酸やアルカリでジュースや野菜の絞り汁の色が変わるのはなぜ？

夏休みの自由研究で、いろんな野菜や花・葉っぱを絞った汁や色のついたジュースなどに、酸やアルカリ液を落として色が変わるかどうかの実験をしました。
期待通りにいくつかの汁で色が変わったのはいいのですが、その理由を尋ねられて？？？？
ご存知の方がいらっしゃいましたら、教えてください。

No.1 回答者： deepsnow 回答日時： 2004/08/29 10:34

こちらのＵＲＬは参考になるでしょうか？

質問内容と同じ実験をしています

参考URL：http://www.shinko-keirin.co.jp/j-kadaiscie/0305/

この回答へのお礼

ありがとうございます。
宿題解決の手がかりができました。

お礼日時：2004/09/12 09:53

No.2 回答者： papasan33 回答日時： 2004/08/29 10:38

私もこういったことはまったく疎いのですが、

色が変わる原理というのは以下のとおり、色素が酸やアルカリの液の中で示す性質ということになります。

花の色は色素によるもので、色素は
　カロチン類
　フラボン類
　アントシアン類
の３つのグループに大別されます。
これらの色素は、酸やアルカリの液中で色が変わる性質を持っています。
例えば、
　フラボン類は黄色を示しますが、酸性が強くなるほど黄色が薄くなります。

　アントシアン類は、イチゴ、赤シソの葉、ブドウ、すももの果皮の皮などに含まれますが（ご存知のリトマスの色素もアントシアンです）、これらは酸性で赤色、中性で紫色、アルカリ性で青色を示します。
　また、アントシアン類は酸と安定な塩をつくり赤色になります。アルカリ性になるとアントシアンは不安定で変色しやすくフラボン類により黄色を示します。

　一方、ニンジン、カボチャ、柿、トマトなどに多く含まれるカロチン類は、赤、オレンジ、黄色を示しますが、酸性やアルカリ性などの液性に関係なく色は変化しません。

以上のとおりですが、お答えになりますでしょうか？

No.3 回答者： c80s3xxx 回答日時： 2004/08/29 11:58

酸性の本体は溶液中のH+イオンです．この濃度が純水より多いときが酸性，少ないときがアルカリ性です．

色素分子の中にはこのH+イオンとくっつく性質のものがあります．こういう色素の溶液では，H+が多いとき(酸性)はH+がくっついた状態の分子が増え，H+が少ないとき(アルカリ性)はくっついていない状態の分子が増えます．
H+イオンがくっついているときとくっついていないときとでは，考えようによっては別の分子になっています．ものによってはこの二つの色が違うことがあります．これが酸性アルカリ性で色が変化する理由です．

H+イオンがくっついたかどうかで色が変わる理由は，かなり難しいのでこれはわからなくていいと思います．

No.4 回答者： 38endoh 回答日時： 2004/08/29 12:00

酸性　＝　水素イオンの濃度が高い

アルカリ性　＝　水素イオンの濃度が低い

というのはご存知でしょうか？　例えば，pH=4 の酸性と pH=10 のアルカリ性とでは，水素イオンの濃度は 1000000 倍も違います。

水素イオンが多い酸性状態では，水素イオンの一部が色素の分子に結合します。逆にアルカリ性状態では，色素の分子に結合した水素イオンが剥ぎ取られてしまいます。

植物などに含まれているアントシアニン系の色素は，水素イオンが結合した状態と，脱離した状態では，それぞれ異なった色を呈します。化学の専門用語を使えば，この色の変化は「有効共役長の変化」という現象によって説明されます（詳細な説明が必要なら補足要求してください）。

よって，酸性状態とアルカリ性状態では，異なる色を示すのです。

そういえば，ドラマ版「世界の中心で～」で「アジサイの花の色が土壌の pH の影響を受ける」と言っていました。アジサイの色素もアントシアニン系ですので，同様の変化が起こるのですね。

ちなみに，学校で習う様々な pH 指示薬（リトマス，フェノールフタレイン，ブロモチモールブルー（ＢＴＢ），メチルオレンジなど）は，すべて，水素イオンの結合・脱離による有効共役長の変化が原理となっています。

この回答へのお礼

ありがとうございざます。
中学生の宿題には、少し答えのレベルが高すぎたようで理解できませんでした。

お礼日時：2004/09/12 09:52

No.5 ベストアンサー 回答者： Anthocyanin 回答日時： 2004/09/01 21:20

まさに私のためにあるような質問ですね(^^)

他の方も答えられているとおり、花や野菜の色はアントシアニンやカロチノイド、クロロフィルなどによるものです。
カロチノイド（黄）はそもそも脂溶性でpHの影響をほとんど受けないのであまり色が変わりません。
アントシアニン（赤～青）は分子構造中の電荷の違いによって色が変わります。つまり、酸によって赤くなってもアルカリを多く加えることで青くなるのです。（参考URLを見てください）
クロロフィル（緑）は酸やアルカリにより分解してしまうため、黄色くなります。したがって、酸性のものを中性やアルカリ性にしても緑色には戻りません。

ちなみにあじさいの花が土壌のpHの影響を受ける、というのはこれとはまた仕組みが異なります。（アントシアニンは酸性で赤くなるけどあじさいは酸性土壌で青くなるんです；一概には言えませんが）

参考URL：http://www.kiriya-chem.co.jp/q&a/q07.html

この回答へのお礼

ありがとうございました。
宿題もばっちり完成しました。

お礼日時：2004/09/12 09:50