巧制花青素試紙

徐桃燕

在化學(xué)課上，檢測溶液酸堿性最常用的方法是利用pH試紙進(jìn)行測試，既可以根據(jù)試紙的顏色變化判斷溶液的酸堿性，還可以利用標(biāo)準(zhǔn)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(lán)這三種指示劑，在不同酸堿性的溶液中都會按一定規(guī)律顯示不同的顏色。比如某溶液如果具有很強(qiáng)的酸性，就會使試紙上的甲基紅呈現(xiàn)紅色；如果具有很強(qiáng)的堿性，就會使百里酚藍(lán)顯出藍(lán)色。

不僅是甲基紅、溴甲酚綠和百里酚藍(lán)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(zhì)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(dǎo)學(xué)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(gòu)成花瓣和果實(shí)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(xiàn)出不同的顏色，主要就是因?yàn)橹参锛?xì)胞液的pH值不同。在酸性條件下，花瓣或果實(shí)呈紅色或紫色；在堿性條件下，花瓣或果實(shí)主要呈藍(lán)色，且細(xì)胞液中花青素的含量越高，花瓣或果實(shí)的顏色越深。

在所查的資料中記載有關(guān)于用紫甘藍(lán)和紫薯中所含的花青素制作試紙的例子，但都是直接根據(jù)已知的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象制作。本文除了有制作試紙這一環(huán)節(jié)，最關(guān)鍵的是注重培養(yǎng)學(xué)生由此及彼的思維發(fā)散能力與探究問題、解決問題的能力。

二、實(shí)驗(yàn)步驟

通過指導(dǎo)學(xué)生討論后，確定了本次實(shí)驗(yàn)的步驟。

1.采集不同顏色的鮮花進(jìn)行初步實(shí)驗(yàn)，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(shí)驗(yàn)驗(yàn)證制作的試紙是否有效。

三、實(shí)驗(yàn)過程

1.采集實(shí)驗(yàn)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(xì)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(xiàn)象。

一段時(shí)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(lán)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(xiàn)象最明顯，考慮到經(jīng)濟(jì)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(zhì)量分?jǐn)?shù)為99%的酒精，再繼續(xù)研磨。研磨的目的是損壞花瓣的細(xì)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(fēng)干后，花青素酸堿指示試紙就制作完成了。

4.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

為檢驗(yàn)制作的試紙能否準(zhǔn)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(jìn)行檢測。要注意的是，在每次檢測過程中都應(yīng)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(jìn)行下一次檢測。

通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以看到：花青素試紙?jiān)谡麴s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(xiàn)象非常明顯，說明用花青素制作酸堿指示試紙是可行的。