核心概念
植物
季节性变化
颜色
引言
你有没有好奇过为什么树叶在秋天会从绿色变为一系列惊艳的黄色、橙色和红色？树叶绚丽的色彩来自色素，这些色素由各种大小的生成颜色的分子构成。
在温暖、阳光充足的月份，植物用它们的叶子把阳光转化成食品能量，这个过程被称作光合作用。这一过程中主要使用的是反射绿光的色素，这使得叶子呈现出典型的绿色。
在秋天，当又冷又短的白天到来的时候，很多种树木不再用叶子制造食物能量，因此不再需要绿色素了。叶子的其它色素变得很明显，其实这些色素其中一些在夏天就存在了。通过纸色谱分析法分离植物色素来揭示这些隐藏的秋天的颜色。你将会看到什么颜色呢？
背景
在植物叶子中有很多种类的色素。在温暖、阳光的月份，叶绿素让它们变绿并且促进光合作用的进行。当秋天到来的时候，制造食物的绿色褪去，其他的色素，如黄色、橙色和红色变得更加明显。
叶黄素是黄色的色素，类胡萝卜素让叶子显示出橙色。在夏天，光合作用也使用这些色素，但是支配性的叶绿素把它们掩盖了。这些色素分解的时间比叶绿素更久，所以它们在落叶中看起来变得明显了。在胡萝卜、水仙花、香蕉和其他有这些鲜艳色彩的植物中也发现了它们。还有在夏天不产生的花青素、深红色素，只出现在秋天的最后一批颜色中。这些分子也给了苹果、蔓越橘、草莓等等红色。
尽管一片叶子中混合了这些色素，但是你也可以用纸色谱分析法把颜色分离出来。这个过程将色素溶解，并且让它们被一条纸片吸收。较大的分子在编织纸中运动比较困难，首先被困在纸中，然而较小的分子沿着纸前进的远一些。这个过程将色素根据其分子大小（同时也是颜色）从混合物分离开来。
材料
不同变色阶段的叶子（越多越好——每种颜色最好10片）
剪刀
坚固结实的饮用玻璃杯（3到4个）
外用酒精（异丙醇）
木匙或其他带有平头的木制用具来压叶子
叉子
很小的碗或小圆蜡烛烛台（3到4个）
坚韧、厚重、超吸水性的白色纸巾
尺子
铅笔
牙签
盘子（或其他防止染色的工作平面）
高玻璃罐，比如储存食品用的玻璃食罐（3到4个）
衣夹或大回形针（9到12个）
准备
在秋天收集一些不同颜色变化阶段的叶子，最好是在同一颗树上。
根据颜色把你的叶子分成不同的组，每个组大约有10片大叶子。或许把它们分成绿色、黄色和红色组是最简单的。
准备纸巾条，每组树叶做三到四个纸条。把一张坚韧的厚纸巾裁成一英寸（2.54厘米）宽的长条。它们要足够长，既可以接触到高玻璃罐或是储存食品用的玻璃食罐底部，还要超出顶部。用铅笔在距每张纸条底部一英寸的地方轻轻地画一条线。
步骤
用剪刀把叶子剪成小片。把每组叶子分别放入一个饮用玻璃杯的底部。
在每个玻璃杯中加入一汤匙外用酒精。
用木匙的平头把叶子压入外用酒精大概5分钟，直到溶液变成深色。酒精的颜色是如何变化的？
把溶液放在室内的暗处30分钟。
用叉子把所有的叶子移出溶液扔掉，把液体保留在玻璃杯中。
把每个溶液分别倒入一个非常小的碗中，然后把它们放在室内的暗处以便蒸发掉更多酒精。当你用牙签搅拌溶液直到看起来更粘稠的时候，你就可以准备下一个步骤了。
用牙签彻底地搅拌每个颜色的溶液，每个溶液用不同的牙签，这样就不会使颜色混合。
对于每个颜色，用一个牙签在纸条上铅笔线处平滑均匀地涂上一些溶液。由于一些植物的色素可以染色，所以你应该在一个盘子上来操作，这样颜色就不会染到你的工作台上。每个颜色做三到四张纸条。
让纸条晾干。
在纸条晾着的时候，在每个玻璃罐中倒入足够的外用酒精刚好覆盖底部。每个颜色的溶液用一个玻璃罐。
小心地把干燥纸条的着色端放入玻璃罐，直到纸条正好接触到酒精。把纸条的顶端挂在罐子的开口上方，用衣夹固定住。确保每个纸条碰不到罐子的边，仅在固定的地方有接触。把相同溶液的纸条放入同一个罐子并固定，但是不要让它们互相碰到。
把玻璃罐静置30分钟，观察纸条。纸条的颜色发生了什么变化？
当一种颜色到达纸条的顶端时，移开所有的纸条并把它们晾干。
观察这些干纸条。纸条上的颜色如何不同？来自不同颜色溶液的纸条有唯一颜色、多种颜色还是都有？
观察不同纸条上颜色出现的顺序。不同的纸条上相同的颜色在相同的位置还是不同的位置？每张纸条上颜色出现的分离顺序是相同的还是不同的？
注意：如果你的色谱分析法出现的颜色苍白，尝试使用更多的叶子，把它们剪成更小的片和/或在纸巾的铅笔画线处涂上更多的溶液。
扩展：你可以用这个程序来比较许多不同植物的色素分子。比如，你可以尝试紫甘蓝、蓝莓、胡萝卜、甜菜、菠菜、花或其他深色植物。它们的颜色分子的混合怎样？
扩展：如果你找到一颗树有多种不同的颜色，你可以用更多变化的中间阶段的叶子来重复这个过程。一个特别好的有多种颜色树叶的例子是白杨树。
观察和结果
在你的测试纸条上，能看到多条颜色带吗？你看到使用不同颜色的溶液所呈现的一些颜色带是不同的吗？
虽然一个植物的叶子看起来几乎是一种颜色，但是它实际上是由多种色素分子混合构成的。在这个过程中，纸色谱分析法通过色素分子的大小把它们分离开来。因此，当你沿着一个纸巾条看时，你可以看到在不同的位置有不同的颜色，而且在测试的不同颜色溶液中，颜色出现的次序应该是大致相同的。
在测试纸条上的不同颜色带是什么？这些是叶子中的各种色素。在你的纸条上你可能看到的色素是：绿色的叶绿素、黄色的叶黄素、橙色的类胡萝卜素和红色的花青素。较大分子的色素通常在更靠近纸条的底部，也就是溶液被涂抹的铅笔线位置，这是因为对它们来说通过纸巾的编织纤维向上运动比较困难。较小的色素可以比较容易的在纸巾内移动，因此它们通常在纸条的比较靠上的位置。
由于叶子的颜色取决于它内部色素的混合，不同颜色的叶子在纸条上会显示出不同的颜色种类。比如，非常绿的树叶在它们的纸条上可能没有红色（花青素）。
清理
由于一些植物色素会染色，在扔掉有色的溶液时小心不要让它们溅出来。
（翻译 刘夏，审校 吕荟）
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