。而加入食醋后，原本紫色的紫甘藍(lán)變成了鮮艷的粉紅色。

為什么會(huì)出現(xiàn)這些神奇的變色現(xiàn)象？讓我們一起通過制作簡(jiǎn)易紫甘藍(lán)pH試紙來探究其中的奧秘吧！

一、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

食用紫甘藍(lán)1個(gè)、75%醫(yī)用酒精、水彩紙、料理機(jī)（或榨汁機(jī)）、剪刀、加熱杯墊、透明塑料杯、長(zhǎng)柄塑料勺、膠頭滴管、白瓷盤。

1 mol/L H2SO4、3.50 g/100 mL米醋、雪碧、NaCl溶液、廚房油污清潔劑、洗衣粉水溶液、Na2CO3水溶液、1 mol/L NaOH溶液。

二、制作步驟

1.取幾片新鮮的紫甘藍(lán)葉片，剪碎，放入料理機(jī)的料理杯。將100 mL75%的醫(yī)用酒精倒入另一個(gè)料理杯，再加入100 mL的水搖勻，將稀釋后的酒精倒入裝有紫甘藍(lán)碎片的料理杯。

2.接通料理機(jī)的電源，將紫甘藍(lán)榨汁。榨完汁后，將料理杯取下，放在加熱杯墊上加熱（加熱溫度設(shè)為55 ℃），如圖1所示。一邊加熱一邊用長(zhǎng)柄塑料勺攪拌。

3.取一個(gè)透明塑料杯，將紗布套在杯口，用橡皮筋扎緊，將紫甘藍(lán)懸濁液用長(zhǎng)柄塑料勺引流倒在紗布上，過濾得到紫甘藍(lán)汁液，如圖2所示。

4.取一個(gè)白瓷盤，將水彩紙剪成合適的大小放在白瓷盤中，倒入紫甘藍(lán)汁液，使水彩紙浸泡在紫甘藍(lán)汁液中，如圖3所示。

5.取出浸泡好的水彩紙，晾干，剪成1 cm×6 cm的紙條，如圖4所示，簡(jiǎn)易紫甘藍(lán)pH試紙就做好了。

三、實(shí)驗(yàn)探究

1.探究加入不同溶液后紫甘藍(lán)pH試紙的變色情況

用潔凈的膠頭滴管吸取少許1 mol/LH2SO4、3.50 g/100 mL米醋、雪碧、NaCl溶液、廚房油污清潔劑、洗衣粉水溶液、Na2CO3水溶液、1 mol/LNaOH溶液（編號(hào)為①②③④⑤⑥⑦⑧），分別滴在紫甘藍(lán)pH試紙與標(biāo)準(zhǔn)pH試紙上，如圖5所示。記錄紫甘藍(lán)pH試紙呈現(xiàn)的顏色與測(cè)得的溶液pH值。

向透明塑料杯中依次倒入上述①～⑧的溶液，并依次滴加10滴左右的紫甘藍(lán)汁液，觀察溶液變色的情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，利用紫甘藍(lán)汁液可以清晰地判斷溶液的酸堿度。

2.制作紫甘藍(lán)pH試紙的標(biāo)準(zhǔn)比色卡

用“顏色提取”App拍攝加入了紫甘藍(lán)汁液后的NaOH溶液的照片，并提取顏色，記錄RGB數(shù)據(jù)，在電腦中對(duì)該溶液對(duì)應(yīng)pH值的顏色區(qū)域進(jìn)行填色。以此類推，對(duì)其他幾種溶液對(duì)應(yīng)pH值的顏色區(qū)域進(jìn)行填色，即可制作紫甘藍(lán)pH試紙的標(biāo)準(zhǔn)比色卡，如表1所示。

將制作的紫甘藍(lán)pH試紙用于溶液酸堿性的檢測(cè)，效果與標(biāo)準(zhǔn)pH試紙相當(dāng)。

四、原理分析

紫甘藍(lán)汁液中的色素由多種花色苷組成，花色苷是花色素與糖以糖苷鍵結(jié)合而成的一類化合物，廣泛存在于植物的花、果實(shí)、莖、葉和根等器官的細(xì)胞液中，它的化學(xué)結(jié)構(gòu)隨pH值的變化而發(fā)生相應(yīng)變化，使其呈現(xiàn)紅、粉紅、藍(lán)、綠、黃等不同的顏色，是一種重要的水溶性天然色素。

紫甘藍(lán)色素的性質(zhì)比較穩(wěn)定，其顏色隨溶液酸堿性的改變而發(fā)生鮮明的變化，并能準(zhǔn)確地指示酸堿滴定終點(diǎn)，因此可作為一種天然的酸堿指示劑。[本文為重慶市九龍坡區(qū)教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2020年度重點(diǎn)課題“核心素養(yǎng)視域下高中跨學(xué)科項(xiàng)目式深度學(xué)習(xí)的研究”（課題批準(zhǔn)號(hào)：JL2020-03）部分研究成果]