以前、野菜のアクをpH試験紙で調査する実験を行いましたが、pHの動きが微細すぎて試験紙ではほとんど変化を追うことができませんでした｡｡｡
そこで注目したのが紫キャベツの色素を利用した実験方法！
紫キャベツには「アントシアニン」という天然色素が含まれています。
この色素は酸性・中性・アルカリ性の環境で色が変わる性質を持っていて、まるで魔法のように液体の色が変化します。
この方法に行きついてから、毎週スーパーを見て回りましたが、肝心の紫キャベツが店頭に並んでおらず｡｡｡
つい先日、地元のスーパーにたまたま並んでいたところを購入することができたのでようやく実験まで行うことができました。
今回は5歳の子供と一緒に、紫キャベツを使って簡単な酸・塩基指示薬を作り、色の変化を実験してみました。
研究テーマと目的
テーマ： 紫キャベツの色素を使って酸性・アルカリ性を調べる実験
目的： 身近な液体の性質を観察し、pHによる色の変化を理解する
小学生などの幼いお子様でも簡単に行える実験です
材料
指示薬作成に利用
- 紫キャベツの葉（2〜3枚）
- 水（200〜300mL）
- 鍋と茶こし（キッチンペーパーやザルでもOK）
色の変化実験に利用
- 透明 or 白色の器（色の変化が見やすくなります）
- 調査したい液体（物体）
身近なもの「酸性→レモン汁、中性→水道水、アルカリ性→石けん水や重曹水」が調査対象におすすめです！
実験方法
実験の手順は以下の通りです。
火を使う手番はパパが担当、紫キャベツ液に調べたい液体を加える手番は子供が担当してくれました。
- 紫キャベツを細かく刻む。
- 鍋で水と一緒に約10分煮出す。
- 紫色の液を茶こし（ない場合はキッチンペーパーやザル）でこして冷ます。
- 容器に紫キャベツ液を分ける。
- 異なる液体を容器に分けた紫キャベツ液に加えて色の変化を観察する。
実験結果
行った実験の写真と結果を表にまとめました。
結果まとめ表
| 液体の種類 | 色の変化 | pHの性質 |
|---|---|---|
| レモン汁 | ピンク | 酸性 |
| クエン酸 | 赤 | 酸性 |
| ゴボウのアク | 赤紫 | やや酸性 |
| ホウレンソウのアク | 赤紫 | やや酸性 |
| 水 | 紫 | 中性 |
| 重曹水 | 青～緑 | アルカリ性 |
| アルカリ電解水 | 青～緑 | アルカリ性 |
なぜ色が変わるの？
紫キャベツの色素「アントシアニン」は、pHによって分子の形が変わります。
これにより光の吸収の仕方が変わり、見える色が変化します。
実験の注意点
- 煮出すときは保護者と一緒に行う。
- 実験液は飲まない。
- 色が濃すぎる場合は水で薄めると観察しやすい。
- 紫キャベツ抽出液は冷蔵庫保管で3~5日ほどしか持たないため、早めに使い切る。
液は保存できませんが、使いきれなかった紫キャベツは冷凍保存すれば、また次回利用できます
まとめ
紫キャベツの色変化は、酸性・アルカリ性の違いを視覚的に理解できる楽しい実験です。
とても簡単に行うことができ、結果もわかりやすいため、お子様の初めての実験や自由研究などにもぴったりです！（紫キャベツの入手が困難でしたが｡｡｡）
これからも身近な疑問を題材に子供と楽しめる実験を行っていくので、参考にしていただけると幸いです！
ちなみに液を抽出した後の紫キャベツはマリネにして美味しくいただきました。
参考情報
- 紫キャベツの「指示薬」で実験しよう（ベネッセ教育情報）
- 紫キャベツの自由研究まとめ（中学生向け理科自由研究ガイド）
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