Tyto přirozené pH indikátory jsou molekuly odpovědné za zabarvení pozorované u rostlin, ovoce nebo květin a některá zelenina. Skládají se z jejich naprosté většiny z řady organických sloučenin zvaných antokyany, které jsou v přírodě identifikovány svými modrými, červenými a fialovými barvami.
Pokud tedy máme načervenalé ovoce, je pravděpodobné, že jeho barva je způsobena sadou antokyanů. Mají molekulární strukturu, která jim umožňuje absorbovat fotony, odrážející vlnové délky, které naše oči přijímají, a mozek se interpretuje jako barva. Pokud dojde k kolísání pH, změní se jejich struktura a tím i barva, kterou vnímáme.
Barva hortenzií se liší v závislosti na kyselosti nebo zásaditosti půdy, kde rostou vaše rostliny. Zdroj: Pixnio.
Známým příkladem je hydrangea. V kyselých půdách bohatých na hliník a jiné kovové kationty představují namodralé lístky (horní obrázek). Jak se kyselost půdy neutralizuje nebo zmenšuje, hortenzie vykazují fialové odstíny a konečně mají v základních půdách načervenalé nebo růžové lístky.
Některé barvy, které vidíme u ovoce nebo květin, jsou citlivé na změny pH; změna barvy (změna), kterou takové přírodní barvivo utrpělo, však není vždy příznivá pro jejich použití jako indikátorů na bázi kyselin v laboratoři.
Extrakce barvivem
Výhoda práce s přírodními indikátory spočívá v tom, že je možné provádět experimenty s bezpečností domácnosti as jednoduchými materiály a přísadami. Nejprve musí být barvivo odstraněno pomocí rozpouštědla. Může to být voda nebo tření alkoholu.
Účelem uvedené extrakce je získat barevné řešení, do kterého se bude pH měnit přidáváním každodenních produktů.
Existuje mnoho metod, jak jej získat. Jedním z nich je ponechat kůži ovoce, květin, stonků atd. Namočením v nádobě s vodou nebo alkoholem přes noc. Proces bude mít lepší výkon, pokud je materiál, ze kterého bude barvivo extrahováno, předem rozdrcen; buď v třecí misce, rozpadat ji rukama nebo míchat.
Další metoda, mnohem rychlejší, spočívá v odpočinku materiálu v kotli s vroucí vodou po dobu půl hodiny. Nakonec pomocí síta nebo síta (nebo filtračního papíru, pokud je k dispozici) přistoupíme k odstranění zbývajících pevných látek a zachování kapaliny nebo barevného roztoku.
Poté budeme mít náš ukazatel, který bude podléhat kyselině citronové, octu, hydrogenuhličitanu sodného a detergentům. Tímto způsobem lze pozorovat jeho změnu barvy z kyselých hodnot pH (pH <7) na bazické (pH> 7).
Přírodní indikátory pH
Kurkuma
Protože barvy nejsou způsobeny jediným barvivem, ale směsí deseti nebo více z nich, měly by být uvedeny přírodní ukazatele v závislosti na tom, které ovoce nebo květiny tvoří.
Začneme tedy kurkumovým práškem, jehož oranžová barva je charakteristická pro tuto zeleninu a je způsobena obsahem kurkumuminoidů. Extrakcí kurkumy vznikne nažloutlý roztok. Pokud se do něj přidá ocet, stane se bezbarvý, stejně jako by byla přidána kyselina citronová (z citronové šťávy, mučenky atd.).
Mezitím se kurkumický roztok změní ze žluté na červenou, pokud se do něj přidá jedlá soda, saponát nebo mýdlová voda. Tento experiment lze provést v jakékoli kuchyni nebo na stole poblíž spíž.
Řepa
Řepná šťáva (již prosátá) je jedním z nejznámějších přírodních ukazatelů v experimentech s dětmi. Od pH 2 do 9 vykazuje červenavé barvy, které se s narůstající alkalitou média stávají stále více fialovými. Avšak v silně alkalických médiích má žlutou barvu.
Řepná šťáva by proto byla dobrým ukazatelem k detekci náhlého zvýšení alkality.
Fialové zelí
Červená zelná šťáva je ještě lépe známá a používaná než řepná šťáva. Jeho barevné variace jsou jasnější a užitečnější, takže pravděpodobně sestává ze složitější směsi antokyanů.
Čerstvě připravený při neutrálním pH vykazuje svou typickou fialovou barvu. Pokud je přidána kyselina, zčervená. Mezitím, pokud se přidá báze, změní barvu na modrou (pH = 8), zelenou (pH = 9-13) a nakonec na žlutou (pH = 14).
Bobule
Některé bobule, jako jsou třešně, borůvky, ostružiny a hrozny (ačkoli jsou považovány také za ovoce), mají obsah antokyanů, díky nimž jsou indikátory přirozené kyselé báze.
Například hroznová šťáva se chová podobně jako šťáva z řepy nebo zelí; Získané barvy jsou však odlišné a méně pestré. Při kyselém pH se hroznová šťáva zbarví do žlutooranžové; zatímco v základním pH má olivově zelené barvy, které se s přibývajícím pH 14 zesilují.
U třešní a ostružin jsou barevné změny z červené (kyselé) na modrou nebo fialovou (základní). Naproti tomu se antokyany v borůvkách chovají jako ty v purpurovém zelí; oba indikátory generují velmi podobné barvy, s tím rozdílem, že se borůvkové roztoky v žádném okamžiku nezmění na modré.
Okvětní lístky
Okvětní lístky květů mohou být také rozdrceny pro přípravu vodných nebo alkoholových roztoků. Například růže produkují bezbarvé roztoky při neutrálním pH. Ale v kyselých médiích (pH <4) se zbarví do růžova, zatímco v základních médiích (pH> 8) se změní na nazelenale nažloutlé zabarvení.
Na druhé straně, roztoky připravené s lístky ibišku zůstávají oranžové až do pH 7, když začnou tmavě fialovou při alkalických hodnotách pH.
Experiment může být opakován a analyzován s okvětními lístky pelargónie, petúnie, pivoňky, ranní slávy, mezi jinými květinami.
Cibule
Oloupáním kůží ovoce nebo zeleniny se připraví roztoky, které se přehodnocují jako přirozené ukazatele. Například s cibulí se získá roztok narůžovělých tónů, zdůrazněný v kyselém pH, a postupně se postupně mění nažloutlá zelená v zásaditém pH.
Základní řešení cibule se vyznačují nejen zelenkavostí, ale také bez zápachu. Už necítí jako cibule.
Podobně můžete pokračovat se slupkami hrušek, švestek, broskví, jablek a tuřín. Výsledné ukazatele však nebudou porovnávány s ukazateli fialového zelí nebo borůvek.
Reference
- Whitten, Davis, Peck a Stanley. (2008). Chemie (8. ed.). CENGAGE Učení.
- Dr. Erica. (2016, 22. dubna). Přirozený indikátor pH: zelí vs. řepa. Obnoveno z: rosieresearch.com
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (16. září 2019). Indikátory pH pro domácnosti a zahrady. Obnoveno z: thinkco.com
- Joanna Klein. (02.03.2016). Rychlá, barevná změna pro ranní slávu. The New York Times. Obnoveno z: nytimes.com
- Wikipedia. (2020). Indikátor pH. Obnoveno z: en.wikipedia.org