ここでは、夏休みの自由研究に取り組むみんなのための、興味深くて楽しい研究テーマを紹介しています。

紫キャベツで驚きの七変化!まるで気分は魔法使い♪中学生

この間キッチンの大掃除をしようと思っていろいろ調べていたら、裏ワザで『酢』や『重曹』を使って掃除をすると効果的だと紹介されていました。
でも、なぜ食品である『酢』と『重曹』でなぜ汚れが落ちるのでしょうか?

皆さんにオススメの自由研究の題材として、掃除の【裏ワザの真相】に迫ってみました!

なぜ紫キャベツを使った実験をするの?

掃除は酸性とアルカリ性が深く係わっています

普段、掃除をするときによく使う洗剤。
裏側を見てみると酸性とかアルカリ性とか書いていませんか?

これは、汚れにも酸性・中性・アルカリ性があって、酸性の汚れはアルカリ性の洗剤で、アルカリ性の汚れは酸性の洗剤汚れを中和することで効率よく簡単に汚れを落とすことができるからなんです。

掃除の時に特に汚れを落とすのに大変なのが、油汚れと水垢。
油汚れは酸性、水垢はアルカリ性であるため、それぞれ中和するものは『酢』と『重曹』どちらであるかを見極めていきたいと思います。

酸性かアルカリ性かを調べるには…
小学校や中学校では、酸性かアルカリ性を調べる時にリトマス紙やBTB液を使っていたと思いますが、強い酸性や弱い酸性、強いアルカリ性や弱いアルカリ性など細かく分類することができません。
そこで登場するのが紫キャベツ
紫キャベツにはアントシアニンという色素が含まれていて、酸性やアルカリ性のものを混ぜると、その濃度の合わせて色が細かく変化するんです。

その紫キャベツの性質を利用して、その濃度を細かく色分けし『酢』と『重曹』が何性なのかをはっきりさせていきたいと思います。

準備するもの
紫キャベツ(2分の1玉)
酢(キッチンにあるものでいいです)
重曹(ベイキングパウダーとも呼ばれます)
ざる
透明の入れ物(20個程度)

まずは、紫キャベツの検査液を作ろう!

手順その1

紫キャベツを包丁で千切りにしていきます。(包丁を使う時は気を付けてね!)

ステップ1
手順その2

千切りにしたら一度冷凍庫に入れて凍らせます。凍らせると繊維が壊れ、色落ちしやすくなります。

ステップ2
手順その3

千切りしたキャベツを沸騰した鍋の中に入れます。キャベツを入れたら火を止め、15分ほど待ちます。

ステップ3
手順その4

15分ほど経ったらザルでこして、透明の容器に取り分ければ紫キャベツの検査液の完成です!

ステップ4

酢と重曹の色の変化を見てみよう!

お酢の変化を見てみよう

手順その1

スポイトにお酢を吸い込ませ、まずは検査液の中に1ml入れてみよう。すると、な、なんと!紫色から赤紫色に変化していきます!

ステップ5
手順その2

新しい検査液を用意して今度は2ml入れてみよう。あまり変化しなかったので3ml入れてみます。すると赤紫色から赤色に変化しました!その後もお酢を入れてみましたが、これ以上変化は見られませんでした。

ステップ6

重曹の変化を見てみよう

同じように、今度はスポイトに重曹を吸い込ませ検査液の中に入れて変化を見てみよう。入れる量を調節していくと、重曹の量が少ない順に青・青緑・緑・黄色(時間が経つと白っぽくなりましたが)が出来ました!

ステップ7

並べてみよう

一列に並べてみました!
紫キャベツの検査液にお酢と重曹を入れていくと、何も入れない検査液も数えると全部で7色になりましたよ!ココまで来ると自由研究らしくなってきましたネ!

ステップ8

※黄色と緑が見にくいですが、実際に見るときれいな色が出てます!実際にやって確かめてみてね!

酸性かアルカリ性か見極めよう!

さて!ここまでの過程で終わらないのが自由研究!
今度は身近なものを使って、酸性かアルカリ性なのかを見極めていきましょう!

注意
一度使用した検査液には絶対に他の洗剤などは入れないようにしましょう。混ぜるととても危険です!
洗剤などを使うときは、後ろの注意書きをよく読んで、十分注意して使用しましょう。
手順その1

台所にある食器用洗剤を2ml入れてみよう。するとどうでしょう。緑色に変化しました!

ステップ9
手順その2

トイレでよく使用する市販のお掃除シートを新しい検査液に入れてみます。すると…、赤紫色に変化しました!洗剤の裏面には弱酸性と書いてありました。

ステップ10
手順その3

まな板などを白くする漂白剤を新しい検査液に入れてみます。すると…、黄色に変化しました!洗剤の裏面にはアルカリ性と書いてありました。

ステップ11
手順その4

排水口などに入れる洗剤を新しい検査液に入れてみます。すると…、黄色に変化しました!洗剤の裏面にはアルカリ性と書いてありました。

ステップ12

番外編

レモン汁

レモン汁を新しい検査液に入れてみます。赤紫色に変化しました!

ステップ13
ハンドソープ

ハンドソープを新しい検査液に入れてみます。青緑色に変化しました!

ステップ14
化粧水

女性に借りて化粧水を新しい検査液に入れてみます。紫と赤紫の間ぐらいの色に変化しました!

ステップ15
コーヒー

コーヒーを新しい検査液に入れてみます。赤紫色に変化しました!いや…これ、コーヒーの色、かもなぁ…。でもなんで色がこんなに変わるのかな…。それは…

ステップ16

この実験のポイント!

酸性の洗剤を入れると、赤色に変化し、アルカリ性の洗剤を入れると、緑や黄色に変化しました。
以上のことから、写真のように、左に行けば行くほど強い酸性、右に行けば行くほど強いアルカリ性ということがわかりました。

ステップ17

つまり【酢】は酸性、【重曹】はアルカリ性という結果になりました。
これでお掃除もバッチリ!

以上の実験から、アルカリ性である水垢は酸性である【酢】と中和させることでキレイになる。
酸性である油汚れは、アルカリ性である【重曹】と中和させることでキレイになるんだね!
汚れに程度によって濃度を変えていけば、より効率的に掃除ができるね!

みんなも身近なものが何性なのか、紫キャベツで確かめてみてね!
以上、家庭教師のあすなろでした!