生活中的變色反應(yīng)

在電視節(jié)目中，魔術(shù)師經(jīng)常通過一些細(xì)微的動(dòng)作讓觀眾眼前的物體突然變了一種顏色，就像《名偵探柯南》里鬧鬼公寓奔騰的“血水”一樣。其實(shí)這都是運(yùn)用了變色反應(yīng)的原理。

變色反應(yīng)是發(fā)生了顏色變化的化學(xué)反應(yīng)。生活中，應(yīng)用變色反應(yīng)的現(xiàn)象很常見。

石蕊試紙

石蕊的性狀為藍(lán)紫色粉末，是從地衣植物中提取得到的藍(lán)色色素，能部分溶于水而顯紫色。它的分子式為（C7H7O4N）n，變色范圍是pH=4.5～8.3。由于在中性環(huán)境下，石蕊顯示出紫色，因此又常常被稱為紫色石蕊試劑。然而，由于從紫色到藍(lán)色的顏色過渡并不明顯，石蕊在使用上沒有酚酞的適用范圍廣。

常用的石蕊試紙有兩種顏色：紅色石蕊試紙和藍(lán)色石蕊試紙。酸性溶液使紅色試紙變藍(lán)，堿性溶液使藍(lán)色試紙變紅。這是因?yàn)槭锸且环N弱的有機(jī)酸，在酸堿溶液的不同作用下，會(huì)因共軛結(jié)構(gòu)的改變而呈現(xiàn)不同的顏色。

變色眼鏡

在陽(yáng)光強(qiáng)烈的季節(jié)，變色眼鏡能保護(hù)眼睛免受強(qiáng)光刺激，成為很多人的必備配飾。

變色眼鏡之所以會(huì)見光變色，是因?yàn)殓R片中含有鹵化銀（氯化銀、溴化銀）微晶，當(dāng)受到紫外線或短波可見光等激活光照射時(shí)，鹵素離子釋放出電子，該電子被銀離子捕獲，發(fā)生下列反應(yīng)：無色的鹵化銀分解為不透明的銀原子和透明的鹵素原子，銀原子吸收光線使鏡片透光率降低，這樣眼鏡就會(huì)變暗。

由于鏡片中的鹵素不會(huì)遺失，所以能發(fā)生可逆反應(yīng)，激活光消失后，銀與鹵素再結(jié)合，使鏡片恢復(fù)到原來的透明或淺色調(diào)狀態(tài)。

銀針試毒

宮廷劇中常常演繹用銀針試毒的場(chǎng)景，這種方法有科學(xué)依據(jù)嗎？

古人用銀針?biāo)嚨亩局饕桥慈趸椤Ｒ驗(yàn)楣糯纳a(chǎn)技術(shù)落后，所以砒霜的提純度并不高，當(dāng)中殘留的硫和硫化物與銀接觸會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使銀針的表面生成一層黑色的“硫化銀”。

古人用銀針驗(yàn)毒的方法受知識(shí)的限制，因此并不科學(xué)。有的物品并不含毒，卻含有許多硫，比如雞蛋黃，銀針插進(jìn)去也會(huì)變黑。相反，有些物品含有劇毒，卻不含硫，比如毒蕈、亞硝酸鹽、氰化物等，銀針與它們接觸則不會(huì)出現(xiàn)反應(yīng)。

蘋果“生銹”

新鮮的蘋果切開后，果肉往往呈現(xiàn)比較光鮮的顏色，看上去很有食欲。可放置一段時(shí)間后，蘋果的切口表面往往變成棕黃色，好像“生銹”了。很顯然，這是因?yàn)樘O果的表面發(fā)生了變色反應(yīng)。

蘋果果肉中含有較豐富的鐵元素，這些鐵元素與空氣接觸后會(huì)被迅速氧化，變成鐵的氧化物（鐵銹的主要成分），呈現(xiàn)出黃棕色，因此使蘋果的表面看起來像生了銹一樣。當(dāng)然，如果從生銹的定義（金屬被氧化）來看，確實(shí)可以說蘋果“生銹”了。

有沒有方法防止這種現(xiàn)象的出現(xiàn)？知道了“生銹”的原因，要防止蘋果變色就變得很簡(jiǎn)單——只要不讓果肉與空氣中的氧氣接觸即可。水是一種很好的隔絕空氣的物質(zhì)，但由于水依然能溶解微量的氧氣，而蘋果中的鐵對(duì)氧氣非常敏感，因此，需在水中加入少量食鹽，這樣就能較長(zhǎng)時(shí)間地使切開的蘋果表面保持光鮮亮麗了。

染發(fā)

東方人的頭發(fā)大多是黑色，主要是因?yàn)轭^發(fā)中含有黑色素。黑色素是一種高分子聚合物，它是由人體中的絡(luò)氨酸經(jīng)過一系列氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為吲哚類單體后發(fā)生聚合而形成的，吸收幾乎所有的可見光。西方人的頭發(fā)顏色則更多樣，有金色、棕色等。

得益于科技的發(fā)展，發(fā)色早已不是因遺傳決定而一成不變的了，染發(fā)技術(shù)的出現(xiàn)使人們?cè)谧非髳勖赖牡缆飞嫌窒蚯斑~了一大步。

目前被廣泛使用的染發(fā)劑大多是合成染發(fā)劑，它們利用一些氧化劑將頭發(fā)中的黑色素氧化，逐步漂白，達(dá)到染色的目的。理論上，各種顏色的頭發(fā)均可以通過在頭發(fā)漂白后染上相應(yīng)的顏色。

黑色染發(fā)劑為對(duì)苯二胺類染發(fā)劑，如果需要將頭發(fā)染成金黃色，就可以使用領(lǐng)磺酸對(duì)苯二胺染發(fā)劑。大部分合成染發(fā)劑所使用的主材料（即氧化劑）是雙氧水。濃度較高的雙氧水對(duì)人體的刺激較大，但作為直接作用在頭部的染發(fā)劑，雙氧水的濃度已經(jīng)調(diào)整到對(duì)人體刺激微小的低濃度水平。

變色的繡球花

繡球花不僅外形美麗，更惹人喜愛的是其花瓣的變色特性：初開時(shí)是白色，后為黃綠色，漸漸轉(zhuǎn)為淺藍(lán)色或粉紅色，最后變?yōu)樗{(lán)色或紅色。為何繡球花會(huì)變色？

研究表明，繡球花的花色是由一種屬于花青素類的花色素苷決定的，這種色素首先在翠雀屬植物中發(fā)現(xiàn)并被命名為翠雀素葡萄糖苷。與一般種類的花青素“酸紅堿藍(lán)”性質(zhì)不同，這種色素苷與鋁離子結(jié)合后才能生成藍(lán)色色素。所以，當(dāng)繡球花被種植在酸性土壤中時(shí)，土壤中的鋁離子游離出來并被繡球花吸收，進(jìn)而開出藍(lán)色花。而在堿性條件下，土壤中的鋁離子處于結(jié)合態(tài)不能被繡球花吸收，因而開出紅色花。（據(jù)《名偵探之化學(xué)探秘》，徐海 著）