紫甘藍的變色之旅

重慶市育才中學校 王文佳 李建

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

為什么會出現這些神奇的變色現象？讓我們一起通過制作簡易紫甘藍pH 試紙來探究其中的奧秘吧！

一、實驗準備

食用紫甘藍1 個、75%醫用酒精、水彩紙、料理機（或榨汁機）、剪刀、加熱杯墊、透明塑料杯、長柄塑料勺、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葉片，剪碎，放入料理機的料理杯。將100 mL75%的醫用酒精倒入另一個料理杯，再加入100 mL 的水搖勻，將稀釋后的酒精倒入裝有紫甘藍碎片的料理杯。

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

圖1

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

圖2

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

圖3

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，簡易紫甘藍pH 試紙就做好了。

圖4

三、實驗探究

1.探究加入不同溶液后紫甘藍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（編號為①②③④⑤⑥⑦⑧），分別滴在紫甘藍pH 試紙與標準pH 試紙上，如圖5所示。記錄紫甘藍pH 試紙呈現的顏色與測得的溶液pH 值。

圖5

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

2.制作紫甘藍pH 試紙的標準比色卡

用“顏色提取”App 拍攝加入了紫甘藍汁液后的NaOH 溶液的照片，并提取顏色，記錄RGB 數據，在電腦中對該溶液對應pH 值的顏色區域進行填色。以此類推，對其他幾種溶液對應pH 值的顏色區域進行填色，即可制作紫甘藍pH 試紙的標準比色卡，如表1 所示。

將制作的紫甘藍pH 試紙用于溶液酸堿性的檢測，效果與標準pH 試紙相當。

四、原理分析

紫甘藍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合而成的一類化合物，廣泛存在于植物的花、果實、莖、葉和根等器官的細胞液中，它的化學結構隨pH值的變化而發生相應變化，使其呈現紅、粉紅、藍、綠、黃等不同的顏色，是一種重要的水溶性天然色素。

紫甘藍色素的性質比較穩定，其顏色隨溶液酸堿性的改變而發生鮮明的變化，并能準確地指示酸堿滴定終點，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教育科學“十三五”規劃2020 年度重點課題“核心素養視域下高中跨學科項目式深度學習的研究”（課題批準號：JL2020-03）部分研究成果]

表1 紫甘藍pH 試紙的標準比色卡