有沒有想過有一天你走在路上,手裡握著剛剛去文具行買的紅墨水,突然有個人問你:「你要怎麼知道你手中的紅色墨水是真的紅色呢?」看到這個問題一定會傻眼吧,但是在清大生科營的實驗室裡,教授會帶領著我們揭曉這神奇的問題。
今日第一個動手做的就是自製光電計(如下圖),藉由所製作的光電計我們要用來看看到底紅墨水是不是真的是「紅色」。而今日的對照組是DCPIP,是一種氧化態時呈藍色還原態時程透明的氧化還原指示劑。
我們採用兩種方法進行實驗,第一種就是使用剛剛說的光電計,第二種就是使用與電腦相連接的儀器測量,原理是一樣的,差別只在於電腦使用程式紀錄,光電計使用電表紀錄。由下面兩張圖我們可以很清楚地看出來紅色墨水的確是紅色的,因為其在紅色光之吸收度最低而藍、綠色光之吸收度遠大於紅光,所以是「紅」的。而DCPIP在藍、綠色光之吸收度比對紅光之吸收度小但也不是很小,所以我們可以知道雖然DCPIP看起來是藍色,但是他卻不是那麼「藍」。
上圖為光電計測量之結果,下圖為電腦測量之結果。
下午,我們面臨更艱難的挑戰,我們探討不同濃度的維他命對電壓的影響及不同溫度使pH值產生的變化。
我們運用上述兩種方法得出以下的實驗圖表,我們可以得知:濃度越高的維他命產生的電壓越大,兩者呈現正相關。但是,濃度過大的維他命C會使DCPIP呈現透明,因此我們應避免使用濃度過高的維他命C。
在不同溫度的情形下,由實驗可知:在相同溶液中,溫度越高,電壓越大,也就pH值越低。(如下圖)
第二天,這次我們要探討到底水果是不是越冰越「酸」,因為我們實際測試吃冰過的水果比起沒冰過的吃起來要「酸」。而我們所說的酸有兩種,一種是由大腦產生的感覺,另一種是我們所說的pH值,數值越低則代表越「酸」。
首先,我們利用pH meter測量得到:pH值越小測量出來的電壓數值越大,也就是說越「酸」測出來的電壓越大。(如下圖)
再來,由實驗可知維生素C的濃度越高pH值會越低,但是在鳳梨中我們一樣可以測量到電壓值是119.6mV的確是在酸性範圍,那要如何解釋縫裡的電壓分佈在酸性範圍內其維生素C之濃度卻很低?其實是因為除了維生素C以外還有其他能影響pH值的物質使他的pH值落在酸性範圍裡。