探究天然植物制备酸碱指示剂及其pH范围

探究天然植物制备酸碱指示剂及其pH范围1摘要：本实验希望通过用家中常见的蔬果来检测一些酸碱度。在试验中，首先配好14个酸碱由1-14的溶液。将实验对象研磨成汁并放入点滴板。然后分别滴入这14个已经准备好的溶液并观察实验对象。最后发现实验中现象最明显的是紫甘蓝，其色域最广泛。也就是说，在以后的科学实验室中，那些普通的蔬菜将会代替紫色石蕊,而老百姓也就可以在家自己检测酸碱。关键词：pH值酸碱指示剂蔬菜ThehopethroughthecommonusersofVegetable&FruittodetectsomepH.Intheexperiment,firstofall,with14acid-basesolutionby1-14.Grindtheobjectintojuiceandputinthedriptray.Thendropintothe14preparedsolutionsandobservetheexperiment.Finally,itisfoundthatthepurplecabbageisthemostobviousphenomenonintheexperiment.Thatistosay,inthefuturesciencelaboratory,theordinaryvegetableswillreplacethepurplelitmusandordinarypeople,alsocantesttheirpHathome.Keyworld:pHAcid-baseindicatorVegetable1.2实验背景在社会生产和社会生活中，常常会碰到需要测定某种物质酸碱度的问题，例如，在选择某种作物前常要测定土壤的酸碱度；配制食用菌培养基的酸碱度；决定某两种农药和化肥能不能混合使用时也需知道各自的酸碱度；在实验室进行各种实验时更不能离开指示酸碱的器材了。通常使用pH试纸与无色酚酞或紫色石蕊进行鉴定。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，细胞液呈酸性则偏红，细胞液呈碱性则偏蓝。花青素(anthocyanidin)是构成花瓣和果实颜色的主要色素之一。花青素为植物二级代谢产物，在生理上扮演重要的角色。花瓣和果实的颜色可吸引动物进行授粉和种子传播(StintzingandCarle,2004)。常见于花、果实的组织中及茎叶的表皮细胞与下表皮层，部分果实以颜色深浅决定果实市场价格，在紫色蔬菜内也有。①1.3研究意义自然界中有些植物的花、叶、茎、根、果实中含有一些植物色素，主要是花青素。花青素在不同的酸碱环境中，能呈现出不同的颜色，因此，可用来做酸碱指示剂，其具有一般指示剂的特点外,还具有经济易得、绿色环保等优势,可广泛应用于生产和生活中。2、材料与方法2.1实验材料紫甘蓝、小番茄、苹果、花瓣、1N盐酸、1N氨水、1N醋酸、1N氢氧化钠、广泛pH试纸、石英砂2.2实验装置试管、试管架、研钵、点滴板、塑胶滴管、大烧杯、小烧杯、白纱布2.3.实验步骤分别用1N氢氧化钠溶液、1N氨水、1N醋酸溶液、1N盐酸溶液以不同比例加水配置成PH1-14的溶液各20ml（如表一）表一1N溶液配置表量取所需溶液的毫升数PHNaOH(1N)NH3·H2O1NCH3COOH(1N)HCl1NH2O---2181---0.219.82--1.2-18.832.6-17.4--47.8-12.2--59.8-10.2--6-1010--7-10.2-9.8-8-12.2-7.8-9-17.4-2.6-10-1.2--110.2---18.8122---19.81320----14将紫甘蓝切碎；苹果去皮；摘花瓣，撕片；用白纱布将4种植物的汁液挤出用滴管将汁液滴入点滴板，1种汁液分别滴入14个滴孔用滴管将PH1-14的溶液分别滴入不同汁液中观察点滴板内溶液的颜色变化，得出相应结论。2.4实验记录和结果2.4.1实验记录表二各实验对象的结果蔬菜\pH1234567891011121314花瓣玫红由深色到浅色粉红由深到浅紫色墨绿由深到浅黄色由深到浅紫甘蓝玫红由深到浅紫色由深到浅深紫色翠绿到深绿蓝色绿色嫩黄色苹果黄色无明显变化嫩红色柠檬黄淡米色米色淡黄色橘黄色小番茄红色无明显变化淡黄色嫩粉色淡粉色嫩红色橙黄色图1紫甘蓝图2花瓣图3苹果图4番茄如表二所示，紫甘蓝的效果最好，因为它的色域最广（如图一），可以清晰地辨别出每一个pH对应的颜色。而花瓣次之（如图二）。苹果和番茄效果不明显（如图三、四），但在显示pH7的时候有一些颜色的差异。附：紫甘蓝色素具有遇酸性物质变红、遇碱性物质变蓝的化学变色特性，可作为一种经济环保的酸碱指示剂使用。6茄子其实也有一定得效用。实验表明茄子在碱环境下颜色逐渐变深，但不明显。顾不能作为常用的植物酸碱指示剂。在所选植物中只有小部分能在pH变化下产生明显显色变化。在之后的实验里进一步的讨论植物酸碱指示剂的效用——紫甘蓝在3种未知溶液中pH的显色反应。可以发现此试剂可粗略的判断溶液的pH，但精度不高，故不推荐使用。综上，小组认为紫甘蓝是被测植物中显色反应最明显，效果最好的。2.5讨论由于取材简单、方便，所以可以替代酸碱指示剂，更加的简便、环保。酸碱指示剂最早也是从紫罗兰花中提炼出的。而且这样也可以让普通的百姓在仅有的家用食材中去辨别酸碱度。这也为以后的科学技术打下了良好的基础。而由于时间的关系，导致在用1N溶液配置1~14的试剂时，会有一些小小的偏差。在用点滴板的时候，清洗后会有上一次实验的残留，同样也会导致一些小小的误差。在取材的时候应该选择更加典型的植物和花。附：花青素含量最高的水果——蓝莓蓝莓中的花青素由于自由基对健康的影响日益为人们所认识。有实验证明花青素是迄今为止所发现的最强效的自由基清除剂，其抗自由基氧化能力是维生素C的20倍，是维生素E的50倍，尤其是其体内活性，更是其他抗氧化剂无法比拟的。1986年，马斯魁勒就花青素的自由基清除剂功能在美国申请了专利，花青素作为一种抗氧化功能食品正式进入美国市化功能食品正式进入美国市场，花青素的应用范围越来越大，实验应用证明，目前已发现花青素对近100多种疾病具有具有直接或间接的预防治疗作用。花青素能激活疫系统，使血清免疫球蛋白免受自由基的侵害，激活巨噬细胞，增强人体的免疫力。加州大学戴维斯分校风湿病学、过敏、临床免疫学系的系主任盖希文(EricGershiwin)教授说：“从这些组织介素(cytokine)的增加来看，显示花青素是抵抗细胞内病原体、寄生生物的有力物质。”以动物为对象的其它研究，也支持花青素有助于提高身体抗病力的说法。研究人员以猫为对象，发现它可以提升某些细胞吞噬有害细菌的能力；③参考文献：①花青素——百度百科②紫甘蓝指示剂的制作及其变色范围的研究（孙彩云）——《化学教学2012年10期》③花青素含量最高的水果——百度知道，2013-8-12