A-level 應用科學/色彩化學/實驗
[1] 使用這兩種染料的方法非常相似。原料是洋蔥的外層紙狀皮或薑黃粉。洋蔥皮中的多酚（山奈酚、槲皮素和槲皮素-3-葡萄糖苷）在水中比薑黃中的多酚（薑黃素、脫甲氧基薑黃素和雙脫甲氧基薑黃素）更易溶解。[2] 薑黃多酚在極性有機溶劑（如丙酮和丁醇）中高度溶解。
將固體植物材料在水中煮沸 1 小時。
將混合物冷卻至室溫並過濾以去除固體。濾液用作染色溶液。
纖維材料預先媒染或作為對照不進行媒染。發現媒染劑對染料的牢度影響有限，但有些媒染劑會影響顏色。
材料與液體比例為 1:40。液體是 1% 的洋蔥提取物。
在室溫下將纖維新增到液體中，然後煮沸 45 分鐘。
然後冷洗纖維並用固定劑處理。固定劑處理後，用洗滌劑洗滌纖維，沖洗並乾燥。
發現染浴的 pH 值很重要：鹼性 pH 值的效果遠不如中性或酸性 pH 值。據推測，在酸性條件下，尼龍的胺基和醯胺基被電離並吸引染料分子。染料分子將不會被電離並且相對不溶，因此它們可能像分散染料一樣與尼龍結合（固溶機制）。
使用比色計測定遮蓋力。
油漆的遮蓋力可以測量為遮蔽底材 98% 顏色所需的油漆厚度。[3]
在比色計上，這對應於 2% 的透射率或 1.70 的吸光度。
[吸光度 = -log10 (透射率)]。
如果我們可以稀釋油漆使其吸光度為 1.70，那麼我們可以說這種稀釋的油漆需要塗抹 1 釐米厚才能達到 98% 的覆蓋率。
更有用的是，如果我們以 500 倍的倍數稀釋了油漆，我們可以說未稀釋的油漆需要 1/500 釐米厚才能達到 98% 的覆蓋率。1/500 釐米是 0.002 釐米或 20 微米（微米）。
嘗試這個例子。您需要繪製稀釋度（橫軸）與吸光度（縱軸）的圖。使用圖表找到 98% 覆蓋率所需的稀釋度。計算所需純油漆的厚度。
| 稀釋度 | 吸光度 |
| 700 | 2 |
| 1400 | 1.86 |
| 3500 | 1.44 |
| 7000 | 0.74 |
油漆製造商通常會給出 1 升油漆可以覆蓋的平方米數。我們也可以計算這個值。1 升的體積是 1 x 10−3 立方米。20 微米的厚度是 20 x 10−6 米。可以覆蓋的面積是體積除以厚度
1 x 10−3 立方米
20 x 10−6 米
= 50 平方米
使用您在上述示例中得到的答案嘗試相同的計算。
98% coverage is not aesthetically pleasing – patterns under the paint can still be seen – so paint manufacturers recommend five times the thickness of paint required for 98% coverage. They would recommend 10 m² per litre instead of 50 m², for example.
油漆的粘度非常高，因此測量少量油漆的質量比測量少量體積更容易。要找到密度
稱量一個 5 釐米3 的量筒。
將油漆滴入量筒中，注意油漆直接滴到底部，不要粘在側面。
稱量量筒及其油漆內容物。
讓油漆沉澱並測量其體積。
計算密度。
稀釋度 1
稱量一個 100 釐米3 的錐形瓶。
新增少量油漆 - 少於 0.5 克。
稱量錐形瓶及其油漆內容物。
新增 50 釐米3 的溶劑並充分混合。很難分散所有油漆。這 50 釐米3 是稀釋度 1。計算所用油漆的體積（使用先前測量的密度）。
稀釋因子是所用溶劑的體積（50 釐米3）除以所用油漆的體積。
測量該樣品的吸光度或透射率。在取稀釋油漆樣品時，確保在取樣之前將油漆充分攪拌。
如果透射率大於 2%，或吸光度小於 1.7，則樣品過於稀釋，您需要使用更多油漆進行新的稀釋。
進一步稀釋
在 10 釐米3 的量筒中，加入：
1 釐米3 的稀釋度 1
溶劑至 10 釐米3 刻度線。
充分混合並像以前一樣測量吸光度/透射率。這是**稀釋度 2**。
如果吸光度仍然大於 1.7，或透射率小於 2%，則您需要製作更稀釋的樣品。
取 1 釐米3 的稀釋度 2 並將其稀釋至 10 釐米3 - 這將產生 100 倍於稀釋度 1 的稀釋度。
如果吸光度現在小於 1.7（或透射率大於 2%），則您需要製作一些不太稀釋的樣品。嘗試取 1 釐米3 的稀釋度 1 並將其稀釋至 5 釐米3，或取 2 釐米3 的稀釋度 1 並將其稀釋至 5 釐米3，等等。
發揮您的主動性，製作幾種吸光度在 1.7 左右的稀釋液。
將結果繪製在圖表上，並找出確切的稀釋度，該稀釋度將產生 1.7 的吸光度。
計算 98% 覆蓋率所需的純油漆的厚度（以微米為單位）。
計算 1 升油漆可以覆蓋的面積（以平方米為單位）。
參見 w:Woad
這些是實踐工作的基本建議。您需要準備自己的講義和時間表，並處理健康和安全問題，包括 COSHH 規定。
菘藍應該在春季（3 月至 5 月）播種在肥沃的土壤中（富含氮肥）並隨著生長進行除草。
當葉子長到 15 釐米（6 英寸）或更長時，將葉子切掉（或用手扭斷），留下莖頂部的生長點（這樣植物會繼續長出更多的葉子）。收集儘可能多的葉子，塞滿一個平底鍋或燒杯或其他可以用來煮沸水的容器。
從容器或平底鍋中取出葉子（並稱重），然後將其裝滿 2/3-3/4 的水並加熱至沸騰。
加入一小匙酒石酸、檸檬酸或其他弱酸（以中和水中任何硬度）。
當水沸騰時，將熱量調至最大，一次新增一小把葉子，用手將葉子撕成手大小的碎片（以便它們容易進入平底鍋），並攪拌；只有當水再次沸騰時才能新增更多葉子。
當平底鍋裝滿（無法再攪拌）或所有葉子都新增後，再沸騰 1 分鐘。（稱量剩餘的葉子。）
然後將所有煮沸的葉子中的水提取物過濾到另一個容器中。將煮沸的葉子丟棄（堆肥）。
儘快將提取物冷卻至室溫（體溫或更低）。這可以透過將提取物倒回金屬平底鍋（特別是如果使用金屬平底鍋煮沸）並在裝滿冷水的水槽中漂浮來輕鬆完成，同時攪拌提取物和水槽中的水。
現在您得到了一個溶液，其中包含許多其他物質，包括靛紅 B，它是一種不穩定的吲哚酚糖苷，容易分解釋放吲哚酚。這可以用弱鹼來完成。
冷卻後，加入一湯匙（5-10 釐米3 到 1 升）濃氨水（氫氧化銨）（或濃碳酸鈉或氫氧化鈉溶液）。
提取物中會立即發生指示反應，應該立即從茶色變為深棕色黃色，並且應該迅速（幾秒鐘後）變為綠色。如果沒有發生這種情況，請新增更多鹼。
現在您得到了一個溶液，其中包含許多其他物質，包括吲哚酚。
現在給提取物充氣。將它從一個容器倒到另一個容器可以輕鬆地做到這一點，或者您可以將空氣打入或吹入。
應該產生大量的泡沫。如有必要，可以透過新增一些己酸（己酸）、辛酸（辛酸）或癸酸（癸酸）；或其他短鏈脂肪酸。一小塊老乳酪或酸敗黃油也能起到同樣的作用！
提取物的顏色應該變成越來越深的綠色。這是由於靛藍在棕色黃色提取物中形成。為了證明靛藍確實正在形成，取少量等份，用一些弱酸溶液中和鹼。
吲哚酚透過充氣氧化是一個漸近過程，大約 5 分鐘後，大多數人厭倦了做這件事，並且它可能已經完成了 90% 以上。
為了演示氧化過程需要空氣，在冷卻後加入鹼液後立即取出一部分提取液，放在一個單獨的燒杯中。幾分鐘後，你會看到表面形成一層浮渣，如果你用白紙的一角把它取起來，你會發現它是深藍色的。這是靛藍在溶液中的吲哚與空氣接觸時形成的。
當你完成曝氣後，如果你想，你可以加入酸來中和提取液，雖然這不是必需的。
無論是中和還是沒有中和，如果放置足夠長的時間，例如過夜，靛藍會以沉澱的形式沉澱下來。大部分上清液可以傾倒掉（並倒入下水道），用普通的濾紙（稱重）過濾掉剩餘的液體，濾紙可以乾燥得到幹靛藍（再次稱重得到靛藍的重量）。
可以透過在傾倒後加入大量蒸餾水清洗沉澱來實現一些提純，讓它再次沉澱，再次傾倒 - 重複這個過程，直到上清液非常清澈乾淨。這樣做可能會損失一些靛藍。
你可以很容易地找到每公斤新鮮葉子的靛藍產量。
可以進行的專案
哪種葉子能產生更多的靛藍，較大的老葉子還是較小的幼葉？以重量和每片葉子來表達靛藍的產量（提取葉子之前計算葉子數量）。哪種葉子能產生最多的靛藍？
種植新增和不新增氮肥的植物。（每平方米 2-4 克氮。（你必須計算出產生這種氮量的肥料數量。）新增氮肥會增加靛藍的產量嗎？
嘗試將植物放在黑暗處幾天（用黑色塑膠覆蓋）。這是否會影響靛藍的產量？關於植物中異靛藍 B 的代謝，你能得出什麼結論？
嘗試對植物或切下的葉子進行其他處理。
嘗試改變提取方法 - 例如，使用不同種類的鹼液等。
如何用菘藍葉子染色（冷凍方法）
[edit | edit source]最簡單的方法是將非開花植物的新鮮葉子放入冷凍室 (-40 °C) 中冷凍一天（透過冷凍殺死它們）。
取出冷凍的葉子，攤開晾乾。然後可以將它們壓碎成粉末。
加入少量沸水潤溼一小把這種粉末，然後加入 1 升水，加一匙連二亞硫酸鈉（連二亞硫酸鈉），再加少許鹼液，例如，加入足夠量的氨水，使溶液有微弱的氨味。連二亞硫酸鈉需要比較新鮮，因為它如果存放時間過長會失去活性 - 或者使用甲醯胺亞磺酸。
加熱至 50 °C，靜置約 15 分鐘。
加入羊毛（事先溼潤），攪拌片刻。靜置 5 分鐘。
取出，羊毛在空氣中會變藍。
D J Hill（布里斯托爾大學）
2006 年 7 月 9 日
（經他本人同意轉載，在此表示感謝。）