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趣味实验--植物酸碱指示剂的制备讲解


花青素
花青素是一种水 溶性色素,可以 随着细胞液的酸 碱改变颜色。
花青素的功效:
花青素是天然的阳光遮盖物,能够 防止紫外线侵害皮肤;可以增强视 力,消除眼睛疲劳;延缓脑神经衰 老;对由糖尿病引起的毛细血管病 有治疗作用;增强心肺功能;预防 老年痴呆。
实验原理:
酸碱指示剂一般是弱的有机酸或有机 碱,其共轭酸碱具有不同的结构,且 颜色不同,当溶液的pH改变时,共轭 酸碱相互发生改变,从而引起溶液的 颜色发生改变。
当然除了上述四种食物变色现象之外,还有 许多其他的变色现象。例如看到紫米软饼、紫 米窝头加泡打粉之后变成了蓝紫色;草莓用碱 水洗了发蓝紫;花果茶加蜂蜜(含金属离子)之 后颜色变成深绿或发灰……这些不过都是花青 素和其他多酚类色素的变色游戏罢了,谁让它 们天生就是变色龙呢!
探究性实验——
自制植物酸碱指示剂及其变色范 围的测试
花青素的变色原理:
实验试剂、仪器与原料:
(1)实验试剂: 1mol/ L 的氢氧化钠溶液、1 mol/ L 氨
水溶液、 1 mol/ L 乙酸、1mol/ L 盐酸、广泛pH
试纸、无水乙醇。 (2)实验仪器:
移液管、研钵、胶头滴管、滤纸、纱布、 容量瓶、玻璃棒、试剂瓶。 (3)原料:紫包菜,桃花,菊花,橙子,青 草等植物。
萃取好的植物指示剂
桃 菜青 紫

花 花草 甘

汁 汁汁 蓝








萃取好的植物指示剂
3.指示效果检验
自制指示剂在不同pH条件下的显色情况
植物 汁液 HCl 名称 颜色 1 2
12
18
13
14
思考
• 混合溶液的pH值是 怎么计算的呢?
• 强酸?强碱? • 弱酸?弱碱? • 缓冲溶液?
知识扩散
• 强酸、强碱: pH=-log[H+]
• 一元弱酸体系:
H
K
a
C0
• 一元弱碱体系:
OH
K

b
C
0
知识扩散
• 缓冲溶液:
pH

pK

a
lg
某日吃早饭。早饭通常会包括一只煮蛋,那几天 煮的是亲戚送来的有机乌鸡蛋——淡绿的蛋壳,苗 条的体型,细腻的口感,都让我们特别喜欢。忽然 ,发现乌鸡蛋的蛋白上沾有淡淡的绿色,立刻惊叫 道:难道乌鸡蛋被染色了?壳子是绿色的,怎么可 能蛋白也沾上绿色?难道亲戚送来的是伪劣货品 ……
奥秘在早上一起吃的蒸紫薯中。只要用紫薯碰一 下蛋白,蛋白就会变绿
原料范例:
材料的选择
在这个季节常见的一些植物有紫包菜,桃花, 菊花,橙子,青草等。
实验步骤
1.配置标准的pH=1-14的溶液
根据实验室所提供的试剂(浓氨水,浓盐 酸,冰醋酸,氢氧化钠固体)配置 1mol/LNH3•H2O, 1mol/L HCl,1mol/L CH3COOH,1mol/L NaOH 取14个洁净的大试管,依次贴上1-14字样 的标签,根据下表配置标准的pH=1-14的溶 液。 用广泛的pH试纸测定以上溶液的pH,并 记录在对应试管序号的标签上。
这是一个正常现象。因为桃子的红色来源于花青 素,这是一种天然色素。它的特点是,在酸性下 呈红色,碱性下通常会变蓝,中间还可能有紫色、 绿色等过渡色。如果颜色比较深,可能呈现类似 这位观众所说的紫黑状态。说起来,这个性质还 真有点像石蕊之类的酸碱指示剂。只不过,这个 酸碱指示剂是食品自带的。
【案例二】
食品中的变色现象
----从案例剖析本质 从本质发现规律
【案例一】
一位观众打电话告诉电视台,她在洗桃子的 时候发现了一种异常的变化,担心桃子受过 化学处理。
这位观众为了把桃子上的毛洗掉,在洗 桃子的水里加入了1勺小苏打(碳酸氢钠)。桃 毛是掉下来了,但桃子表面发生了可怕的变 化——颜色从粉红变成了紫黑。这位观众自 述是化学专业,觉得这种变色现象有点像酸 碱指示剂里面的石蕊。食品里怎么会有石蕊? 难道是商贩用化学药水泡过了么?
原来,紫薯中的紫色来源于花青素,遇到弱碱 性的鸡蛋清,它会变成绿色。花青素是一种神奇的 色素,酸性下向红色转变,碱性下向蓝方向转变, 极微弱的碱性时可能呈现绿色。蛋白的酸碱度正好 是7多一点,处于变绿的范围中。
这个变色原理,用来鉴别花青素的真假倒是正好 合适。
【案例三】
某日有朋友提问:自己拿铁锅煮桃子和苹果, 原来是结果果肉居然变成了灰黑色!她吓坏了, 没敢吃就倒掉了。
C酸 C盐
pOH

pKb
lg
C碱 C盐
配置好的酸碱溶液
2.自制植物酸碱指示剂:
1.先将几种洗净的植 物材料分别在研钵 中捣烂成泥状。
2. 往捣烂的 泥中加入适量 50%的酒精并 浸泡30min左 右。
3.用洁净的纱布 包裹将汁液挤入 小烧杯中,若较 混浊则需过滤, 然后再装入试剂 瓶中。
量取所需溶液的毫升数(浓度均1mol/L)
NaOH
2.6 7.8 9.8
0.2 2 20
NH3•H2O CH3COOH
HCl
2
0.2
1.2
17.4
12.2
10.2
10
10
10.2
9.8
12.2
7.8
17.4
2.6
1.2
H2O
混合液的pH值
18
1
19.8
2
18.8
3
4
5
6
7
8
9
10
18.8
11
19.8
其实这也是多酚类色素(包括花青素、无色花 青素、类黄酮、儿茶素等多酚类物质)的变色游 戏之一。原来是白色或红色的水果,在遇到铁 离子之后,会形成深色的复合物,变成酱红色 、深褐色甚至黑色。这个反应虽然不会导致中 毒,但非常影响食欲。
【案例四】
还有一次,我吃了很多桑葚,没有漱口就急 忙去了学校。在食品楼的大厅里遇到院长,他 惊讶地叫起来:你的牙齿怎么是绿色的?去卫 生间一照,果然是绿色的牙齿,好恐怖!毫无 疑问啦,是桑葚里的花青素在作怪。初步估计 因为口腔中唾液的酸碱性,也正好科学道理 的操作。结果不仅仅把桃毛洗掉,还能让桃子 的皮更容易撕开,吃起来很是方便。这是因为 水果的皮往往富含果胶,果胶分子对碱性条件 比较敏感,容易分解,而果胶的离析会导致细 胞壁变软,所以碱水泡了之后皮就容易变软, 轻轻一擦就能去皮。
不过呢,这种浸泡时间也不能长。长了之后, 碱水深入桃子内部,会破坏其中的VC,同时还 会影响果肉的口感。碱水里浸泡久了,也容易 造成水果变色发黄或发褐。
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