記憶に残る自由研究〜インジゴカルミンの信号反応〜

今週のお題「自由研究」

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ペットボトルの中で緑、赤、黄色と色を変える謎の液体。

私が小学生の頃に見せてもらった「インジゴカルミンの信号反応

最も自分の中で感動した実験です。よくある「夏休みの科学実験教室」的なイベントで2年前に子どもたちの前で披露したこともあります。子供はもちろん親御さん含めて会場内で拍手が起こりました。今回はその実験についてお話しします。

どんな現象が起こるの?

下の図のようにペットボトルの中で溶液の色が「緑→赤→黄色」と変化します。

そしてなんと、黄色までたどり着いた時にペットボトルを振ると緑に戻ってまた色が変化するのです!!不思議でしょ?何回かこの反応を繰り返すことが可能です。

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いざ、実践!

用意するもの

【ただの透明液】

水酸化ナトリウム 2g (※劇物指定)

・水 200ml

ブドウ糖 10g

・500mlサイズのペットボトル

 

【魔法の液体】

・インジゴカルミン 0.1g

・水 10ml

手順
  1. ペットボトルに「ただの透明液」の材料を入れる。
  2. 1をよく振ってしっかり混ぜる。(しっかりキャップ閉めて!)
  3. 魔法の液体」を別容器に作っておく。
  4. 2に3を投入してシャカシャカ振る
  5. 気長に放置
  6. だんだん色が変わってくるはず、、、
  7. 黄色まで辿り着いたら思いっきりシェイク!
⚠︎注意点

水酸化ナトリウム劇物なので、白衣、保護メガネを着用しましょう。くれぐれも子供に調合させないこと。ペットボトルを振るときも子供から目を離さないでください

 

実際にむぎが披露した時の会場の様子

むぎ:みんな、信号って何色?

子供 :あか〜あお〜きいろ〜!

むぎ:今からペットボトルで信号作るで

    (ただの透明液つくる)

むぎ:あれ、色変わらんな。失敗したかもしれん。

子供 :えー!!!

保護者:(この先生大丈夫?)

むぎ:よし、魔法の液体入れよ。

    (魔法の液体入れてフリフリ)

子供 :うわー!緑なった!!!

むぎ:こんなもんで感動せんといて!

    ちょっと放置しとくからよーく観察してな

    (数分後)

子供 :あれ、ちょっと黄色くなった?

    わー!赤くなった!!!

    (さらに放置)

               黄色や!!!

むぎ:ふっふっ、、、今から更にびっくりすること起こるで

    (シェイク!!!)

子供 :🥺🥺🥺

保護者:🥺🥺🥺

むぎ:よし、みんなもやってみよ!

 

 、、、とまあ、こんな感じでした。

 

原理

一言で言うと「酸化還元反応」っていう反応です!

緑の時は酸化型、黄色の時が還元型。

水酸化ナトリウムによりアルカリ性中にあるインジゴカルミンは緑色を呈します。しかし、還元力を持ったブドウ糖がインジゴカルミンを還元し、溶液が黄色に変色しちゃうんです。ちなみに赤色は変色途中段階で中間体の状態です。振った時はペットボトル中の空気が溶液に溶け込む(酸化)ので元の酸化型の緑色に戻ると言うわけです。

 

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図解:インジゴカルミンの信号反応

まとめ

この実験を初めて見て、早15年ほど経ちますが未だに心に残ってます。幼いながら「不思議!美しい!」って思った記憶。当時は原理なんて理解していませんでした(笑)けど、科学に興味を持ち始めるいいきっかけだったと思ってます。インパクト大で、子供たちを魅了すること間違いなしのこの実験。先生を職とする方が見てくださってたら、授業の教材に是非いかがでしょうか?

 

参考動画

gyao.yahoo.co.jp