关键概念
化学
色素
花
植物生物学
前言
春天里，我们可以很容易在花园和植物苗圃里认出令人眼花缭乱的花朵。母亲节来临之际，闪亮的花儿更是随处可见。你有没有想过，为什么花儿能为我们展现出这些特定的颜色？哪一种色素让玫瑰花富有这样深沉的红色？各种花儿中的色素是相同的吗？在这次实验活动中，你将会利用纸色谱法，研究一种红色花儿中的色素，是否与其它种类红花当中的色素相同。
背景
色素能够帮助花儿吸引潜在的授粉者，比如蜜蜂、蝴蝶和蜂鸟。花的色素主要有两种类型：类胡萝卜素和黄酮类化合物。类胡萝卜素包括胡萝卜色素（能产生黄色，橙色和红色）。黄酮类化合物花青色素（能产生红色，紫色，洋红，蓝色）。通常，花儿展现的颜色依赖于其中的色素，同时也受到很多因素的影响。例如，蓝色的矢车菊与红玫瑰就拥有相同的色素。但蓝色矢车菊的花瓣中，还含有其他色素成分，以及铁离子，从而使得矢车菊呈现出蓝色。
在这次实验活动当中，你将利用纸色谱法，研究花儿中含有的色素。纸色谱法是从混合物或混合溶液中分离组分的有效技术。在纸色谱法中，在纸的底部沾上待分析溶液，然后浸于液体中。液体会顺着纸条向上漫延，色素也会被带着往上漫延。理想的情况下，不同色素的漫延速度不同，从而可以将它们分离。
材料
·纸巾（越薄越好）
·剪刀
·铅笔
·尺子
·罐子、玻璃杯或马克杯
·量杯
·百分之七十纯度的外用异丙醇
·水（最好是蒸馏水，水龙头的自来水也可以）
·大口玻璃杯
·红色花瓣。从三种植物当中每种至少取出两枚花瓣，可以从你家里的花园中、花店里或者从苗圃中获取。你也可以尝试使用颜色相似的花儿，例如偏紫色和偏橙色的花儿（粉色的花瓣效果可能不太好）。使用较大的花瓣，如，玫瑰花、郁金香效果好于小的花瓣。
·便签纸
·硬币
·计时器和闹钟
准备工作
1.将纸巾切成条状，每条大约宽一英尺。确保每张纸条都与你的广口瓶有相同的高度，对于你想研究的每一种花儿都需要准备至少一张纸条。
2.在每一个纸条上，用铅笔在离纸条底端大约一英寸的位置画一条线。
3.在纸条的另一端，用铅笔写下要用于测试哪一种花。
4.在干净的罐子、喝水的杯子或马克杯中，倒入四分之一的水和四分之一外用异丙醇。在大口玻璃杯当中倒入少量的这种混合溶液，深度略微少于一英寸。儿童在使用外用异丙醇的时候，要有成人的监护。
实验步骤
1.把一张便签纸放在一个坚硬、平整的表面上（由于某些色素会弄脏你的“实验台”，你需要用便签纸保护桌面）。把一张纸条放在便签纸上面，在你画的线上面放上一片花瓣。
2.把硬币像一个轮子一样竖起来，压在花瓣上，“轮印”正好与铅笔线重合。用力压硬币，把花瓣压碎，可以看到色素被挤到纸条上。重复三到四次（每次都在花瓣新鲜的部分），可以得到一段比较厚重的色素，正好印在铅笔线上。
3.把纸巾条的另一端裹在铅笔上，用胶带粘牢。把铅笔平行放置在大口玻璃杯的顶端，纸条垂直地悬挂，并浸入罐子里，最底端刚刚好接触到外用异丙醇溶液。注意不要将标记的色素线浸入液体中（你也许需要把纸条的上端截去一部分）。胶带用一小段就好，不要粘到纸条上过多的部分。
4.把铅笔放在大口玻璃罐子的上面，让液体侵入纸条并向上漫延，当高度离纸条的顶端大约一英寸时，将纸条从罐子中移出（大约需要20到60分钟的时间）。
5.把纸条晾干。有一种简单的方式，是将纸条粘在台子或者桌子的突出部分，这样纸条就可以悬挂在空气中晾干。
6.现在，准备另外一张纸条来测试其他的花朵，像前面一样在铅笔线上滚动硬币挤出色素。把准备好的纸条放到罐子里，像之前一样进行操作。这次的结果与上次的结果看起来是否相似？
7.对你想要研究的花重复上述过程，用一个新的记号铅笔对每一个纸条进行标记。
8.看看你已经做好的纸条。如果你看到了颜色相同色带，并且在不同纸条上有相同的高度，这说明它们可能是相同的色素。不同的红花中会有相同的色素吗？你所研究的花内有超过一种色素的吗？如果你研究偏紫色或偏橙色的花儿，它们是否有不同的色素？你觉得你研究的结果对你有何意义？
补充实验：在这项实验外，可以尝试使用颜色差异更多的花。其它颜色的花儿与红色的花儿有类似的色素吗？
补充实验：许多植物生长着色彩斑斓的叶子，例如锦紫苏、凤梨花和紫色三叶草。你可以试着多重复这些实验，只不过是去研究植物上色彩斑斓的叶子，而不是花儿。是什么色素让叶子有这样丰富的色彩？叶子中的色素，和花儿中的色素，有没有相同的?
补充实验：用纸色谱法分辨花色素时，如果想要更加精确，你可以测定这些色素的保留因子（Rf）。Rf是色素漫延的距离和一般液体的漫延距离之间的比值。如果其他条件相同，同一种色素的Rf是一致的。你可以再次尝试这个实验，这次测量色素漫延距离，计算他们的Rf。
观察与结果
你有没有发现，绝大多数的红色花都有相同的色素？这些色素是不是在纸巾条上产生了略红略紫的色带？胡萝卜色素（含有类胡萝卜素）能产生黄色，橘红色和红色，然而，花青素（黄酮类）能够产生红色，紫色，洋红色和蓝色。绝大多数的红色花儿都是利用花青素去产生红色的色彩（尽管有些是利用的类胡萝卜素）。在纸巾条上，花青素也许会出现紫红色的色带。
如果不同的红花在纸巾条上产生了一个个相同的色带，说明它们可能拥有相同的色素。如果色带的颜色不相同，或者在纸巾条上的位置不同，则说明这些花可能含有不同的色素。
事实上，胡萝卜色素通常更多出现在蔬菜当中，比如胡萝卜——胡萝卜看上去是橙红色的。黄色和橘红色的花儿含有类胡萝卜素和类黄酮，蓝色的花儿当中通常含有改良过的花青素。一些花儿中的甚至含有叶绿素，这会赋予它们绿色。
在纸色谱分析中，色素被侵入纸条的溶剂带动，自下而上运动，如果溶解度不同，色素的运动速度就不同。所以，如果一种色素非常易溶于异丙醇，它就可以很快地跟着溶剂迁移到纸条的上方，而一种溶解度相对较低的色素，同样的时间内，在纸条上迁移的距离就会很短。不同的色素溶解度不尽相同，所以它们可以在纸条上被一个个分离出来。
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