实验名称：红绿灯实验原理： 靛胭脂(indigo carmine) 为一种蓝色染料 .PDF

實驗名稱：紅綠燈   實驗原理：   靛胭脂   (indigo carmine) 為一種藍色染料，但在鹼性環境  (pH=13) 下會變黃色。 所以在鹼性溶液中，空氣中的氧使其氧化，形成綠色的氧化態。溶液中的葡萄糖 為還原劑，會先將靛胭脂還原成紅色的中間產物，再還原成黃色的氧化態。因為 有綠、紅、黃三種顏色變化，所以稱此實驗為紅綠燈。  表演方法：   器材：燒杯   (500 mL ，2個 ) 、玻棒  (2支 ) 、紅綠燈容器  (上下共2 L ，1個 ) 、 滴管  (1支 )   藥品試劑：葡萄糖  (glucose ，30 g) 、氫氧化鈉  (NaOH ，12 g) 、靛胭脂  (indigo  carmine ，0.25 g)   前置流程：  1. 藥品配製方法如下表，此部分葡萄糖濃度稍作調整，取 0.22 M 與0.33 M的 平均值。因為反應會隨溫度而有影響，冬天與夏天的劑量不一定相同，實際 表演時仍可根據當時狀況再做調整 葡萄糖濃度可再降低至( 0.22  M或 0.11  M ，視氣溫及表演時間決定) 。  紅綠燈容器上下層的藥品配製方法。  有活栓平底燒瓶  0.278 M葡萄糖溶液：30 g葡萄糖溶於 600 mL的水，全數 (上層，藍色液體)  倒入有活栓平底燒瓶中。  0.25% 靛胭脂溶液： 0.25 g靛胭脂溶於 100 mL的水，置 於黑蓋茶色瓶中保存，共可用4 次。取20 mL 至有活栓平 底燒瓶中。  無活栓平底燒瓶  1.5 M氫氧化鈉溶液：將 12 g氫氧化鈉溶於 200mL的水， (下層，透明液體)  全數倒入無活栓平底燒瓶。  2. 液體裝好後，將玻璃活栓裝在有活栓平底燒瓶上，並確認所有活栓是關的狀 態。小心將兩個平底燒瓶及玻璃活栓組裝在一起，不能讓液體流出或互相混 合。先固定好中間的活栓，再接上兩邊軟管。    表演流程：  1. 演員將紅綠燈容器的活栓打開，讓反應進行顏色改變。  2. 數分鐘後，溶液變成黃色，可再次將紅綠燈容器翻轉，讓氧化還原反應再次 進行。  照片：               實驗名稱：彩色搖瓶   實驗原理：   此為常見的藍瓶紅瓶反應。亞甲基藍  (methylene  blue) 與刃天青  (resazurin) 可 用做化學指示劑，兩者在還原態時皆為無色，在氧化態時，前者呈藍色為藍瓶實 驗，後者呈紅色為紅瓶實驗，因此可製造出色彩變化的效果。在鹼性狀態下，溶 液靜置時，作為還原劑角色的葡萄糖  (glucose) 會將亞甲基藍由藍色的氧化態慢 慢還原成無色的還原態，搖晃溶液使空氣中的氧溶於溶液中，亞甲基藍會被氧化 而由無色的還原態變成藍色的氧化態，此一反應可重覆進行數次。  表演方法：   器材：塑膠量杯   (5 L ，1個 ) 、玻棒  (1支 ) 、黑蓋茶色瓶  (100 mL ，2個 ) 、量 筒  (500 mL ，1個 ) 、訂製螺旋蓋平底燒瓶  (1 L ，8個 ) 、試管  (18×180 mm ，8 支 ) 、試管架  (2個 ) 、滴管  (3支 )   藥品試劑：氫氧化鈉  (NaOH ，112 g) 、葡萄糖  (140 g) 、亞甲基藍  (0.1 g) 、 刃天青  (0.1 g)   前置流程：  1. 將112 g氫氧化鈉溶於 4.2 L的水中，完全溶解且待溶液冷卻後，加入 140 g 葡萄糖使其溶解。由於溶液會逐漸變黃，因此需現配。  2. 以量筒量取500 mL溶液，分別裝入 8個平底燒瓶中，蓋上蓋子。  3. 指示劑的配法如下表，並準備 3支藍瓶試管、3支紅瓶試管與 2支紫瓶試管。 將試管分別放入2架試管架中，並在試管及試管架上標示「紅」、「藍」、「紫」 等字樣。  指示劑濃度與劑量。    藍瓶指示劑   紅瓶指示劑  (0.1 g亞甲基藍