紫キャベツ液は何色に変わる？身近な液体の色一覧
紫キャベツ液は、酸性の液に入れると赤っぽく、アルカリ性の液に入れると青や緑に変わります。このシミュレーターの計算で、しらべる液と紫キャベツ液を同じくらいの量でまぜたときの目安は次のとおりです。
| しらべる液 | せいしつ | pHの目安 | 紫キャベツ液の色 |
|---|---|---|---|
| レモン汁 | 酸性 | 約2〜2.5 | 赤 |
| 酢 | 酸性 | 約2.5〜3 | 赤〜ピンク |
| 炭酸水 | 酸性 | 約3.5〜4.5 | ピンク〜赤むらさき |
| 水道水 | 中性 | 約6〜8 | むらさき（変わらない） |
| 重曹水 | アルカリ性（弱い） | 約8〜8.5 | 青〜青みどり |
| 石けん水 | アルカリ性 | 約9.5〜10.5 | みどり |
| セスキ水 | アルカリ性 | 約9.5〜10.5 | みどり |
酢やレモン汁のこさ、石けんの種類などは商品によってちがうので、実際の色は表と少しずれることがあります。紫キャベツ液をたくさん入れるほど色はこく、しらべる液が多いほど色の変わり方ははっきりします。
どうして色が変わるの？
紫キャベツには、アントシアニンという色のもとが入っています。この色のもとは、まわりの液が酸性かアルカリ性かによって形が少し変わり、そのたびに見える色が変わります。だから、紫キャベツ液を入れると、見た目ではわからない液のせいしつが色でわかるのです。このように、色で液のせいしつを調べるものを「指示薬（しじやく）」といいます。
おうちの方向けに言うと、アントシアニンはpH（水素イオン濃度）によって分子の構造が変わる色素です。強い酸性では赤いフラビリウムイオン、中性付近では紫〜青のキノイド型が多くなり、アルカリ性では青い陰イオン型に、さらに強いアルカリ性では黄色いカルコン型へと変わっていきます。緑は、青い形と黄色い形がまざって見える色だと説明されます。リトマス紙が酸性・アルカリ性の2通りしか見分けられないのに対し、紫キャベツ液は色の段階で強さのちがいまで見分けられるのが特長です。
酢に重曹水を入れると色がもどるのはなぜ？
酸性の液にアルカリ性の液を入れると、おたがいのせいしつを打ち消しあいます。これを中和（ちゅうわ）といいます。酢（酢酸）に重曹（炭酸水素ナトリウム）を入れると、中和がおきて二酸化炭素のあわが出て、色は赤→赤むらさき→むらさきと、中性の色にもどっていきます。
紫キャベツ液の作り方と、おうちでの実験のやり方
紫キャベツ液の作り方（刃物・火を使わない方法）
- 紫キャベツの葉1〜2枚を、手で小さくちぎってポリ袋に入れる。
- 水を100mlくらい入れ、口をしっかりしばって、液がこい紫色になるまでよくもむ。
- 茶こしでこして、コップに入れたら紫キャベツ液のできあがり。
水のかわりにお湯を使うと、色が早くこく出ます。お湯はおとなが給湯器やポットから用意し、子どもは火やコンセントにさわらないようにしてください。やけどにも気をつけましょう。
しらべる液の用意
- 重曹水：水100mlに重曹を小さじ1（約4g）とかす。
- 石けん水：水100mlに固形石けんを少し（約1g）とかす。「石けん素地」「純石けん」と書かれたものを使います。
- セスキ水：水500mlにセスキ炭酸ソーダを小さじ1（約5g）とかす。おとなが作ります。
- 酢・レモン汁・炭酸水：そのまま使います。
実験のやり方
- 透明なコップをならべ、しらべる液を大さじ2ずつ入れて、それぞれに名前を書いた紙をおく。
- 紫キャベツ液を大さじ2ずつ入れて、白い紙の上で色をくらべる。
- 色と、予想（このシミュレーター）を表に記録する。
- 中和もためすなら、酢を入れて赤くなったコップに、重曹水を小さじ1ずつ入れて、色の変わり方を記録する。あわが出るので、大きめのコップを使う。
安全のための約束
- 漂白剤・カビとり剤・パイプ用洗剤・トイレ用洗剤は使わない。まぜると有毒なガスが出るものもあり、たいへん危険です。
- 石けん水やセスキ水は、目に入るとしみます。顔に近づけず、手についたら水で洗いましょう。
- 実験に使った液は飲まない。終わったら水で流して片づけます。
- 紫キャベツ液は服につくとしみになりやすいので、よごれてもよい服で。
- 実験は子どもだけでやらず、おとなと一緒にやりましょう。
自由研究のまとめ方のヒント
「しらべた液」「予想した色」「実際の色」「酸性・中性・アルカリ性」の4つを表にして、コップを色の順にならべた写真をそえると、ひと目でわかるまとめになります。赤からみどりまでを1列にならべると、自分だけの「色のものさし」ができます。
考察では、「同じ酸性でも、レモン汁と炭酸水で色がちがうのはなぜか」「酢に重曹水を入れると、どこで色がもどったか」など、気づいたことを書いてみましょう。ブルーベリーやナスの皮など、ほかの色のもとでくらべるのも発展した研究になります。予想と結果がずれたときは、液のこさや入れた量のちがいなど、ずれた理由を考えるのも立派な研究です。
よくある質問
紫キャベツがないときは、何で代用できますか？
ブルーベリー、ぶどうの皮、ナスの皮、赤じそなどにも、アントシアニンの仲間が入っていて、同じように色が変わります。ただし、色の出方や変わり方は紫キャベツと少しちがいます。
食塩水や砂糖水は何色になりますか？
食塩水や砂糖水は中性なので、むらさき色のまま変わりません。「色が変わらない」ことも大事な結果として記録しましょう。
重曹水で、みどりではなく青になりました。
重曹水は弱いアルカリ性なので、青〜青みどりが目安です。石けん水やセスキ水のほうがアルカリ性が強く、みどりになりやすくなります。
黄色にするにはどうすればいいですか？
黄色になるのは、とても強いアルカリ性の液だけです。そうした液（パイプ用洗剤など）は皮ふや目をいためるので、おうちの実験では使いません。
酢に重曹水を入れても、むらさきから先がなかなか青くなりません。
中和で出た二酸化炭素が液にとけていて、少し酸性よりになっているためです。しばらくおくと二酸化炭素がぬけて、青っぽいほうへ少しずつ動くことがあります。このシミュレーターは、あわが止まった直後の色を目安にしています。
紫キャベツ液はとっておけますか？
冷蔵庫に入れて、早めに使いきるのが安心です。すぐに使わない分は、製氷皿でこおらせておくと、使いたい分だけとかして使えます。