2026年6月18日 / 最終更新日時 : 2026年10月18日 桑子 研 科学一般

水がピンク、黄色、紫に!? 身近な薬品でつくる色の科学実験

サイエンストレーナーの桑子研です。毎日が実験。

透明な水に何かを入れると、ピンク、黄色、そして紫へと、まるで魔法のように色が変わっていく。そんな実験をご存じでしょうか。使うのはどれも身近な薬品ですが、色が変わるたびに、液体の中では目に見えない変化が起きています。今回は、この「七変化」の実験のやり方と、色が変わるしくみを紹介します。

実験の準備

用意する液は4つです。フラスコは1番大きいものを使います。理由は、あとで泡がたくさん出るからです。

  • 1液：水（適量）、フェノールフタレイン溶液（4滴くらい）
  • 2液：炭酸ナトリウム（ほんの少し）　0.2g
  • 3液：BTB溶液（40滴くらい）、クエン酸（炭酸ナトリウムの3倍くらい） 0.6g
  • 4液：炭酸ナトリウム（たっぷり）　2g

量はどれも目安です。ポイントは、それぞれの量を「何のために入れるか」で決めることです。

  • フェノールフタレインは、炭酸ナトリウムを入れたときにきれいな色がつけば、何滴でも構いません。
  • 2液の炭酸ナトリウムは、フェノールフタレインの色がきれいに出るギリギリの少なさにします。
  • BTBも、きれいに色がつけば何滴でも大丈夫です。
  • クエン酸は、1液に入れたときに、溶液全体が酸性に傾いて黄色になる量にします。
  • 4液の炭酸ナトリウムは、溶液全体が塩基性になるまで、とりあえずたっぷり入れます。

色が変わっていく様子

まず、フェノールフタレインを入れた水(1液)は無色透明です。ここに2液の炭酸ナトリウム（無色透明）を入れると、ぱっと鮮やかなピンク色になります。

次に、このピンクの溶液に3液を入れます。BTBとクエン酸を加えると、ピンク色は消えて、明るい黄色に変わります。

 

最後に、この黄色の溶液に4液の炭酸ナトリウムをたっぷり入れます。すると、液体は不思議な紫色になります。

なぜ色が変わるのか

色を変えているのは、フェノールフタレインとBTBという、2種類の指示薬です。指示薬とは、液体の性質(酸性、中性、塩基性)によって色が変わる薬品のことです。

フェノールフタレインは、塩基性になるとピンク色になり、酸性や中性では無色です。BTBは、酸性で黄色、中性で緑色、塩基性で青色になります。目安として、BTBはpH6.0より小さいと黄色、7.6より大きいと青色です。フェノールフタレインは、およそpH8を超えるあたりからピンクに色づきます。

これをもとに、色の変化を順番に見てみましょう。

ピンクになったとき(1液+2液)は、炭酸ナトリウムの水溶液が塩基性なので、フェノールフタレインがピンクに変わります。

黄色になったとき(3液)は、クエン酸が炭酸ナトリウムを中和し、溶液が酸性に傾きます。すると、フェノールフタレインの色は消え、酸性で黄色になるBTBの色だけが見えるようになります。

紫になったとき(4液)は、炭酸ナトリウムを大量に入れて、溶液がもう一度塩基性に戻ります。塩基性ではBTBは青、フェノールフタレインはピンクになります。この青とピンクが混ざり合って、紫色に見えるのです。絵の具で青と赤を混ぜると紫になるのと同じですね。

身近なところにも登場する物質たち

この実験の主役のひとつ、炭酸ナトリウムは、ガラスの原料として古くから使われてきた物質です。「ソーダ灰」とも呼ばれます。掃除や洗濯に使われる「セスキ炭酸ソーダ」も、仲間のような物質です。

もうひとつの主役、クエン酸は、レモンや梅干しの酸っぱさのもとです。お風呂やポットの掃除にも使われています。

どちらもスーパーやドラッグストアで手に入る身近な物質ですが、組み合わせると、泡を出しながら溶液の性質をがらりと変えてしまいます。普段の生活の中にも、酸性・塩基性のはたらきは隠れているのです。

実験のときの注意

炭酸ナトリウムの水溶液は塩基性が強く、目に入ると危険です。実験のときは保護メガネをつけましょう。また、クエン酸を入れると泡がたくさん出ますので、大きめの容器を使ってゆっくり加えてください。

まとめ

無色から、ピンク、黄色、紫へ。色の変化は、液体が酸性になったり塩基性になったりしているサインでした。見た目のおもしろさの裏には、2つの指示薬と、酸と塩基の中和反応があります。ぜひ、色が変わる瞬間を楽しみながら、そのしくみも考えてみてください。

参考にしたサイト・本

今回は、特定のサイトや本は参照せず、一般的な化学の知識(指示薬の変色域や中和反応など)をもとに文章を整えました。

タイトル案

1. 水がピンク、黄色、紫に!? 身近な薬品でつくる「七変化」の科学実験

2. 色が変わる秘密は2つの指示薬にあった!酸性と塩基性で楽しむカラフル実験

3. 青とピンクを混ぜると紫になる?BTBとフェノールフタレインの不思議な色の旅

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