核心概念
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酸 -
鹼 -
pH酸鹼指示劑
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簡介
當我們在研究酸的時候，許多人會直覺的想到檸檬或萊姆。柑橘屬的水果相較於其他食物例如牛奶，含有較高的酸性。胃酸是更好的例子，要分解我們吃下的食物時，需要強大的酸液。如果你胃中的酸鹼值不夠酸，固態食物就會讓你消化不良。你知道嗎?，不論是從水龍頭、湖水中、甚至大海裡來的水，都有著不同程度的酸度。科學家們利用會因待測物質的化學性質而變色的材料，發現了各種測量酸度、或是所謂的pH酸鹼值的方法。酸性可以是自然產生（例如柑橘）或透過化學工程方法做出來。
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背景
pH值是一個落在1到14之間的數值。0到7表示酸性，零代表最酸，而酸裡含有很多氫離子。8到14為鹼性，14為最強的鹼，鹼裡含有很多氫氧根離子。強酸具有一定的危險性，強鹼也是。身體需要一個中性（中間）的pH值，並透過腎臟、肺和血液的一系列處理過程，以控制酸和鹼的量，以便它們能夠正常運作。若pH值落在兩個極端，那代表什麼？檢測酸性需要用到很昂貴的設備嗎？ 我們要怎麼知道一個未知的物質是否為酸性？在今天的pH值酸鹼測試實驗裡，你將扮演一個化學工程師的角色，並且分辨出酸性物質和鹼性物質。
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- 成年人助手
- 紫甘藍
- 水
- 果汁機
- 過濾器—咖啡濾紙（能當濾網用的布也可以）
- 容器—一個大的、幾個小的（一個製冰盤會是很好的小容器）
- 檸檬、橘子、蘋果或奇異果
- 醋、蘇打、碳酸水
- 肥皂（任一種）
- 小蘇打
- 糖或鹽巴（或是兩個都有）
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實驗準備
- 做指示劑的第一步，剝下一到兩片紫甘藍的葉子然後丟進果汁機。
- 用了幾片葉子就加入幾杯水進去，記得把果汁機的蓋子蓋好！
- 把甘藍和水用果汁機打三十秒左右。
- 把果汁機裡的液體過濾後倒進一個夠大的容器裡。
- 把菜渣丟垃圾桶或是廚餘。
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步驟
- 現在你有指示液了，你可以用來測一個東西有多酸或多鹼。拿些東西來試試，像是檸檬、萊姆、橘子、奇異果都是一些不錯的試驗對象。你也要準備例如肥皂、醋、小蘇打、糖、鹽巴。
- 猜猜看：你拿的這些東西哪些是酸的，哪些是鹼的？哪些可能是中性？試著依照你的猜測把東西分類出來。
- 將少許指示劑倒入小的容器中，像冰塊盤這樣的東西讓你可以把多組放在一起比較，或者幾個小杯子也可以。
- 如果你測試的是粉末，如小蘇打、糖或鹽，把一點點攪拌到容器中的指示劑裡。如果你測試的是液體，在指示劑中加入幾滴並攪拌均勻。
- 觀察指示劑的變化。試著拿各式各樣的東西來測試然後觀察結果。
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觀察與結果
你應該會看到指示劑的顏色變化，這取決於被加入的是什麼物質。如果一物質是酸性的，它會讓指示劑變成粉紅色或紅色。如果一物質是鹼性的，指示劑會變成淺藍色或綠色。甘藍汁作為指示劑的效果很好，因為它含有叫做花青素的色素，它溶於水，且在酸和在鹼裡的時候看起來不同。如果酸或鹼性很強，就會有更多的酸或鹼與花青素發生作用，顏色會有更大的變化。如果酸或鹼較弱（接近於中性），那麼色素的變化就會較小。
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清理
結束之後別忘了清理乾淨。上面建議使用的實驗材料都可以倒進水槽或丟掉，剩餘的指示劑都可以倒入下水道。清洗你使用過的每一個容器、果汁機和濾網。把測試過後的剩餘材料放回它們原本所在的地方。
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延伸學習
在酸鹼指示劑PH值酸鹼測試實驗裡還有一個蠻有趣的事情可以觀察，就是在測試的液體中，液體會因為混入了酸性或鹼性的氣體而隨之變得較酸或較鹼。其中一個把氣體混入液體裡的方法是把兩者鎖進同一個瓶子裡然後搖它。這不是唯一的方法，其實用吹泡泡的效果也很好。當你把泡泡吹進有甘藍汁指示劑的水裡面時它會變色嗎？不管變色與否，它是否說明了關於你呼出的氣體造成的影響？這氣體會使水變更酸、更鹼或是不變？如果有產生變化，想想看你對自己呼出的氣體有多少了解，然後試著推理出它們對一種液體會造成怎樣的影響。當然你也可以查查看其他科學家的結論是否和自己的相呼應。
還有一件事，紫甘藍不是唯一有花青素的植物。其實花青素在很多植物中都很常見，甚至在很多不同的食物中也很常見。常見於紫色或偏紫色的水果和種子，如各種漿果、葡萄、紫色玉米或黑豆。一些紅色和藍色的食物也有，如覆盆子、櫻桃和藍玉米。另一個找得到花青素的地方是在秋天變成紅色或紫色的葉子，因為這些顏色是花青素的特徵。同理，有這些顏色的花也會找得到花青素。這些植物裡有些可能不像紫甘藍那樣適合用於製作pH指示劑，特別是當植物本身就會影響液體的酸鹼性，但你還是可以用你在此pH值酸鹼測試實驗中使用的相同步驟來測試它們。
