用植物色素制取代用酸碱指示液及变化范围测试

1、用植物色素制取代用酸碱指示液用植物色素制取代用酸碱指示液 及变化范围测试及变化范围测试 结题报告结题报告 前言：到底什么可以代替酸碱指示液呢？前言：到底什么可以代替酸碱指示液呢？ 研究背景：在初中化学课的时候，老师说研究背景：在初中化学课的时候，老师说 了酚酞、石蕊试液等指示液遇到酸、碱会了酚酞、石蕊试液等指示液遇到酸、碱会 变色，使我们联想到花、叶也是有色的，变色，使我们联想到花、叶也是有色的， 到底花、叶遇到酸碱是否会变色呢？经过到底花、叶遇到酸碱是否会变色呢？经过 与小组组员的一番讨论后，我们提出这样与小组组员的一番讨论后，我们提出这样 的问题来研究。的问题来研究。 研究的方法和目的：采

2、用了在网上调查、研究的方法和目的：采用了在网上调查、 对老师进行访问、自己做实验等等。研究对老师进行访问、自己做实验等等。研究 此项目的目的，在于我们想亲手揭开大自此项目的目的，在于我们想亲手揭开大自 然神奇的面纱，研究花、叶溶液是否成为然神奇的面纱，研究花、叶溶液是否成为 指示液，锻炼了自己的化学实验能力，对指示液，锻炼了自己的化学实验能力，对 化学有进一步的了解。化学有进一步的了解。 研究计划：首先上网查资料，搜索哪些花、研究计划：首先上网查资料，搜索哪些花、 叶有指示液的作用，然后在生活上搜索这叶有指示液的作用，然后在生活上搜索这 些花叶些花叶 作为原材料，再经过实验进行验证，验证作为原

3、材料，再经过实验进行验证，验证 后的结果进行总结。后的结果进行总结。 在研究未知的新指示液时，我们决定先对 先有的实验指示液进行研究，下面是我们 研究出 来的结果： 在中学化学里已经接触过用酸碱指示剂 检出溶液的ph。酸碱指示剂种类很多，本 质上，它们是一种弱酸或弱碱，其电离平 衡和平衡常数表达式可用如下通式表示： 符号符号in来自英文指示剂来自英文指示剂indicator。hin表示指示剂的共轭表示指示剂的共轭 酸，称为酸，称为“酸型酸型”，in表示指示剂的共轭碱，称为表示指示剂的共轭碱，称为“碱碱 型型”；我们有意省略了它们的电荷，以提高通用性。指示；我们有意省略了它们的电荷，以提高通用性

4、。指示 剂检出溶液剂检出溶液ph的原理是基于指示剂的酸型和碱型的颜色的原理是基于指示剂的酸型和碱型的颜色 是不同的，当碱型和酸型的浓度比是不同的，当碱型和酸型的浓度比in/hin在在1/10到到10/1 之间时，人眼能够察觉指示剂的颜色变化，在上节讨论缓之间时，人眼能够察觉指示剂的颜色变化，在上节讨论缓 冲溶液时已经指出，此范围的溶液冲溶液时已经指出，此范围的溶液ph范围为范围为pkhin1， 这一这一ph范围称为指示剂变色域，见表范围称为指示剂变色域，见表1。 用指示剂检测溶液的ph要选择 pkhin1的范围与欲测ph相当。表2 给出了常用指示剂的变色域及颜色变化。使用给出了常用指示剂的变色

5、域及颜色变化。使用 指示剂时应注意控制指示剂的用量，以能察觉指示剂时应注意控制指示剂的用量，以能察觉 颜色变化为度，加过多的指示剂反而难以观察颜色变化为度，加过多的指示剂反而难以观察 到颜色的变化，这是由于指示剂的变色域处于到颜色的变化，这是由于指示剂的变色域处于 它的缓冲作用范围内，只有指示剂的总浓度很它的缓冲作用范围内，只有指示剂的总浓度很 低时才不至于因缓冲作用导致低时才不至于因缓冲作用导致ph变化不敏锐，变化不敏锐， 即指示剂的颜色变化不敏锐。何事物都有有利即指示剂的颜色变化不敏锐。何事物都有有利 和不利两个方面。过多指示剂因指示剂自身的和不利两个方面。过多指示剂因指示剂自身的 缓冲作

6、用使指示剂颜色变化迟钝可看做缓冲作缓冲作用使指示剂颜色变化迟钝可看做缓冲作 用的不利方面。附带可以提及，缓冲作用的不用的不利方面。附带可以提及，缓冲作用的不 利方面的另一个例子是滴定终点时被滴定物质利方面的另一个例子是滴定终点时被滴定物质 的缓冲作用过强，也将导致终点难于观察，即的缓冲作用过强，也将导致终点难于观察，即 便指示剂加得很少也无济于事。为避免这一后便指示剂加得很少也无济于事。为避免这一后 果，就考虑更换溶剂等重藥性。果，就考虑更换溶剂等重藥性。 经过对现有指示液的研究，使我们对其有经过对现有指示液的研究，使我们对其有 深入的了解，于是我们对生活中的花叶也深入的了解，于是我们对生活中

7、的花叶也 进行研究，我们有以下的发现：进行研究，我们有以下的发现： 取下表所列植物花或叶，捣碎研磨，加入取下表所列植物花或叶，捣碎研磨，加入 酒精，取浸出液，加入酸或碱，观察颜色酒精，取浸出液，加入酸或碱，观察颜色 变化。变化。 几种植物花叶浸出液的颜色及遇到酸或碱几种植物花叶浸出液的颜色及遇到酸或碱 时的颜色时的颜色 从红萝卜皮中提取代用指示剂从红萝卜皮中提取代用指示剂 削下萝卜皮，用酒精浸泡一天左右，过滤后取削下萝卜皮，用酒精浸泡一天左右，过滤后取 它的滤液，用它的滤液，用ph从从114的标准溶液标定。分别的标准溶液标定。分别 取标准液取标准液10 ml，各加红萝卜浸出的滤液，各加红萝卜浸

8、出的滤液10滴，滴， 并记录颜色的变化。在测定待测溶液的酸碱性时并记录颜色的变化。在测定待测溶液的酸碱性时 加入代用指示剂，把呈现的颜色与标准溶液的颜加入代用指示剂，把呈现的颜色与标准溶液的颜 色做对比，就可确定待测溶液色做对比，就可确定待测溶液ph的大致范围。的大致范围。 经实验可知：红萝卜浸出液经实验可知：红萝卜浸出液ph在在6以下显红色，以下显红色， 在在68显紫色，在显紫色，在810显绿色，在显绿色，在10以上则显以上则显 黄色。黄色。 也可采用其它的带色素的植物做上述实验，如凤也可采用其它的带色素的植物做上述实验，如凤 仙花、牵牛花或苹果皮等。仙花、牵牛花或苹果皮等。 另外：另外：

9、枫叶捣汁加酒枫叶捣汁加酒 精，有颜色的精，有颜色的 野花大部分都野花大部分都 可以可以 紫甘蓝加少许紫甘蓝加少许 水煮出汁兑酒水煮出汁兑酒 精精 我们对其中的几种进行了我们对其中的几种进行了 深入的调查；深入的调查； （1）红萝卜皮）红萝卜皮： 刮下红刮下红 萝卜的红皮，用萝卜的红皮，用95酒精酒精 浸泡一天左右，过滤后取浸泡一天左右，过滤后取 它的滤液。按检验的需要它的滤液。按检验的需要 制作制作ph114的标准溶液的标准溶液 若干个。每个标准溶液取若干个。每个标准溶液取 10ml，分别加入试管中，分别加入试管中， 各试管中加入红萝卜皮浸各试管中加入红萝卜皮浸 泡液（即酸碱指示剂）泡液（即酸

10、碱指示剂）10 滴，用橡皮塞塞紧，作为滴，用橡皮塞塞紧，作为 标准样品。在测定某溶液标准样品。在测定某溶液 的酸碱度时，加入上述红的酸碱度时，加入上述红 萝卜皮指示剂，当发生颜萝卜皮指示剂，当发生颜 色变化时，跟上述制得的色变化时，跟上述制得的 标准样品的颜色作比较，标准样品的颜色作比较， 就能确定待测溶液的就能确定待测溶液的ph值值 大致范围。红萝卜皮浸泡大致范围。红萝卜皮浸泡 液实测的结果是液实测的结果是 ph值在值在6以下时显红色，以下时显红色， ph值在值在68时显紫红色，时显紫红色， ph值在值在810时显绿色，时显绿色， ph值在值在10以上时显黄色。以上时显黄色。 （2）紫草：

11、在中药店买50g紫草， 取5克，用50酒精溶液浸泡，浸 泡一天就得到紫草色素的酒精溶 液，呈紫色。把浸泡液一分为二， 一份加入极少量稀酸（稀磷酸或 稀硫酸）到溶液刚变红色，这是 红色的紫草试液；另一份加极少 量氢氧化钠稀溶液到溶液刚变蓝 色，这是蓝色的紫草试液。把滤 纸剪成条状，一半浸入红色紫草 试液中，另一半浸入蓝色紫草试 液中，片刻后取出晾干，就能分 别替代红色石蕊试纸和蓝色石蕊 试纸（变色范围和使用方法跟石 蕊试纸相同）。 （3）紫色卷心菜：）紫色卷心菜： 取约取约250g紫色卷心菜，洗净后切碎，紫色卷心菜，洗净后切碎， 放在大烧杯或不锈钢锅内，加水到浸没放在大烧杯或不锈钢锅内，加水到浸

12、没12菜叶，加热菜叶，加热 煮沸煮沸10分钟，并不断搅拌菜叶。再把煮后的卷心菜汁滤分钟，并不断搅拌菜叶。再把煮后的卷心菜汁滤 入一只容器中，放置到室温后装瓶。得到的紫色卷心菜入一只容器中，放置到室温后装瓶。得到的紫色卷心菜 滤汁可以用作酸碱指示剂。使用时可参照上述操作（滤汁可以用作酸碱指示剂。使用时可参照上述操作（1） 的方法，先制几个标准的方法，先制几个标准ph值样品，用于不同值样品，用于不同ph值的检值的检 验。也可以把滤纸剪成条状，浸在紫色卷心菜汁内，浸验。也可以把滤纸剪成条状，浸在紫色卷心菜汁内，浸 透后取出晾干，再次浸泡、晾干透后取出晾干，再次浸泡、晾干12遍，得到自制的遍，得到自制

13、的 ph试纸。该指示剂的显色情况如下。试纸。该指示剂的显色情况如下。 ph值小于值小于3时显红色，时显红色， ph值在值在35时显浅紫色，时显浅紫色， ph值在值在67时显蓝色，时显蓝色， ph值在值在89时显青绿色，时显青绿色， ph值在值在1012时显绿色，时显绿色， ph值大于值大于13时显黄色。时显黄色。 （4）米苋菜： 把250g红 色米苋洗净切碎，放在约 500g水中加热煮沸约10分 钟，滤去残渣，就得到红 色的酸碱指示剂。它的变 色范围是 ph值小于2时显紫红色， ph值在24时显玫瑰红色， ph值在57时显洋红、酒 红色， ph值在79时显黄色， ph值在913时显黄绿色， p

14、h值大于14时显亮黄色。 （5）咖喱粉：）咖喱粉： 取一药 匙咖喱粉，用50的酒 精调成糊状，涂在一块 白布的两面。放置一段 时间后用水冲去多余的 咖喱粉，白布被染成黄 色，这就制成一块可以 多次反复使用的酸碱指 示布。它遇碱性溶液呈 红色，遇酸性溶液呈黄 褐色。每次用完后，用 水把布上的酸性或碱性 物质漂洗干净，指示布 又恢复原来的黄色，可 以供下次使用。 说明】说明】 （1）米苋菜等汁中含有果胶、糖粉、淀粉等，）米苋菜等汁中含有果胶、糖粉、淀粉等， 用普通过滤法不能使滤液变得澄清。为了减少菜用普通过滤法不能使滤液变得澄清。为了减少菜 汁内有效成份见光分解、被氧化，菜汁不用过滤，汁内有效成份

15、见光分解、被氧化，菜汁不用过滤， 煮沸后用凉水迅速冷却，立即用于显色，效果较煮沸后用凉水迅速冷却，立即用于显色，效果较 好。好。 （2）月季花、菊花、喇叭花、丝瓜花、一串红、）月季花、菊花、喇叭花、丝瓜花、一串红、 牵牛花、凤仙花等浸出液在酸性溶液或碱性溶液牵牛花、凤仙花等浸出液在酸性溶液或碱性溶液 里会明显地显示不同的颜色。只要把这些花切碎里会明显地显示不同的颜色。只要把这些花切碎 捣烂，用酒精浸制，所得浸泡液也可以用作酸碱捣烂，用酒精浸制，所得浸泡液也可以用作酸碱 指示剂。指示剂。 分析讨论：原来生活中可以作为指示液的物体有分析讨论：原来生活中可以作为指示液的物体有 很多，即使是普通的叶子

16、、野花也有这种特性，很多，即使是普通的叶子、野花也有这种特性， 这让我们对化学有了进一步的了解，也对大自然这让我们对化学有了进一步的了解，也对大自然 的神奇感到惊叹。的神奇感到惊叹。 实验结论：存在我们的生活中的植物甚至动物都实验结论：存在我们的生活中的植物甚至动物都 有作为酸碱指示液的，即使每一种的变化程度有有作为酸碱指示液的，即使每一种的变化程度有 所不同，但似乎都有这种特性。所不同，但似乎都有这种特性。 收获；了解到了化学的多元性，生物的多样性以收获；了解到了化学的多元性，生物的多样性以 及大自然的伟大，我们相信在继续研究之后，会及大自然的伟大，我们相信在继续研究之后，会 有更大的收获。有更大的收获。 文献材料；文献材料；江门日报江门日报, 科普小知识科普小知识, 生生 物物-植物颜色探秘植物颜色探秘 文献材料；文献材