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實驗介紹(I)
實驗介紹(I)
花青素(anthocyanidin)的顏色會隨著環境的酸鹼值而有所變化，從酸性環境的紅色到紫色、再到鹼性環境下的藍綠色。
右圖為從紫高麗菜萃取出的花青素的顏色變化。
實驗介紹(II)
實驗介紹(II)
由上述可以知道，可透過觀察顏色來判斷已加入花青素的溶液的pH值，但直接用肉眼畢竟還是有誤差，也無法得到精確的pH值，所以本實驗就是要藉由儀器來測定溶液的透光度。
使用三種顏色(紅綠藍)的LED燈作為光源，光電二極體作為接收端、並將接收到的光轉換成電壓，在三用電表上顯示。
最後找到電壓與pH值的關係式，再以未知的溶液檢驗關係式是否正確。
實驗數據
實驗數據
我們先校準光電二極體，使得當使用無菌水作為受測液體時，任一光線的電壓值都在2.00。
討論與結論
討論與結論
由上右圖(R)可以看到，紅光的趨勢線斜率相較於其他二者低，所以我們懷疑pH值並不影響花青素對紅光的吸光度。因此，在我們推導最後的方程式時，我們嘗試捨去紅光的數據，只取綠、藍光對pH值做迴歸。
我們參考了多篇有關多元迴歸分析(Multiple regression analysis)的文章，輸入我們的數據，得到了一個方程式：
pH=8.668487248-14.26122313*B+13.80607771*G(其中pH代表溶液的pH值、B代表照藍光的電壓值、G代表照綠光的電壓值)
之後我們拿到兩個未知pH值的溶液。初步由顏色判斷，為一酸(粉色)一鹼(藍色)。用儀器測量的數據和計算出的pH值如右：
顯然地，藍色的pH值錯了。詢問助教的結果，粉色溶液的pH值為3.8、藍色為8.3。
我們開始思考哪裡出了差錯。我們覺得應該是：1. 在加入花青素時，pH9那管加的比較少了些，花青素的顏色便造成了實驗誤差。2. 數據可能需要處理，也許要取其差值。3. 方程式不一定是線性，可能是高次方甚至是指對數，但我們無從得知。4. 基於第三點，紅光的數據也可能出現在方程式裡，只不過不是以線性的方式出現。
心得
心得
透過這個實驗，我們體會了在未知裡溺斃的感受，嘗試了許多不同的方法、看了許多文章，仍找不到明確的方向；同時也學到了許多新知，像是：如何做多元迴歸分析、如何將Excel的表格轉成圖片、如何在教授質詢時保持冷靜......雖然最後結果不盡理想，但這就是研究、也就是我們之後時常要面對的事。
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