紫甘蓝的变色之旅

重庆市育才中学校 王文佳 李建

紫甘蓝俗称紫包菜，是生活中常见的一种蔬菜。当我们将紫甘蓝的叶片剥下来切丝时，紫甘蓝的汁液会将我们的手指染成紫色。当我们做“凉拌紫甘蓝”这道菜时，在加入食盐腌制几分钟后，会看到紫甘蓝的汁液变成蓝色。而加入食醋后，原本紫色的紫甘蓝变成了鲜艳的粉红色。

为什么会出现这些神奇的变色现象？让我们一起通过制作简易紫甘蓝pH 试纸来探究其中的奥秘吧！

一、实验准备

食用紫甘蓝1 个、75%医用酒精、水彩纸、料理机（或榨汁机）、剪刀、加热杯垫、透明塑料杯、长柄塑料勺、胶头滴管、白瓷盘。

1 mol/L H2SO4、3.50 g/100 mL米醋、雪碧、NaCl 溶液、厨房油污清洁剂、洗衣粉水溶液、Na2CO3水溶液、1 mol/L NaOH 溶液。

二、制作步骤

1.取几片新鲜的紫甘蓝叶片，剪碎，放入料理机的料理杯。将100 mL75%的医用酒精倒入另一个料理杯，再加入100 mL 的水摇匀，将稀释后的酒精倒入装有紫甘蓝碎片的料理杯。

2.接通料理机的电源，将紫甘蓝榨汁。榨完汁后，将料理杯取下，放在加热杯垫上加热（加热温度设为55 ℃），如图1所示。一边加热一边用长柄塑料勺搅拌。

图1

3.取一个透明塑料杯，将纱布套在杯口，用橡皮筋扎紧，将紫甘蓝悬浊液用长柄塑料勺引流倒在纱布上，过滤得到紫甘蓝汁液，如图2 所示。

图2

4.取一个白瓷盘，将水彩纸剪成合适的大小放在白瓷盘中，倒入紫甘蓝汁液，使水彩纸浸泡在紫甘蓝汁液中，如图3 所示。

图3

5.取出浸泡好的水彩纸，晾干，剪成1 cm×6 cm 的纸条，如图4 所示，简易紫甘蓝pH 试纸就做好了。

图4

三、实验探究

1.探究加入不同溶液后紫甘蓝pH 试纸的变色情况

用洁净的胶头滴管吸取少许1 mol/LH2SO4、3.50 g/100 mL 米醋、雪碧、NaCl 溶液、厨房油污清洁剂、洗衣粉水溶液、Na2CO3水溶液、1 mol/LNaOH 溶液（编号为①②③④⑤⑥⑦⑧），分别滴在紫甘蓝pH 试纸与标准pH 试纸上，如图5所示。记录紫甘蓝pH 试纸呈现的颜色与测得的溶液pH 值。

图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 滴左右的紫甘蓝汁液，观察溶液变色的情况。结果发现，利用紫甘蓝汁液可以清晰地判断溶液的酸碱度。

2.制作紫甘蓝pH 试纸的标准比色卡

用“颜色提取”App 拍摄加入了紫甘蓝汁液后的NaOH 溶液的照片，并提取颜色，记录RGB 数据，在电脑中对该溶液对应pH 值的颜色区域进行填色。以此类推，对其他几种溶液对应pH 值的颜色区域进行填色，即可制作紫甘蓝pH 试纸的标准比色卡，如表1 所示。

将制作的紫甘蓝pH 试纸用于溶液酸碱性的检测，效果与标准pH 试纸相当。

四、原理分析

紫甘蓝汁液中的色素由多种花色苷组成，花色苷是花色素与糖以糖苷键结合而成的一类化合物，广泛存在于植物的花、果实、茎、叶和根等器官的细胞液中，它的化学结构随pH值的变化而发生相应变化，使其呈现红、粉红、蓝、绿、黄等不同的颜色，是一种重要的水溶性天然色素。

紫甘蓝色素的性质比较稳定，其颜色随溶液酸碱性的改变而发生鲜明的变化，并能准确地指示酸碱滴定终点，因此可作为一种天然的酸碱指示剂。[本文为重庆市九龙坡区教育科学“十三五”规划2020 年度重点课题“核心素养视域下高中跨学科项目式深度学习的研究”（课题批准号：JL2020-03）部分研究成果]

表1 紫甘蓝pH 试纸的标准比色卡