De naturlige pH-indikatorene er molekyler som er ansvarlige for fargene observert i planter, frukt eller blomster og noen grønnsaker. De består i det store flertallet av en familie av organiske forbindelser kalt antocyaniner, som er identifisert i naturen av deres blå, røde og lilla farger.
Derfor, hvis vi har en rødlig frukt, er det sannsynlig at fargen skyldes et sett antocyaniner. Disse har en molekylær struktur som lar dem absorbere fotoner, og reflekterer bølgelengder som øynene våre får, og hjernen tolker som farge. Når det er en variasjon i pH, endres strukturer og derfor fargen vi oppfatter.
Fargen på hortensiaer varierer avhengig av surheten eller alkaliteten til jordsmonnene der plantene dine vokser. Kilde: Pixnio.
Et kjent eksempel er hortensiaer. I sure jordarter, rik på aluminium og andre metalliske kationer, presenterer de blålige kronblader (øvre bilde). Når jordets surhet er nøytralisert eller redusert, viser hortensiaene lilla fargetoner, til slutt med rødlige eller rosa kronblader i grunnleggende jordsmonn.
Flere av fargene som vi er vitne til i frukt eller blomster er følsomme for endringer i pH; Imidlertid er fargeskiftet (endringen) som slike naturlige fargestoffer påføres ikke alltid gunstig for deres bruk som syre-baseindikatorer i et laboratorium.
Fargeekstraksjon
Fordelen med å jobbe med naturlige indikatorer er at eksperimenter kan gjøres med hjemmets sikkerhet og med enkle materialer og ingredienser. Først må fargestoffet fjernes ved bruk av et løsningsmiddel. Dette kan være vann eller gni alkohol.
Hensikten med nevnte ekstraksjon er å ha en fargerik løsning, som pH vil bli variert ved å tilsette hverdagsprodukter.
Det er mange metoder for å få tak i det. En av dem er å la skinn av frukt, blomster, stengler osv. Ligge i bløt i en beholder med vann eller alkohol over natten. Prosessen vil ha en bedre ytelse hvis materialet fargestoffet vil bli trukket ut fra tidligere er knust; enten i en morter, smuldre den med hendene eller bland den.
En annen metode, mye raskere, består i å hvile materialet i en gryte med kokende vann i en halv time. Til slutt, ved hjelp av en sil eller sil (eller filterpapir hvis tilgjengelig), fortsetter vi med å fjerne de resterende faste stoffer og bevare væsken eller farget løsning.
Vi vil da ha indikatoren vår, som vil være gjenstand for sitronsyre, eddik, natriumbikarbonat og vaskemidler. På denne måten kan dens fargeendring sees fra sure pH-verdier (pH <7) til basisk (pH> 7).
Naturlige pH-indikatorer
gurkemeie
Siden fargene ikke skyldes et enkelt fargestoff, men på en blanding av ti eller flere av dem, bør de naturlige indikatorene nevnes, avhengig av hvilken frukt eller blomster de utgjør.
Så begynner vi med gurkemeiepulver, hvis oransje farge er karakteristisk for denne grønnsaken og skyldes dens curcuminoid-innhold. En ekstraksjon av gurkemeie vil gi en gulaktig løsning. Hvis eddik tilsettes, blir den fargeløs, det samme som om sitronsyre (fra sitronsaft, pasjonsfrukt, etc.) ble tilsatt.
I mellomtiden vil gurkemeieoppløsningen endre seg fra gul til rød hvis natron, vaskemiddel eller såpevann tilsettes til den. Dette eksperimentet kan gjøres på ethvert kjøkken eller på et bord i nærheten av spiskammeret.
beets
Rødbetsaft (allerede siktet) er en av de mest kjente naturlige indikatorene i barns eksperimenter. Fra pH 2 til 9 viser det rødlige farger, og blir mer og mer lilla etter hvert som alkaliniteten til mediet øker. I sterkt alkaliske medier har den imidlertid en gul farge.
Derfor ville rødbetsaft være en god indikator for å oppdage plutselige økninger i alkaliniteten.
Lilla kål
Rødkål juice er enda bedre kjent og brukt enn rødbetsaft. Fargevariasjonene er mer åpenbare og nyttige, så antagelig består den av en mer sammensatt blanding av antocyaniner.
Nylaget ved nøytral pH viser den sin typiske lilla farge. Hvis syre tilsettes, blir den rød. I mellomtiden, hvis en base legges til, vil den bli blå (pH = 8), grønn (pH = 9-13), og til slutt, gul (pH = 14).
bær
Noen bær, som kirsebær, blåbær, bjørnebær og druer (selv om de sistnevnte også regnes som frukt), har antocyanininnhold som gjør dem til naturlige syre-baseindikatorer.
For eksempel oppfører druesaft seg på lignende måte som rødbets- eller kåljuice; fargene som er oppnådd er imidlertid forskjellige og mindre varierte. Ved sur pH blir druesaften gul-oransje; mens den har grunnleggende pH, har den olivengrønne farger, som intensiveres når pH nærmer seg 14.
For kirsebær og bjørnebær er fargeendringene fra rød (syre) til blå eller lilla (grunnleggende). I kontrast oppfører antocyaninene i blåbær seg som de i lilla kål; begge indikatorene genererer veldig like farger, med forskjellen at blåbærløsningene ikke blir blå på noe tidspunkt.
Blomsterblad
Blomsterblad kan også knuses for å fremstille vandige eller alkoholholdige løsninger derav. Roser produserer for eksempel fargeløse oppløsninger ved nøytral pH. Men i sure medier (pH <4) blir de rosa, mens de i basemedier (pH> 8) blir til grønn-gulaktige farger.
På den annen side forblir løsningene tilberedt med hibiskuskroner oransje til pH 7, når de begynner å bli mørk lilla ved alkaliske pH-verdier.
Eksperimentet kan gjentas og analyseres med kronblader av pelargonier, petuniaer, pioner, morgenherlighet, blant andre blomster.
løk
Ved å skrelle skinn av frukt eller grønnsaker, blir det tilberedt løsninger som vurderes på nytt som naturlige indikatorer. Med løk oppnås for eksempel en løsning av rosa toner, fremhevet i sur pH, og som litt etter litt blir gulaktig grønn i basisk pH.
De grunnleggende løsningene for løk er ikke bare preget av å være grønnaktig i fargen, men de er også luktfrie. De lukter ikke lenger som løk.
På samme måte kan du fortsette med skinn av pærer, plommer, fersken, epler og kålrot. Imidlertid vil dine resulterende indikatorer ikke sammenlignes med purpurkål eller blåbær.
referanser
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kjemi (8. utg.). CENGAGE Læring.
- Dr. Erica. (2016, 22. april). Naturlig pH-indikator: kål vs. rødbeter. Gjenopprettet fra: rosieresearch.com
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (16. september 2019). Hjem og hage pH-indikatorer. Gjenopprettet fra: thoughtco.com
- Joanna Klein. (02. mars 2016). En rask, fargerik forandring for en morgenherlighet. New York Times. Gjenopprettet fra: nytimes.com
- Wikipedia. (2020). pH-indikator. Gjenopprettet fra: en.wikipedia.org