學習歷程 化學探究與實作-洋蔥皮染

1. 國立新竹科學園區
實驗高級中等學校
洋蔥皮染
化學探究與實作
姓名：王平
班級：101
座號：14

2. 實驗目的
利用媒染原理，以洋蔥
皮將布染色，並從中學
習實驗相關知識，以及
熟悉實驗方法和過程

3. 實驗器材
本生燈、三腳架、陶瓷纖維網、玻棒*2
、容量1公升之燒杯*2、棉布*2（共
5.15克）、洋蔥皮（ 6克）

4. 實驗藥品
n 明礬：又稱鉀鋁礬KAl(SO4)2
*H2O , 0.5克（布重量之10分之一）
n 醋酸：CH3COOH 濃度約為0.1重
量百分濃度
n 甘油：又稱丙三醇
（此三種藥品為媒染劑，實驗透過
不同媒染劑觀察染色程度）
左為醋酸，右為甘油
此圖為布浸泡在明礬溶液中

5. 實驗步驟
1. 取兩張棉布、洋蔥皮（布重一半）、明礬（布重十分之一）
2. 將洋蔥皮放入600ml熱水中並置於三腳架、本生燈、陶瓷纖
維網上持續加熱30分鐘
3. 將棉布綑綁為自行設計圖案
4. 將棉布放入熱水中和洋蔥皮一同加熱，浸泡30-50分鐘染色
5. 重複上述步驟做甘油及醋酸的實驗

6. 實驗原理
水溶性植物染料使用「直接染色法」，視不
同染料設計不同製程和條件，將布和紙纖維
直接浸泡至染液中，是製備的染液成分直接
吸附到布或紙纖維上。某些植物染料對水溶
解度佳，染色後染色織物色堅牢度較差。為
提高染色之堅牢度，可用「媒染法」進行。
此原理為使用媒染劑（此實驗中為明礬、醋
酸、甘油）和色素結合的藥物溶液去處理，
形成能在纖維上吸附的金屬離子配鍵而固著
在纖維上，造成色素沈澱，從而增加染色堅
牢度。

7. 實驗結果
利用明礬得到的結果 左為醋酸，右為甘油得到的結果

8. 問題討論 - 1
1. 如何使顏色更加明顯？
答：利用媒染劑、增加洋蔥皮色素溶出
之濃度、浸泡時間加長，加熱時間加長。
2. 為何幾次實驗中染布顏色不均勻？
答：太陽內的紫外線可能影響明礬
造成的染料吸附力失效，破壞期間的連結
3. 醋酸、甘油媒染劑之效果強弱？
答：藉實驗結果可知，其二效果和明礬相比下較
弱，但仍能看出其作用結果。

9. 4.媒染劑？性質？緣起？
（1）尿內有多種形式的磷酸鹽，為磷、氧結合的無機化
合物，且加熱時與碳反應，留下磷，生成CO後逸散
（2）雜酚油、木頭、狗尿相互接觸產生「批他可」此為
第一人工合成染料，呈藍色
（3）石松掉入染液結果意外好看很多，石松為天然明礬
來源
（4）古代羅馬的女士將毛蕊花的葉子泡在尿液中去染黃
頭髮
（5）尿酸的衍生物—巴比妥酸，為中樞神經的抑制劑，
有鎮定、安眠、麻醉之效果
問題討論 - 2

10. 實驗過程中遇到的困難
1. 將洋蔥皮丟進水裡時，發現其過於大片，可能導致色素不易取。
改善：將洋蔥皮先撕成小片狀。
2. 將布泡在純水中，發現效果並不好。
改善：在水中加入明礬，幫助染色。

11. 實驗過程中遇到的困難
3. 因為第一次學習使用本生燈，所以一開始不太會控火，
導致產生瓦斯味
改善：跟著老師腳步，學習如何調整瓦斯和空氣的比例。透過實
驗操作，除了更深刻明白化學應用原理，也從發現問題，釐清問
題後，學會如何解決問題，未來也可以繼續延伸做相關研究，試
著改變不同變因來做實驗。

12. 實驗過程中遇到的困難
4. 討論實驗操作變因時，因為同組員對於實
驗的可行性產生疑慮，故一開始有些紛爭以
及激烈的討論。
改善：希望未來能夠廣納大家的意見，並能
理性採取最有力的方法實驗

13. 實驗心得
從此次洋蔥皮染實驗中，我們學習如何從
植物中萃取色素，了解其中的化學原理，
也更熟悉實驗室的各種用具功能，最重要
的是從中練習互助分工，和同伴合作解決
問題，減少實驗過程中人為的疏失及誤差，
增加了實驗的可信度。

14. 實驗心得
實驗開始預設用明礬當作媒染劑，因此為了增加實
驗的價值，同組員一起思考還能增加什麼操作變因，
一起討論其可行性，並最後發想出用不同的媒染劑
做實驗，雖然結果並無顯著效果，但最重要的還是
過程中組員間交流了許多想法，我們難得討論了許
多方法，讓這個實驗過程更顯珍貴，這過程也增加
不少組員間的默契，讓實驗更加順利。