リトマス

小学生の理科の時間に、リトマス試験紙を使って液体の酸性やアルカリ性（塩基性）を調べる実験ってよくやるよね。
リトマス試験紙の色素は酸性では赤く、アルカリ性では青くなるのだ。
試験紙には青と赤の２種類があるけど、これは製造するときに添加する硫酸の量の違いで、多めに入れると酸性になるので赤い試験紙ができて、少ないと青になるというわけ。

このリトマス試験紙に使われている色素はリトマスゴケなどの地衣類からとれるのだ（「コケ」という名前だけどコケじゃないのだ！）。
地衣類というのは特殊な生物で、菌類と藻類が共生したものなんだよね。
カビの菌糸で作られた網目構造の中に藻（シアノバクテリアや緑藻など）がいるという形で、見た目はこけのようだけど、色が淡かったりするのでわりと見分けられるのだ。
古い木の樹皮なんかによく生えているよ（かぴかぴに乾燥したエメラルドのやつをよく見かけるけど、それが地衣類なのだ。）。
スペインのデ・ビラノバさんという化学者が1300ころに発見したらしいんだけど、今では化学的に合成することが多いみたい。

このリトマスの他にもpH指示薬に使われる薬品はあるよね。
チモールブルー、メチルレッド、メチルオレンジ、フェノールフタレインなんかが有名だけど、どれもリトマスほど広範囲をカバーできなかったり、カバーする範囲がずれていたりするのだ。
リトマスは中性をはさんで酸性とアルカリ性を見極められるので、中和したかどうかを調べるのに向いているんだよね。
弱酸性から弱アルカリ性を調べるのに便利なのだ。
他の指示薬もカバーする範囲では大きな色の変化があるので、その範囲でpHを調べたいときにはよく使われるんだよ。

そんな指示薬の中にフェノールレッド（フェノールスルホンフタレイン）というのがあるんだけど、これは細胞の培養液に入れられるんだ。
アルカリ性では赤いんだけど、中性になると黄色くなるんだよね。
通常細胞の培養液は弱アルカリ性で（これは生物の体内と同じ環境だよ。人の血液はだいたいpH7.4に保たれるようになっているのだ。）、代謝が進んで老廃物＝酸化物が出てくると、pHが酸性側にかたむいてくるんだ。
基本的に生物はものを酸化（＝燃焼）させてエネルギーを作るので、酸性物質が代謝物として出てくるのだ。
で、代謝物が一定程度たまってくると液性が変化してpHが弱アルカリ性から酸性側にかたむいて中性に近づくので、液の色が赤から黄色になってくるわけ。
これが培養液の交換の目安になって便利なので、入れられているのだ。

リトマスは天然色素だけど、他にも天然のものでpH指示薬に使えるものはあるんだよね。
よく夏休みの宿題の知恵なんかで出てくるのが紫キャベツの汁。
紫キャベツの葉っぱを刻んで、少し塩をしてしぼるだけでとれるんだけど、酸性だと赤くなって、中性だと紫、アルカリ性だと青～緑になるのだ。
リトマスと同じような変化なんだよ。
で、家にあるお酢とか、石けん水、重曹なんかの液性を調べるというわけなのだ。

アジサイは土壌のpHで花の色が変わることが知られているけど、きっとこの紫キャベツと同じような実験ができるはずなんだよね。
アジサイも紫キャベツも同じアントシアニン系の色素で色が変わるので、原理は同じはずなのだ。
なので、アジサイの花（本当はガク）をたくさんとってきて、刻んでつぶして、しぼり汁をとれば同じようなことができるはず！
ただ、きっとしぼり汁をとるのがそもそも大変で、しかも色が薄かったりして使いづらいから紫キャベツを使うんだろうけど（笑）
きれいなアジサイの花を無理矢理むしることもないのかもね。
ちなみに、アジサイの場合は土壌の酸性度が強いと青くなって、酸性度が弱いとピンク色になるのだ。
アジサイの花が青くなってきたら土に卵の殻をまくと色が赤くなっていくんだよ。
それと、土壌のアルミニウムの量でも色が変わるらしいので、土に１円玉を大量に埋めておくと、色の変化があるのかも。