De naturliga pH-indikatorerna är molekyler som är ansvariga för de färgningar som observeras i växter, frukt eller blommor och vissa grönsaker. De består i sin stora majoritet av en familj av organiska föreningar som kallas antocyaniner, som identifieras i naturen med deras blå, röda och lila färger.
Därför, om vi har en rödaktig frukt, är det troligt att dess färg beror på en uppsättning antocyaniner. Dessa har en molekylstruktur som gör att de kan absorbera fotoner, vilket speglar våglängder som våra ögon får och hjärnan tolkar som färg. När det finns en variation i pH förändras deras strukturer och därför färgen vi uppfattar.
Färgen på hortensior varierar beroende på surheten eller alkaliniteten i jordarna där dina växter växer. Källa: Pixnio.
Ett välkänt exempel är hortensia. I sura jordar som är rika på aluminium och andra metalliska katjoner presenterar de blåaktiga kronblad (övre bilden). När jordens surhet neutraliseras eller minskas, visar hortensiorna lila nyanser och har slutligen rödaktiga eller rosa kronblad i grundjord.
Flera av färgerna som vi bevittnar i frukt eller blommor är känsliga för förändringar i pH; emellertid är färgskiftet (förändringen) som sådana naturliga färgämnen lidit inte alltid gynnsamt för deras användning som syrabasindikatorer i ett laboratorium.
Färguttag
Fördelen med att arbeta med naturliga indikatorer är att experiment kan göras på hemsäkerhet och med enkla material och ingredienser. Först måste färgämnet tas bort med ett lösningsmedel. Detta kan vara vatten eller gnugga alkohol.
Syftet med nämnda extraktion är att ha en färgglad lösning, till vilken pH kommer att varieras genom att tillsätta vardagliga produkter.
Det finns många metoder för att få det. En av dem är att lämna skinn av frukt, blommor, stjälkar etc., blötläggning i en behållare med vatten eller alkohol över natten. Processen kommer att ha bättre prestanda om materialet från vilket färgämnet kommer att extraheras tidigare krossades; antingen i en murbruk, smula den med dina händer eller blanda den.
En annan metod, mycket snabbare, består av att vila materialet i en kittel med kokande vatten i en halvtimme. Slutligen, med hjälp av en sikt eller sil (eller filterpapper om det finns tillgängligt), fortsätter vi att ta bort de återstående fasta ämnena och bevara vätskan eller färgad lösning.
Vi kommer då att ha vår indikator, som kommer att utsättas för citronsyra, vinäger, natriumbikarbonat och tvättmedel. På detta sätt kan dess färgförändring ses från sura pH-värden (pH <7) till basisk (pH> 7).
Naturliga pH-indikatorer
Gurkmeja
Eftersom färgerna inte beror på ett enda färgämne, utan på en blandning av tio eller fler av dem, bör de naturliga indikatorerna nämnas beroende på vilken frukt eller blommor de utgör.
Så vi börjar med gurkmeja pulver, vars orange färg är karakteristisk för denna grönsak och beror på dess curcuminoid innehåll. En extraktion av gurkmeja ger en gulaktig lösning. Om du lägger till vinäger kommer den att bli färglös, samma som om citronsyra (från citronsaft, passionsfrukt etc.) tillsattes.
Samtidigt kommer gurkmeja-lösningen att ändras från gul till röd om bakpulver, tvättmedel eller tvålvatten tillsätts. Detta experiment kan göras i alla kök eller på ett bord nära skafferi.
Beets
Betesaft (redan siktad) är en av de mest kända naturliga indikatorerna i barns experiment. Från pH 2 till 9 visar det rödaktiga färger och blir mer och mer lila när mediets alkalinitet ökar. Men i starkt alkaliska medier har den en gul färg.
Därför skulle betesaft vara en bra indikator för att upptäcka plötsliga ökningar i alkalinitet.
Lila kål
Rödkålssaft är ännu bättre känd och används än rödbetasaft. Dess färgvariationer är mer uppenbara och användbara, så förmodligen består det av en mer komplex blandning av antocyaniner.
Nyberedd vid neutralt pH, den uppvisar sin typiska lila färg. Om syra tillsätts blir den röd. Under tiden, om en bas läggs till, blir den blå (pH = 8), grön (pH = 9-13) och slutligen gul (pH = 14).
bär
Vissa bär, som körsbär, blåbär, björnbär och druvor (även om de senare också betraktas som frukt) har antocyanininnehåll som gör dem till naturliga syrabasindikatorer.
Till exempel uppträder druvsaft på ett liknande sätt som rödbetor eller kåljuice; de erhållna färgerna är emellertid olika och mindre varierade. Vid surt pH blir druvsaft gul-orange; medan det är i basiskt pH-värde, har det olivgröna färger, som intensifieras när pH närmar sig 14.
För körsbär och björnbär är färgförändringarna från röd (syra) till blå eller lila (basic). Däremot uppträder antocyaninerna i blåbär som de i lila kål; båda indikatorerna genererar mycket liknande färger, med skillnaden att blåbärslösningarna inte blir blå när som helst.
Blomblad
Blomblad kan också krossas för att framställa vattenhaltiga eller alkoholhaltiga lösningar därav. Rosor producerar till exempel färglösa lösningar vid neutralt pH. Men i sura medier (pH <4) blir de rosa, medan de i grundläggande media (pH> 8) vänder sig till grönaktig-gulaktiga färger.
Å andra sidan förblir lösningarna framställda med hibiskuskronor orange tills pH 7, när de börjar bli mörklila vid alkaliska pH-värden.
Experimentet kan upprepas och analyseras med kronblad av pelargon, petunior, pioner, morgonhärligheter, bland andra blommor.
lök
Genom att skala skal av frukt eller grönsaker bereds lösningar som utvärderas som naturliga indikatorer. Med lök, till exempel, erhålls en lösning av rosa färgtoner, accentueras i surt pH, och som lite efteråt blir gulaktiggrön vid basiskt pH.
De grundläggande lösningarna för lök kännetecknas inte bara av att de är grönaktiga i färg, utan de är också luktfria. De luktar inte längre som lök.
På samma sätt kan du fortsätta med skinn av päron, plommon, persikor, äpplen och rovor. Dock kommer dina resulterande indikatorer inte att jämföras med lila kål eller blåbär.
referenser
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemi (8: e upplagan). CENGAGE Learning.
- Dr Erica. (2016, 22 april). Naturlig pH-indikator: kål vs. betor. Återställd från: rosieresearch.com
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (16 september 2019). PH-indikatorer för hem och trädgård. Återställd från: thoughtco.com
- Joanna Klein. (02 mars 2016). En snabb, färgglad förändring för en morgonhärlighet. The New York Times. Återställd från: nytimes.com
- Wikipedia. (2020). pH-indikator. Återställd från: en.wikipedia.org