科學探究：煮滚硬殼 菱角紮染
【明報專訊】大家可曾嘗過菱角？它是中秋常見的食品之一，用水把它煮熟後即可食用。菱角殼非常堅固，雖然難剝開，但原來可作紮染之用，快來蒐集菱角殼做實驗吧！
文、圖：劉子健
全國十佳優秀科技輔導員
聖公會基孝中學科學及科技學習領域、STEM及電子學習、綜合科學及生物科主任
■實驗材料
菱角 數隻
杯子 1個
毛巾 1條
細盤 1個
水桶 1個
篩子 1個
煮食煲 1個
明礬(藥材店有售) 2兩
雪條棒 數支
剪刀 1把
麻繩 1圈
白襪 1隻 水
■製作步驟
1. 把菱角放在篩子內用水洗淨，放進煮食煲加水覆蓋至三分之一，加熱約10至15分鐘煮熟菱角後，待靜冷卻
2. 用篩子分開菱角及菱角水，菱角水倒進水桶內備用(圖一)
3. 用毛巾包起菱角，再用杯子底部敲打，取出菱角肉，然後把殼洗淨及曬乾(圖二)
反覆煲煮 熬出色素
4. 使用曬乾的菱角殼，重複步驟1及2兩次，以蒐集更多菱角水
5. 把二兩明礬放進細盤，加熱水及用雪條棒慢慢攪拌，直至所有明礬溶解及待靜冷卻
6. 用麻繩、雪條棒等把你設計的圖案紮緊在白襪上，然後把它放進步驟5的明礬溶液內浸泡最少2小時(圖三)
7. 取出白襪，放進步驟4的菱角水浸最少1小時
8. 取出白襪，清理掉麻繩及雪條棒，把襪洗淨及曬乾，完成！(圖四)
■科學原理
明礬化學效用
為什麼要把白襪浸在明礬溶劑最少2小時呢？因為明礬的化學成分是硫酸鉀鋁，一種常用媒染劑。纖維素分子與色素分子分別會和鋁離子結合，最後產生一個更強的發色及固色效果，同時減少紮染後褪色的機會。
色素附着纖維 虛位造出圖案
白襪主要成分是纖維素。在煲菱角殼的過程中，其黑色色素會從殼釋出，形成黑色溶液，因此當白襪的纖維素接觸黑色溶液時，纖維素分子會與黑色色素分子會結合起來，造成染色效果。同時，只要在染白襪前用麻繩或橡筋圈紮緊雪條棒或波子，紮緊的位置便不會染上顏色，完成洗淨後更可在白襪上分別顯示條狀花紋或圓形圖案！
■STEM挑戰
1. 嘗試不同的紮染圖案
2. 重複以上步驟但不加入明礬，找出明礬的作用及觀察紮染清洗後顏色的深淺比較
3. 嘗試不同的植物食材作紮染原料，例如蘇木、黃薑、咖啡渣、紫椰菜、洛神花等
製作過程，睇片：
[常識學堂 第95期]
