電気で色のついた文字&絵を描こう
操作1:紫キャベツの色素をとりだそう
1.紫キャベツを適当にちぎってビニール袋に入れる。
2.食塩を少し加えて、5分間くらいもむ。
3.でてきた濃い紫色の汁をビーカーに集める。
※紫キャベツの汁にはアントシアン系の色素が含まれています。ちなみにナスやシソの紫、イチゴやリンゴの赤もアントシアン系色素の色です
操作2:ろ紙の染色
アルミホイル上にのせ、できた溶液をスポイトでとりこれをろ紙上にたらす。(全体が色素で染まるように)
操作3:文字や絵を描く
右図のように装置を組み、電池につないだ金属棒でなぞると色のついた線が描けます。金属棒は3種類(鉄釘・アルミ棒・はんだ)。※ はんだは、鉛とスズの合金。
さらに、プラス極とマイナス極を入れ替えてみましょう。
文字を描く様子(mpg動画:1342kb,17秒)
操作4:他の色素でも試してみよう
酸塩基指示薬であるBTB,フェノールフタレインなどでも試してみましょう。(マイナス極・鉄釘)
なぜ色が変わるのか?
プラス極
食塩水が電気分解され、塩素が発生して漂白作用を生じる。
2Cl
-
→ Cl
2
+ 2e
-
また、金属が溶け出し、アントシアン系色素と結合して独特の色に変化する。
nM → Mn
+
+ ne
-
マイナス極
食塩水が電気分解され、水素イオンが減少して水酸化物イオンが
相対的に増えるのでアルカリ性になり、指示薬の色が変化する。
2H
+
+ 2e
-
→ H
2
各色素の液性による色の変化
紫キャベツ
酸性
弱酸性
中性
アルカリ性
強アルカリ性
赤
赤紫
青紫
緑
黄
BTB(ブロモチモールブルー)
酸性
弱酸性
中性
アルカリ性
黄
黄
緑
青
フェノールフタレイン
酸性
弱酸性
中性
アルカリ性
無色
無色
無色
赤紫
メチルレッド
酸性
弱酸性
中性
アルカリ性
赤
赤
黄
黄
フェノールレッド
酸性
弱酸性
中性
アルカリ性
黄
黄
橙
赤