Die natürlichen pH-Indikatoren sind Moleküle, die für die in Pflanzen, Früchten oder Blumen und einigen Gemüsen beobachteten Färbungen verantwortlich sind. Sie bestehen in ihrer überwiegenden Mehrheit aus einer Familie organischer Verbindungen, die Anthocyane genannt werden und in der Natur durch ihre blauen, roten und violetten Farben gekennzeichnet sind.
Wenn wir also eine rötliche Frucht haben, ist es wahrscheinlich, dass ihre Farbe auf eine Reihe von Anthocyanen zurückzuführen ist. Diese haben eine molekulare Struktur, die es ihnen ermöglicht, Photonen zu absorbieren, Wellenlängen zu reflektieren, die unsere Augen empfangen, und das Gehirn als Farbe zu interpretieren. Wenn sich der pH-Wert ändert, ändern sich ihre Strukturen und damit die Farbe, die wir wahrnehmen.
Die Farbe der Hortensien variiert je nach Säuregehalt oder Alkalität der Böden, auf denen Ihre Pflanzen wachsen. Quelle: Pixnio.
Ein bekanntes Beispiel sind Hortensien. In sauren Böden, die reich an Aluminium und anderen Metallkationen sind, weisen sie bläuliche Blütenblätter auf (oberes Bild). Wenn der Säuregehalt des Bodens neutralisiert oder verringert wird, zeigen die Hortensien violette Farbtöne und schließlich rötliche oder rosa Blütenblätter in basischen Böden.
Einige der Farben, die wir in Früchten oder Blumen beobachten, reagieren empfindlich auf Änderungen des pH-Werts. Die Farbverschiebung (Veränderung), unter der solche natürlichen Farbstoffe leiden, ist jedoch nicht immer günstig für ihre Verwendung als Säure-Base-Indikatoren in einem Labor.
Farbstoffextraktion
Der Vorteil der Arbeit mit natürlichen Indikatoren besteht darin, dass Experimente zur Sicherheit zu Hause und mit einfachen Materialien und Zutaten durchgeführt werden können. Zunächst muss der Farbstoff mit einem Lösungsmittel entfernt werden. Dies kann Wasser oder Alkohol sein.
Der Zweck dieser Extraktion besteht darin, eine farbenfrohe Lösung zu erhalten, zu der der pH-Wert durch Zugabe alltäglicher Produkte variiert wird.
Es gibt zahlreiche Methoden, um es zu erhalten. Eine davon besteht darin, die Schalen der Früchte, Blumen, Stängel usw. über Nacht in einem Behälter mit Wasser oder Alkohol zu legen. Das Verfahren hat eine bessere Leistung, wenn das Material, aus dem der Farbstoff extrahiert wird, zuvor zerkleinert wurde; entweder in einem Mörser, mit den Händen zerbröckeln oder mischen.
Eine andere Methode, die viel schneller ist, besteht darin, das Material eine halbe Stunde lang in einem Kessel mit kochendem Wasser zu ruhen. Schließlich entfernen wir mit einem Sieb oder Sieb (oder Filterpapier, falls verfügbar) die verbleibenden Feststoffe und konservieren die flüssige oder gefärbte Lösung.
Wir werden dann unseren Indikator haben, der Zitronensäure, Essig, Natriumbicarbonat und Waschmitteln ausgesetzt sein wird. Auf diese Weise kann seine Farbänderung von sauren pH-Werten (pH <7) zu basischen (pH> 7) gesehen werden.
Natürliche pH-Indikatoren
Kurkuma
Da die Farben nicht auf einen einzelnen Farbstoff zurückzuführen sind, sondern auf eine Mischung von zehn oder mehr, sollten die natürlichen Indikatoren je nach den Früchten oder Blüten, aus denen sie bestehen, angegeben werden.
Wir beginnen also mit Kurkumapulver, dessen orange Farbe für dieses Gemüse charakteristisch ist und auf seinen Curcuminoidgehalt zurückzuführen ist. Eine Extraktion der Kurkuma ergibt eine gelbliche Lösung. Wenn Essig hinzugefügt wird, wird es farblos, genauso wie wenn Zitronensäure (aus Zitronensaft, Passionsfrucht usw.) hinzugefügt wurde.
In der Zwischenzeit wechselt die Kurkuma-Lösung von gelb nach rot, wenn Backpulver, Reinigungsmittel oder Seifenwasser hinzugefügt werden. Dieses Experiment kann in jeder Küche oder auf einem Tisch in der Nähe der Speisekammer durchgeführt werden.
Rüben
Rübensaft (bereits gesiebt) ist einer der bekanntesten natürlichen Indikatoren in Kinderversuchen. Von pH 2 bis 9 zeigt es rötliche Farben, die mit zunehmender Alkalität des Mediums immer violetter werden. In stark alkalischen Medien hat es jedoch eine gelbe Farbe.
Daher wäre Rübensaft ein guter Indikator, um plötzliche Erhöhungen der Alkalität festzustellen.
Rotkohl
Rotkohlsaft ist noch bekannter und bekannter als Rübensaft. Seine Farbabweichungen sind offensichtlicher und nützlicher, so dass es vermutlich aus einer komplexeren Mischung von Anthocyanen besteht.
Frisch zubereitet bei neutralem pH-Wert zeigt es seine typische violette Farbe. Wenn Säure hinzugefügt wird, wird sie rot. Wenn eine Base hinzugefügt wird, wird sie blau (pH = 8), grün (pH = 9-13) und schließlich gelb (pH = 14).
Beeren
Einige Beeren wie Kirschen, Blaubeeren, Brombeeren und Trauben (obwohl letztere auch als Früchte gelten) haben einen Anthocyanin-Gehalt, der sie zu natürlichen Säure-Base-Indikatoren macht.
Zum Beispiel verhält sich Traubensaft ähnlich wie Rüben- oder Kohlsaft; Die erhaltenen Farben sind jedoch unterschiedlich und weniger unterschiedlich. Bei saurem pH-Wert färbt sich der Traubensaft gelb-orange. im basischen pH-Wert hat es olivgrüne Farben, die sich verstärken, wenn sich der pH-Wert 14 nähert.
Bei Kirschen und Brombeeren wechseln die Farben von rot (sauer) nach blau oder lila (basisch). Im Gegensatz dazu verhalten sich die Anthocyane in Blaubeeren wie die in Purpurkohl; Beide Indikatoren erzeugen sehr ähnliche Farben, mit dem Unterschied, dass die Blaubeerlösungen zu keinem Zeitpunkt blau werden.
Blütenblätter
Blütenblätter können auch zerkleinert werden, um wässrige oder alkoholische Lösungen davon herzustellen. Rosen produzieren beispielsweise farblose Lösungen bei neutralem pH. In sauren Medien (pH <4) färben sie sich rosa, in basischen Medien (pH> 8) grünlich-gelblich.
Andererseits bleiben die mit Hibiskusblättern hergestellten Lösungen bis zu einem pH-Wert von 7 orange, wenn sie beginnen, bei alkalischen pH-Werten dunkelviolett zu werden.
Das Experiment kann wiederholt und unter anderem mit Blütenblättern von Geranien, Petunien, Pfingstrosen und Winde analysiert werden.
Zwiebeln
Durch Schälen der Schalen von Obst oder Gemüse werden Lösungen hergestellt, die als natürliche Indikatoren neu bewertet werden. Mit Zwiebeln wird zum Beispiel eine Lösung von Rosatönen erhalten, die im sauren pH-Wert akzentuiert sind und die nach und nach im basischen pH-Wert gelblichgrün werden.
Die Grundlösungen von Zwiebeln zeichnen sich nicht nur durch eine grünliche Farbe aus, sondern sind auch geruchlos. Sie riechen nicht mehr nach Zwiebeln.
Ebenso können Sie mit den Häuten von Birnen, Pflaumen, Pfirsichen, Äpfeln und Rüben fortfahren. Ihre resultierenden Indikatoren werden jedoch nicht mit denen von Purpurkohl oder Blaubeeren verglichen.
Verweise
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