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2013年8月10日 (土)

6年生の自由研究。酸性・アルカリ性を調べるためにムラサキキャベツからpH指示薬を作りました

pH指示薬 酸性 アルカリ性 グラデーション

最高気温が37℃となった今日の横浜。
そんな中、上の子(6年生)の自由研究でムラサキキャベツからpH指示薬(リトマス紙みたいなやつ)を作ってみました。
きれいな写真も撮れましたので、僕のブログでも公開してみます。

半日あれば十分実験できるので、これからでも全然間に合いますよ。
「自由研究どうしようかなぁ…」と思ってるご父兄の皆様、ぜひご参考に。


準備物
準備物は下記です。
ムラサキキャベツ以外は普段うちにあるものでできちゃいますよ。

【材料】
・ムラサキキャベツ 1/4玉 (250円くらい?)
・お酢 大さじ1 (10~20ml程度あれば実験できます)
・ガラス用洗剤 大さじ1程度 (スポイトで入れるので、そんなに多くなくてOK)
・熱湯 1リットルくらい

【用具】
・細長いビンや花瓶(一輪ざし)
  メスシリンダーなどがあればよりいいです。
  うちでは勢いで買ってしまいました(^_^;)…。
・スポイト (文具売り場で売ってます)
・割りばし 1本程度
・お鍋
・ガーゼ(キャベツを濾すのに使います。コーヒーフィルターでもいけるかも)
・ボウルなど


色素抽出
ムラサキキャベツ pH指示薬 アントシアニン

では早速始めましょう。
まずはムラサキキャベツからpH指示薬となる色素を抽出します。
抽出中の写真がなくてすみませんが、これが出来上がったpH指示薬です。

作り方は案外簡単。
家庭科を習っている小学校高学年ならできると思います。

【色素抽出のやりかた】
(1)ムラサキキャベツを3センチ角くらいにざくざく切ります。
(2)切ったキャベツを鍋(できればホーローとかがいいらしいです)に入れ、上から熱湯1リットルを注ぎます。
(3)10分ほど放置したあと、ガーゼなどでキャベツを濾します。

アルコールなどでやるとより保存性の高いものができるらしいですが、今回は小学生の実験ですし、お湯でやりました。これでもかなり濃いめに抽出できるので、実験には充分ですよ。
なお写真は青バックなのでちょっと青っぽく見えますが、実際はもっときれいな紫色になりました。


酢を入れます
酢 メスシリンダー

お酢をビンの底に入れます。
量はご覧のとおり20mlくらい。
今回はちょっと入れすぎた感もあるので、キッチンでやるなら大さじ1あれば十分だと思います。

ここに、先ほど作った抽出液(pH指示薬)を40mlほど注ぎます。
すると、紫だった液が酸と反応して鮮やかなピンクに変わります。
これだけでも結構「おおお」という反応がありますよ。


ガラス用洗剤準備
pH指示薬 ガラス用洗剤

実験の様子を兼ねてキッチンの写真を。
左側が最初に作ったpH指示薬、右上にあるのがお酢に指示薬を注いだところです。明らかに色が違うでしょ?

で、真ん中がガラス用洗剤。(ちなみにガラスマイペットでした)
「あっ、食器に注ぐな食器に!」って言ったときはすでに遅かった(^_^;)…。


食器用洗剤投入
pH指示薬 グラデーション

それでは続き。
ピンクになった指示薬に、ガラス用洗剤をそっと注ぎます。
ビンの水面近くまでに割り箸をさし込み、スポイトで吸い取ったガラス用洗剤を割り箸に伝わらせて落としてあげると混ざらないですよ。
(混ざるともとの紫色に近い色に戻っちゃったりします)

上のほうはアルカリ性の洗剤と反応して青~緑色になってますね。
より強力なアルカリ性物質を入れると黄色になるそうです。

で、最後の仕上げ。
アルカリに反応した青緑の層と、下のピンクの層の間あたりまで割り箸を入れ、そっと2~3回混ぜます。
これによって分かれ目部分だけが混ざり、きれいなグラデーションが現れます。


白バックにて撮影
pH指示薬 酸性 アルカリ性 グラデーション

というわけで冒頭の写真のとおり完成しました。
グラデーションをきれいに撮るため、後ろに紙を置いて撮ってます。

酸性物質(お酢)と混ざった下部はピンクに、アルカリ性物質(洗剤)と混ざったところは緑色に、そして中間部は紫や青がきれいに出ました。
何回かやりなおしちゃったりもしましたが、結果としては成功かな。


まとめ
色が変わるというのは見た目に分かりやすいですし、写真映えもするので、小学校高学年や中学生の自由研究にはなかなかいい題材なんじゃないかと思いました。
子供も結構喜んでまとめに入ったみたいです。

まぁさすがに「ムラサキキャベツ常備してます!」って家は少ないかもしれませんが、他のものは基本的に家にあるものでできますし、材料をそろえるのも結構簡単。
時間も半日あればできるので、かけこみでもOKですよ。

あ、実はこの実験はある本を参考にしてやってますので、最後にその本も紹介しておきますね。
では残り半分を切った夏休み、ぜひ有意義にお過ごしください。


関連サイト

ぜんぶわかる中学生理科の自由研究
山村 紳一郎
成美堂出版
売り上げランキング: 28,369

こちらが参考にさせていただいた本です。
本では先にアルカリと反応させる(最初に洗剤を入れる)ように書いてあったのですが、そのあと酢を入れたら沈んで打ち消してしまったので、今回は逆のグラデーションを作っています。
なおほかにもいろいろと参考になる実験があるので、かなりオススメですよ。


メスシリンダー100ml高精度ASONE (1-8562-06)
今回購入したメスシリンダーです。
まぁ使い終わったら一輪ざしにでもすればいいか…という感じで買いましたが、こういう道具が家にあると「学校で見たやつがうちにある!」って感じで子供も大人もちょっとわくわくしますね。そんなにお高いものではないですし、もし実験好きなら買ってしまってもいいと思いますよ。
ちなみにうちでは200mlと100mlの2本を買ってしまいました(^_^;)。

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コメント

dekinai

投稿: jhgdjc | 2015年8月10日 (月) 09:50

うまくできません

投稿: huhuhu | 2015年8月10日 (月) 10:06

コメントありがとうございます。
どのあたりでうまくいかない感じでしょうか?
おそらく試薬がきちんとできてないのかな~と思いますので、
紫キャベツを多めにすること、切り方を少し細かくすること、
熱湯抽出時間を長めに(1.5時間くらいに)することなどをすれば
できるかも!

まずは出来上がった試薬を少しとって、レモンなど酸性のものを
入れてみてください。
ピンクになるようならまずは成功です。

投稿: ガジェットWatch | 2015年8月22日 (土) 22:19

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