酷炫小實驗：變身吧，花青素！

花青素類物質是自然形成的酸鹼指示劑，在不同的pH條件下會呈現出不同的顏色，這一點大家在學校里都會學到。原理雖然不算複雜，不過實際動手做一下，其實還是挺有樂趣噠~

一個常見的花青素來源是紫甘藍（紫洋白菜），把紫甘藍稍微切一切，加水稍煮幾分鐘，然後倒出深紫色的汁液，你就得到了彩虹色的酸鹼指示劑。在pH1到14之間，紫甘藍指示劑有著豐富的變色效果，下面是Compound interest的信息圖示：

圖片來源：Compound interest

在這裡可以下載到彩色花青素圖的高清完整版：

http://www.compoundchem.com/wp-content/uploads/2017/05/Making-a-Red-Cabbage-pH-Indicator.pdf

顏色的變化，與花青素在不同pH條件下的結構變化有關，在圖中也標出了不同pH範圍的結構變化。花青素在水中很容易溶出，紫米在淘洗的時候掉色，也是因為花青素類物質溶解到了水中。

許多食品的顏色來源都是花青素

圖片來源：pixabay

當然，純粹的居家小實驗不容易達到這麼全的pH，一般來說，做出來也就是紅色-紫色-藍綠色這幾個色號。

下面是松鼠窗敲雨所做的花青素小實驗。酸性和鹼性物質一般可以用白醋和食用鹼，不過這次只找到泡打粉（含碳酸氫鈉，所以呈鹼性），所以就用泡打粉代替了。

白醋的效果：

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然後是泡打粉（這個泡打粉含有碳酸鈣，所以並不是完全溶解的）：

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最後是另外一種神秘物質：

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你猜到這是啥了嗎~答案是——84消毒液！84消毒液中的次氯酸鈉具有強氧化性，它破壞了花青素原有的化學結構，改變了顏色。

花青素變色的原因是化學結構隨著pH，發生了一些改變，螃蟹中的蝦青素也是這樣，這種隨著酸鹼性的改變是可逆的，不過，被氧化破壞的就回不來了。

順便說一句，很多有顏色的有機化合物都含有共軛的結構，也就是下面這樣單雙鍵交替的樣子，這樣的結構會使得一些電子（π電子）變得更加「自由」，它們躍遷需要吸收的能量變小了，於是就有更大機會吸收可見光。

這個是花青素中的共軛結構：

在化學實驗使用的物品中，還有很多種不同的酸鹼指示劑，比如酚酞、甲基橙。它們改變顏色的條件和範圍都有些不同，可以適應更多實驗的需要。

順便說，除了醋之外，碳酸其實也可以讓紫甘藍水變色。

左邊是萌萌的粉色紫甘藍蘇打水~不過真是一點都不好喝呢╮(╯_╰)╭

PS：基於同樣的原理，在做菜時加紫甘藍經常會產生藍綠色暗黑料理……

味道雖然不影響，但看起來還是挺沒胃口的（加點醋會不會美觀一些呢）_(:з」∠)_

另一種暗黑料理，加了藍莓的糕餅，有時也會呈現奇怪的青綠色，這是藍莓里的花青素，碰到發麵所使用的小蘇打（碳酸氫鈉）的結果。

變成青色的藍莓松糕

作者：窗敲雨

排版：紅色皇后

首發：果殼網（guokr.com）

題圖：pixabay

科學松鼠會，是一家以推動科學傳播行業發展為己任的非營利組織，成立於2008年4月。我們希望像松鼠一樣，幫助公眾剝開科學的堅果，分享科學的美妙

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