揭示顏色變化之謎

何聲健

(湖北省恩施市龍鳳鎮(zhèn)民族初級中學 445003)

【鮮花變色】晴雨花沒有濃郁的芳香和美麗的色彩，但是這花卻有一個絕妙的用途,就是它能告訴我們今天的天氣是晴還是陰，所以人們給它起了一個很合適的名稱——晴雨花.有個小同學不解其意地問道：“怎樣才能判斷是晴天還是雨天呢?”先看看說明書：“晴雨花在天氣晴朗的日子里,它是一朵藍色的花，在將要下雨前，它就變成一朵紫色的花；到了下雨時，它就變成粉紅色的花了……”“不可能,花也知道晴天和下雨,簡直不能叫人相信!”“這是科學，你懂嗎?”這些小伙伴們爭論起來.說也巧，學校教化學的劉老師也來參觀，老師對他們笑了笑，然后詳細地講起這瓶晴雨花的變色原理來.同學們，你們知道劉老師是怎樣講的嗎?

原來，這是個十分有趣的化學現(xiàn)象.制成這瓶花所用的紙是用二氯化鉆溶液浸泡過了，二氯化鉆這種物質有個非奇怪的脾氣，對水特別敏感,常溫下,無水的二氯化鉆是藍色的，但它容易吸收空氣中的水分，一旦吸了水,就變成了粉紅色鉆的絡合物了.天氣晴朗時，空氣中的水分少，二氨化鉆難以吸水,呈藍色的；在下雨前，空氣中的水分有所增加，吸收了一小部分水，其中一部分氯化鉆變成了鉆的絡合物，此時藍紅兩色混合而呈紫色；當下雨時，空氣中水分急劇增加，使花中的二氯化鉆全部變成鉆的絡合物，而呈現(xiàn)出粉紅色.根據(jù)這瓶晴雨花顏色變化就可以知道了天氣是晴還是陰.

在趣味化學表演會上，智慧同學制作的酸堿花最引人注目.這簇花五顏六色,有紅色的、黃的、白的、淺橙色的、淺藍色的，等等.這些花之所以討人喜歡,并不只是因為它的美麗鮮艷，而是由于它的特殊現(xiàn)象，因為對酸堿的反應非常靈敏，所以人們送給它一個美稱——酸堿花.別看這簇花沒有芳香,可是卻有一個非常重要的用途,它能及時無誤地告訴人們空氣中是否污染，準確地顯示出空氣的酸堿度來，你要不信,請看這簇花的制作者的表演吧!只見他20m開外拿著噴霧器，向花束噴去，當噴出的霧落到花上時，花的顏色全變了：大紅色的變成深藍色的,潔白的花朵變成了鮮艷的玫瑰紅，淺橙色變成粉黃色的,淺藍色變成淡紅色……

過一會，智慧同學又拿起另外一個噴霧器，再向這些花噴霧時，又出現(xiàn)了另外的景象：棕藍色的花又恢復了其艷麗的鮮紅，鮮艷的玫瑰紅變成了潔白的花，黃色的花則變成了深紅色,淡紅色變成淡藍色,棕紅色變成淺藍……等等.真是變化多端，美不勝舉.

同學們疑惑地問道：“這是什么原因呢？”并在書本和網(wǎng)絡上搜索相關資料.

智慧同學解釋道：在表演之前，將醋精倒入一個小噴壺備用.然后用食用堿面和水勾兌成堿水，裝入另一個小噴壺.再分別取少許石蕊、酚酞、甲基紅、甲基橙、剛果紅試劑分別放入五個試管當中，分別向這五個試管中加入清水，制成五種溶液.再用這五種溶液分別將花束上的紗布花浸濕，然后晾干，就成為五顏六色的酸堿花，浸剛果紅的紙花是大紅色，浸過甲基紅的是淺橙色，浸過石蕊的是淺藍色，浸過甲基橙的是黃色，而浸過酚酞的是白色.浸過的這些化學藥品都是人們通常所稱的“指示劑”.這些指示劑會隨溶液的酸堿性不同而變化其顏色，所以花束上的“花朵”能夠改變顏色.第一次噴出的是堿水，第二次噴出的是醋精.

石蕊遇到酸變紅，石蕊遇到堿變藍；酚酞遇到酸不變，酚酞遇到堿變紅；在pH<3.1時，甲基橙顯紅色，pH>4.4時，甲基橙顯黃色；甲基紅在pH值為4.4～6.2的區(qū)間時，呈橙色，在pH值≤4.4時，呈紅色，隨著時間的增長，發(fā)生氧化等作用，導致顏色變淺，甚至退為無色，在pH值≥6.2時，呈黃色；剛果紅是一種酸性指示劑，紅棕紅色粉末，溶于水呈黃紅色，溶于醇呈橙色，當pH低于3.0時呈藍藍色，高于5.2時呈紅色.化學式為C32H22N6Na2O6S2.

【一封密信】抗日戰(zhàn)爭時期，為了把消息安全地傳遞出去，地下黨寫了一封“空白”的密信，正是這封“空白信”挽救了無數(shù)人的生命，你知道這是怎么回事嗎?

原來，這張白紙并非無字，而是白字，是用醋寫的.用醋在白紙上寫字，晾干后不會留下任何痕跡.醋的主要成分是醋酸，屬于有機物，有機物的汁液干了之后會變得透明，用微火加熱，透明的汁液又會變成棕色.檸檬或番茄汁也可以作為隱寫墨水，因為它同樣富含碳元素，很容易被焦化.用醋寫的字可以在火上烤一烤；蘸了淀粉溶液寫字，那么碘液就是解密藥水；如果換成酚酞溶液，氫氧化鈉溶液就能派上用場.

【布娃娃流“血”了】只有有生命的物質才可能有血液，但降妖的巫婆只需將寶劍在圣水中一點，就可以將身穿黃裱紙衣服的草人刺出血來，這是怎么回事呢?

其實，巫婆的劍根本不是什么寶劍，那圣水只不過是普普通通的純堿溶液.草人穿的黃裱紙是用天然染料染過的，這種染料是從姜黃中提取出來的.劍上沾有純堿溶液，碰到姜黃這種物質就會發(fā)生化學反應，使黃色立即變成了紅褐色，看上去就像血一樣.化學上，把像姜黃這類能夠以本身顏色的變化來指示某些物質的酸堿性的，叫指示劑，常見的有石蕊指示劑，酚酞指示劑等.

【隱蔽墨汁】魔術師拿出一張白紙，向觀眾展示：“這是一張潔白的紙，上面沒有字吧?”得到觀眾的肯定之后，魔術師放下紙，拿出來一個酒精燈和一個打火機，用火機點燃酒精燈.魔術師將這張紙拿到酒精燈火焰上烘烤.很快，令人感到驚奇的景象出現(xiàn)了：白紙上竟然逐步顯現(xiàn)出蒼勁的墨跡：“野火燒不盡”.“朋友們，這幾個字，是我用一種隱蔽墨汁寫成的，這種墨汁是我精心研制的，寫完字看不見，只有放在火上烤，才能看得見，是不是很奇妙呀?”魔術師自豪地對觀眾說.面對這幾個用火“烤”出來的幾個大字，觀眾們異常驚訝.

在這個魔術節(jié)目中，魔術師所說的“隱蔽墨汁”，其實是硫酸溶液，這也是這個魔術的核心秘密.在表演之前，魔術師將少許濃硫酸注入燒杯，然后再加入清水，這樣就勾兌成硫酸溶液.用毛筆醮著硫酸溶液，在白紙上寫字沒有留下痕跡.寫好字之后，將這張紙拿到陽光下晾曬一段時間，拿到酒精燈上烘烤，經(jīng)過烘干，硫酸溶液中的水分蒸發(fā)，硫酸濃度增大，較大濃度的硫酸使紙張發(fā)生炭化，因此紙上的字發(fā)黑，就呈現(xiàn)出黑色墨汁一樣的字跡.

參考文獻：

[1]楊莉,夏澤吉.對物質顏色變化規(guī)律的探討[J].達縣師專學報,1994(05).