朝顔 花で遊ぶ

朝顔の色水実験!アントシアニンにおけるpHの色の変化

朝顔の色水でのpH実験で使用した卵の白身

コロナ渦なので、科学実験体験型コースに申し込むのも躊躇してしまいますよね。でも子どもはどんどん成長していきますから、楽しい場所に連れていってあげないといけないな・・・と悩まれる方も多いのではないでしょうか?

そこでおうち時間を有効活用して、自宅でコスパ良しの理科実験・科学体験遊びをしてみませんか?

自宅で行えるのは移動時間がない分、時短にもなりますし、気軽ですね。

もちろん長い夏休みの自由研究や宿題にもオススメです。知育遊びとしても最適です。

小学一年生の時に、朝顔を学校で育てて持ち帰って来ることも多いですよね。

それで今回は、身近に手に入る朝顔を使用して実験してみたいと思います。朝顔は種が沢山採れるので、毎年科学実験が楽しめますよ。

ここで紹介する朝顔の色水を使った実験は、水の色が変わるので、まるで手品のようです。

好奇心と実験大好きな就学前から小学生までのお子様なら目を輝かせて喜びます

幼稚園や保育園の活動にも食品類で行えば安全ですし、大人も童心にかえって楽しめます。

材料は家にある身近な物で試すことが出来ます。

今回は秋時期にも咲いていた夏の花「朝顔」でしたが、冬や春に咲く花(できれば花色は青紫花)でも代用が可能です。余談ですが、青紫以外の花で行うとどうなるかも実験済みなので、また後日書きたいと思います。

朝顔の色水実験のアントシアニンによってなぜ変化する?

小学生か中学生の理科の授業で、リトマス試験紙を使用し、酸性かアルカリ性かを判別する実験をされた経験がお有りかもしれません。

同じ原理で、紫色の朝顔の花に多く含まれるアントシアニンが多く含まれています。その成分と結合しているアントシアニジンの基本構造がphによって変化するからですね。その為、酸性とアルカリ性に反応して色が変ります。ですから、アントシアニンのPH実験ともいえます。

雨が降った後に、朝顔の花びらの色がぽつぽつと水滴のように変化していませんか?あれは、酸性雨が当たったからなんですね。

今回は色水で実験しましたが、画用紙等に染み込ませてリトマス試験紙の代用として使うことも出来そうですね。

色の変化説明

pH実験による酸性とアルカリ性の判断基準の色

まず初めに実験する前に色水の色が、

ピンク系に変化(左)⇒酸性

青~青緑系に変化(右)⇒アルカリ性』

という結果になります。(写真参考)

ちなみに、朝顔の色水で誰でもこのような色合いが作れますよ。

朝顔の色水実験する上で準備する物は?

・朝顔の色水

・pHを試したい色々な液体

>>・朝顔の色水の作り方(記事)

以上、二つです。

具体的には、始めに朝顔の色水を作ります。花色は青紫や青系の花が望ましいです。

透明なコップやプリンカップ等の容器を必要な分だけ沢山用意します

自由研究等の宿題で実験の結果を撮影して載せる方は、撮影場所も用意してください。

色が変わりやすいように背景は「白色」がオススメです。正確な色をきちんと記録することが大切ですしね。

このページにある写真のようにしたい場合は、背景⇒白い画用紙・置く場所⇒白い板で撮影します。もしなければ背景⇒白い壁・置く場所⇒白い棚・テーブルでも代用可能です。

朝顔の色水実験の結果【アントシアニンの色の変化】

幾つか試してみました。基本の色見本と見比べながらご覧ください。

レモン果汁と酢を加えた結果

まず最初に使用した食品は、『レモン果汁100%』『穀物酢』す。

レモン果汁は業務スーパーにて購入しました。他にのスーパーやコストコでも類似商品は販売されています。必ず果汁100%を使用してくださいね。穀物酢(お酢)はミツカンのものを使用しています。

<分量>

◎色水の量:一つの容器(カップ)に大さじ1と大匙1/2

◎レモン果汁と穀物酢の量:小さじ1

<実験方法>

①透明な容器を、色見本用として1つ、実験用で2つ用意します。合計3つですね。容器に色水を上記の分量入れます。

色見本(元色)は必ず作りましょう。色見本があることによって、色の比較や、変化の微妙な違いも簡単に分かります。最初に作っておけば、そのまま他に流用できるので楽ですね。

②①の残りの容器一つにはレモン果汁を、もう一つに酢を入れます。

液体なのであまり混ぜなくても変わると思いますが、変化なければ混ぜ合わせてください。

さて紫色からどのように変化するのでしょうか?

それでは、下の写真をご覧ください。この写真は入れた後のものです。

朝顔の色水でpH実験したレモン果汁と酢の結果

ということで結果は、ピンク色になりましたね。レモン果汁と酢は共に『酸性』なんですね。

じっくり見てみると、若干、レモン果汁の方が明るいピンク=薄めでしょうか。

卵の卵白(白身)を加えた結果

お次は、どのお宅にも必ず常備されている万能食材『卵の卵白(白身部分)』です。

<分量>

◎色水の量:一つの容器に大さじ1と大匙1/2

◎卵白:小さめのティースプーン4杯

<実験方法>

①色水容器を、色見本用と実験用各一つずつ用意します。それぞれの容器に色水を入れます。

②実験用カップに卵白を入れます。溶けにくいので、しっかりとかき混ぜます。

さて結果はどうでしょうか・・・?

上から見た写真

朝顔の色水でpH実験した卵の白身の結果

横から見た写真

朝顔の色水でpH実験した卵の白身の結果

左は色見本、右が卵白を入れたものです。

結果は、青緑色に変わりましたね。卵白は、アルカリ性ですね。

【注意!!】写真は卵だとわかりやすいように卵黄(黄身)も映っていますが、卵白のみを使用してください。卵黄は酸性ですから。

ここで卵の殻を使用した手抜き実験

卵の殻に朝顔の蕾を浸すと、殻に付着した卵白の色が変わります。家庭版リトマス試験紙のようですね。

卵の殻に付着した卵白でpH実験

卵の殻は卵白がべっとりとついている部分を使用すると良いです。そして管理人は搾り取った花がらを再利用したので褐色してしまいちょっと見づらくなりましたが、摘み取った花を浸したの方が色の出方や写真の写り具合もきれいだと思います。

梅干しと紅茶を加えた結果

お次が、『梅干し』『紅茶』です。

梅干しは梅干し浸かっていた汁を使用しました。(←これが失敗の原因でしょう。詳しくは結果後に。)

紅茶はリプトンのアップルティを使用して、お湯にずっと浸して、渋~い・・・いや渋すぎて飲めない程の紅茶を使って実験しました。

<分量>

◎色水の量:一つの容器に大さじ1と大匙1/2

◎梅:小さめのティースプーン1杯

◎紅茶:小さめのティースプーン3~4杯

<実験方法>

①色水容器を、色見本用とは別に実験用として2つ用意します。それぞれの容器に色水を入れます。

②①の実験用カップに梅と紅茶をそれぞれに入れます。そしてしっかりとかき混ぜます。

果たして結果はどうでしょうか・・・?

上から見た写真

朝顔の色水でpH実験した梅干しと紅茶の結果

横から見た写真

朝顔の色水でpH実験した梅干しと紅茶の結果

結果は、梅はピンク色になり、酸性であったことがわかります。

紅茶は、・・・うーむ、紅茶色しています。色素又は失敗でしょうか。

実は梅干しも紅茶もアルカリ性なので、青~緑色系に変化すると予想していました。二つとも違いますね。おそらく梅干しは中身を使用しなかったことが失敗の原因ですね。

紅茶の失敗の原因はなんでしょうか・・・?いつかまたリベンジして考察してみたいと思います。失敗も大事ですよね。自由研究で失敗の原因を考えることも良いことですからね。

クエン酸&セスキ炭酸ソーダを入れるとどうなる?

これまで食品を試してきましたが、洗剤も試してみました。『クエン酸』『セスキ炭酸ソーダ』です。掃除グッズとして常備しているご家庭もいるのではないでしょうか?

今回は昔お試しに購入したもので使用しましたが、ネット通販でも販売されています。

セスキ炭酸ソーダは換気扇やコンロ周りの油汚れがするりときれいにとれるので非常に掃除が楽になり便利ですよ。

<分量>

◎色水の量:一つの容器に大さじ2

◎クエン酸:約2g

◎セスキ炭酸ソーダ:約2g

<実験方法>

①色水容器を、色見本用とは別に実験用に2つ用意します。そして色水を入れます。

②①の実験用カップにクエン酸とセスキ炭酸ソーダをそれぞれに入れて、しっかりとかき混ぜ合わせます。この時、二つの粉が混じらないように注意してください。一回使用する毎に乾いた布でふくか、スプーンを変えます。

結果はどうでしょうか・・・?

結果は、左のクエン酸はピンク色になり、酸性であることがわかります。レモン果汁や酢と同じですね。

右のセスキ炭酸ソーダは青緑色となり、アルカリ性ですね。エメラルドグリーンのようできれいです。誤飲しないようにくれぐれも気を付けたいものです。

さて、このピンク色の液体と青緑色の液体を混ぜ合わせるとどうなるのでしょうか?

なっなんと、ブクブク泡が出て炭酸水になりました

勢いよく入れると写真のようにあふれますので、少しずつ入れると良いです。これだけでも子ども達は驚きます。1~2時間経過しても泡は消えませんでした。

朝顔の色水実験で使える材料は?

今回試した物に加えて、他に使える材料はあるのでしょうか?調べてみました。

酸性の食品・洗剤の一覧

<食品>

お酢・レモンやレモン果汁100%・卵の卵黄(黄身)・ビール・チーズ・ヨーグルト・栄養ドリンク・コーラ・サイダー・スポーツドリンク

<洗剤>

クエン酸・洗濯用水のり

アルカリ性の食品・洗剤の一覧

<食品>

梅・紅茶・卵の卵白(白身)・昆布・みかんの汁・リンゴ・ナシ・ニンジン・サツマイモ

<洗剤>

セスキ炭酸ソーダ・オキシクリーン・重曹・石鹸水

食品に関しては、元々はアルカリ性でも砂糖を入れたり、火を通したりすると加工すると酸性に変わるものがあります。砂糖入りのジュースは正確に測れません。

一覧にしてみましたが、色の具合を見るならば、着色料のない透明又は白色の方がわかりやすいです。


 科学実験はご自宅にある身近なものを使ったものでも案外できるものなんですね。これは酸っぱいから酸性、苦いからアルカリ性かなと予測する力も付きそうです。仮説を立てることは自由研究で求められている目的のひとつですしね。

これもまた別の切り口の花育の一環でしょうか。 

⇒【花育活動】朝顔の他の遊びとして、こすり染めのあります。

 ・朝顔こすり染めの作り方(写真付)簡単!絵葉書や保育作品に!(記事)

 またこの機会にお庭にアントシアニンの多い青紫の花を育ててみるのはいかがでしょうか?毎年実験することで、一年経つと忘れてしまいがちな知識を記憶として定着させることができますね。

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