揭示颜色变化之谜

何声健

(湖北省恩施市龙凤镇民族初级中学 445003)

【鲜花变色】晴雨花没有浓郁的芳香和美丽的色彩，但是这花却有一个绝妙的用途,就是它能告诉我们今天的天气是晴还是阴，所以人们给它起了一个很合适的名称——晴雨花.有个小同学不解其意地问道：“怎样才能判断是晴天还是雨天呢?”先看看说明书：“晴雨花在天气晴朗的日子里,它是一朵蓝色的花，在将要下雨前，它就变成一朵紫色的花；到了下雨时，它就变成粉红色的花了……”“不可能,花也知道晴天和下雨,简直不能叫人相信!”“这是科学，你懂吗?”这些小伙伴们争论起来.说也巧，学校教化学的刘老师也来参观，老师对他们笑了笑，然后详细地讲起这瓶晴雨花的变色原理来.同学们，你们知道刘老师是怎样讲的吗?

原来，这是个十分有趣的化学现象.制成这瓶花所用的纸是用二氯化钻溶液浸泡过了，二氯化钻这种物质有个非奇怪的脾气，对水特别敏感,常温下,无水的二氯化钻是蓝色的，但它容易吸收空气中的水分，一旦吸了水,就变成了粉红色钻的络合物了.天气晴朗时，空气中的水分少，二氨化钻难以吸水,呈蓝色的；在下雨前，空气中的水分有所增加，吸收了一小部分水，其中一部分氯化钻变成了钻的络合物，此时蓝红两色混合而呈紫色；当下雨时，空气中水分急剧增加，使花中的二氯化钻全部变成钻的络合物，而呈现出粉红色.根据这瓶晴雨花颜色变化就可以知道了天气是晴还是阴.

在趣味化学表演会上，智慧同学制作的酸碱花最引人注目.这簇花五颜六色,有红色的、黄的、白的、浅橙色的、浅蓝色的，等等.这些花之所以讨人喜欢,并不只是因为它的美丽鲜艳，而是由于它的特殊现象，因为对酸碱的反应非常灵敏，所以人们送给它一个美称——酸碱花.别看这簇花没有芳香,可是却有一个非常重要的用途,它能及时无误地告诉人们空气中是否污染，准确地显示出空气的酸碱度来，你要不信,请看这簇花的制作者的表演吧!只见他20m开外拿着喷雾器，向花束喷去，当喷出的雾落到花上时，花的颜色全变了：大红色的变成深蓝色的,洁白的花朵变成了鲜艳的玫瑰红，浅橙色变成粉黄色的,浅蓝色变成淡红色……

过一会，智慧同学又拿起另外一个喷雾器，再向这些花喷雾时，又出现了另外的景象：棕蓝色的花又恢复了其艳丽的鲜红，鲜艳的玫瑰红变成了洁白的花，黄色的花则变成了深红色,淡红色变成淡蓝色,棕红色变成浅蓝……等等.真是变化多端，美不胜举.

同学们疑惑地问道：“这是什么原因呢？”并在书本和网络上搜索相关资料.

智慧同学解释道：在表演之前，将醋精倒入一个小喷壶备用.然后用食用碱面和水勾兑成碱水，装入另一个小喷壶.再分别取少许石蕊、酚酞、甲基红、甲基橙、刚果红试剂分别放入五个试管当中，分别向这五个试管中加入清水，制成五种溶液.再用这五种溶液分别将花束上的纱布花浸湿，然后晾干，就成为五颜六色的酸碱花，浸刚果红的纸花是大红色，浸过甲基红的是浅橙色，浸过石蕊的是浅蓝色，浸过甲基橙的是黄色，而浸过酚酞的是白色.浸过的这些化学药品都是人们通常所称的“指示剂”.这些指示剂会随溶液的酸碱性不同而变化其颜色，所以花束上的“花朵”能够改变颜色.第一次喷出的是碱水，第二次喷出的是醋精.

石蕊遇到酸变红，石蕊遇到碱变蓝；酚酞遇到酸不变，酚酞遇到碱变红；在pH<3.1时，甲基橙显红色，pH>4.4时，甲基橙显黄色；甲基红在pH值为4.4～6.2的区间时，呈橙色，在pH值≤4.4时，呈红色，随着时间的增长，发生氧化等作用，导致颜色变浅，甚至退为无色，在pH值≥6.2时，呈黄色；刚果红是一种酸性指示剂，红棕红色粉末，溶于水呈黄红色，溶于醇呈橙色，当pH低于3.0时呈蓝蓝色，高于5.2时呈红色.化学式为C32H22N6Na2O6S2.

【一封密信】抗日战争时期，为了把消息安全地传递出去，地下党写了一封“空白”的密信，正是这封“空白信”挽救了无数人的生命，你知道这是怎么回事吗?

原来，这张白纸并非无字，而是白字，是用醋写的.用醋在白纸上写字，晾干后不会留下任何痕迹.醋的主要成分是醋酸，属于有机物，有机物的汁液干了之后会变得透明，用微火加热，透明的汁液又会变成棕色.柠檬或番茄汁也可以作为隐写墨水，因为它同样富含碳元素，很容易被焦化.用醋写的字可以在火上烤一烤；蘸了淀粉溶液写字，那么碘液就是解密药水；如果换成酚酞溶液，氢氧化钠溶液就能派上用场.

【布娃娃流“血”了】只有有生命的物质才可能有血液，但降妖的巫婆只需将宝剑在圣水中一点，就可以将身穿黄裱纸衣服的草人刺出血来，这是怎么回事呢?

其实，巫婆的剑根本不是什么宝剑，那圣水只不过是普普通通的纯碱溶液.草人穿的黄裱纸是用天然染料染过的，这种染料是从姜黄中提取出来的.剑上沾有纯碱溶液，碰到姜黄这种物质就会发生化学反应，使黄色立即变成了红褐色，看上去就像血一样.化学上，把像姜黄这类能够以本身颜色的变化来指示某些物质的酸碱性的，叫指示剂，常见的有石蕊指示剂，酚酞指示剂等.

【隐蔽墨汁】魔术师拿出一张白纸，向观众展示：“这是一张洁白的纸，上面没有字吧?”得到观众的肯定之后，魔术师放下纸，拿出来一个酒精灯和一个打火机，用火机点燃酒精灯.魔术师将这张纸拿到酒精灯火焰上烘烤.很快，令人感到惊奇的景象出现了：白纸上竟然逐步显现出苍劲的墨迹：“野火烧不尽”.“朋友们，这几个字，是我用一种隐蔽墨汁写成的，这种墨汁是我精心研制的，写完字看不见，只有放在火上烤，才能看得见，是不是很奇妙呀?”魔术师自豪地对观众说.面对这几个用火“烤”出来的几个大字，观众们异常惊讶.

在这个魔术节目中，魔术师所说的“隐蔽墨汁”，其实是硫酸溶液，这也是这个魔术的核心秘密.在表演之前，魔术师将少许浓硫酸注入烧杯，然后再加入清水，这样就勾兑成硫酸溶液.用毛笔醮着硫酸溶液，在白纸上写字没有留下痕迹.写好字之后，将这张纸拿到阳光下晾晒一段时间，拿到酒精灯上烘烤，经过烘干，硫酸溶液中的水分蒸发，硫酸浓度增大，较大浓度的硫酸使纸张发生炭化，因此纸上的字发黑，就呈现出黑色墨汁一样的字迹.

参考文献：

[1]杨莉,夏泽吉.对物质颜色变化规律的探讨[J].达县师专学报,1994(05).