藍瓶實驗

藍瓶實驗（英語：Blue bottle），一種常見的化學示範實驗。

描述

在容器中加入少量氫氧化鈉和葡萄糖，加水溶解。再加入少量亞甲基藍並振盪，此時溶液呈藍色。靜置一段時間後，藍色消失，溶液變為無色。再次振盪，溶液又恢復藍色。再次靜置，溶液再變為無色，如此反覆。

原理

該體系中的還原劑是葡萄糖，氧化劑則是空氣中的氧氣。亞甲藍為氧化還原指示劑，氧化態亞甲藍呈藍色，還原態亞甲藍呈無色。振盪溶液時亞甲藍被氧氣氧化，溶液呈藍色。靜置時氧化態亞甲藍逐漸被葡萄糖還原，轉為無色，葡萄糖則被氧化為阿拉伯糖酸、甲酸、草酸、赤蘚糖酸等產物。葡萄糖的濃度愈高，藍色褪去所需的時間愈短，由此可說反應物是亞甲藍與葡萄糖。

亞甲藍的還原態與氧化態

還原態（左）與氧化態（右）亞甲基藍。

實驗目的

1. 了解控制化學反應條件的作用
2. 通過觀察亞甲基藍和還原亞甲基藍在不同條件下的相互轉化，學習觀察方法，了解對比實驗法

實驗用品

• 0.1%亞甲基藍溶液、30%NaOH溶液、葡萄糖、蒸餾水
• 錐形瓶、試管、滴管、橡膠塞、燒杯、酒精燈、量筒、托盤天平、溫度計、計時器

實驗步驟

1. 往錐形瓶中加50mL水，1.5克葡萄糖，逐滴滴入8～10滴0.1%亞甲基藍，振盪至溶液呈藍色。
2. 加入2mL30%的NaOH溶液，振盪並靜置錐形瓶，觀察並記錄現象。再振盪錐形瓶至溶液變藍，再次靜置錐形瓶，連續記錄兩次振盪周期（NaOH的用量不能太多）。
3. 將溶液分裝在兩個小試管中，一號試管裝滿，二號試管裝半管，均用塞子塞好，振盪，靜置。
4. 把一號試管溶液分一半到三號試管中，再在三號試管中加5滴0.1%亞甲基藍，塞好兩支試管，振盪、靜置。
5. 將一、三號試管置於40℃水浴中，約10分鐘後振盪、靜置（水浴加熱至40℃，水溫不能太高，否則，溶液變黃失效）。
6. 實驗結束時，集中回收反應溶液，留作以後使用。

實驗現象

1. 一號試管始終呈無色，二號試管振盪後變藍，然後自下而上褪色，約45秒。
2. 一號試管振盪後變藍，然後自下而上褪色約20秒，三號試管振盪後變為藍色且較一號試管顏色深，然後自下而上褪色，約15秒。

注意事項

• NaOH的用量太多或水浴加熱的水溫太高會導致葡萄糖在強鹼性條件下形成雙鍵在不同位置的烯醇式和碳鍵斷裂分解為醛，醛又聚合生成樹脂狀物質，最終使溶液變黃失效。
  • NaOH濃度太高也會使葡萄糖還原能力過強從而導致無法變藍。
  • 混合液靜置較長時間後也會變成金黃色而失效。

參考資料

• 陳學民．「藍瓶子」實驗及其擴展．
• 藍瓶反應---亞甲基藍的氧化還原反應