6 INDICATORI DE PH NATURAL ȘI BENEFICII DE EXTRACȚIE A COLORANTULUI - CHIMIE - 2025

Indicatorii naturali de pH sunt molecule responsabile pentru colorațiile observate la plante, fructe sau flori și unele legume. Ele constau în marea lor majoritate dintr-o familie de compuși organici numiți antocianini, care sunt identificați în natură prin culorile lor albastre, roșii și violet.

Prin urmare, dacă avem un fruct roșiatic, este probabil ca culoarea sa să se datoreze unui set de antocianine. Acestea au o structură moleculară care le permite să absoarbă fotoni, reflectând lungimile de undă pe care ochii noștri le primesc și creierul interpretează ca culoare. Când există o variație a pH-ului, structurile lor se schimbă și, prin urmare, culoarea pe care o percepem.

Culoarea hortensiilor variază în funcție de aciditatea sau alcalinitatea solurilor în care plantele tale cresc. Sursa: Pixnio.

Un exemplu binecunoscut este cel al hortensiilor. În solurile acide, bogate în aluminiu și alți cationi metalici, prezintă petale albăstrui (imaginea superioară). Deoarece aciditatea solului este neutralizată sau diminuată, hortensiile prezintă nuanțe de violet, având în final petale roșiatice sau roz în solurile de bază.

Multe dintre culorile la care asistăm fructele sau florile sunt sensibile la modificările de pH; cu toate acestea, schimbarea (schimbarea) culorii suferite de astfel de coloranți naturali nu este întotdeauna favorabilă utilizării lor ca indicatori ai acidului într-un laborator.

Extracția de coloranți

Avantajul lucrării cu indicatori naturali este că experimentele pot fi făcute pe siguranța locuinței și cu materiale și ingrediente simple. În primul rând, colorantul trebuie îndepărtat folosind un solvent. Aceasta poate fi apă sau frecarea alcoolului.

Scopul acestei extracții este de a avea o soluție colorată, la care pH-ul va fi variat prin adăugarea de produse de zi cu zi.

Există numeroase metode de obținere a acestuia. Unul dintre ele este să lase pielea fructelor, florilor, tulpinilor etc., înmuierea peste noapte într-un recipient cu apă sau alcool. Procesul va avea o performanță mai bună dacă materialul din care va fi extras colorantul este anterior zdrobit; fie într-un mortar, sfărâmându-l cu mâinile sau amestecându-l.

O altă metodă, mult mai rapidă, constă în a pune materialul într-o căldare cu apă clocotită timp de o jumătate de oră. În cele din urmă, folosind o sită sau sită (sau hârtie filtrantă dacă există), procedăm la îndepărtarea solidelor rămase și la păstrarea soluției lichide sau colorate.

Vom avea apoi indicatorul nostru, care va fi supus acidului citric, oțetului, bicarbonatului de sodiu și detergenților. În acest fel, schimbarea culorii sale poate fi observată de la valorile pH-ului acid (pH <7) la cele de bază (pH> 7).

Indicatori naturali de pH

Curcumă

Deoarece culorile nu se datorează unui singur colorant, ci unui amestec de zece sau mai multe dintre acestea, indicatorii naturali trebuie menționați în funcție de ce fructe sau flori alcătuiesc.

Deci, începem cu pulberea de turmeric, a cărei culoare portocalie este caracteristică acestei legume și se datorează conținutului său de curcuminoide. O extracție a turmericului va produce o soluție gălbui. Dacă i se adaugă oțet, acesta va deveni incolor, la fel ca și dacă s-ar adăuga acid citric (din suc de lămâie, fructe de pasiune etc.).

Între timp, soluția de turmeric se va schimba de la galben la roșu dacă se adaugă sodă, detergent sau apă cu săpun. Acest experiment poate fi făcut în orice bucătărie sau pe o masă de lângă cămară.

sfecla

Sucul de sfeclă (deja cernut) este unul dintre cei mai cunoscuți indicatori naturali în experimentele copiilor. De la pH 2 până la 9, arată culori roșiatice, devenind din ce în ce mai purpuriu pe măsură ce alcalinitatea mediului crește. Cu toate acestea, în medii puternic alcaline, are o culoare galbenă.

Prin urmare, sucul de sfeclă ar fi un indicator bun pentru a detecta creșteri bruște ale alcalinității.

Varză violet

Sucul de varză roșie este chiar mai cunoscut și folosit decât sucul de sfeclă. Variațiile sale de culoare sunt mai evidente și mai utile, deci, probabil, constă dintr-un amestec mai complex de antocianine.

Proaspăt preparată la pH neutru, își prezintă culoarea purpurie tipică. Dacă se adaugă acid, acesta se va înroși. Între timp, dacă se adaugă o bază, ea va deveni albastră (pH = 8), verde (pH = 9-13), iar în final, galbenă (pH = 14).

Fructe de padure

Unele fructe de pădure, cum ar fi cireșele, afine, mure și struguri (deși acestea din urmă sunt considerate și fructe), au un conținut de antocianină care le face indicatori naturali ai acidului.

De exemplu, sucul de struguri se comportă într-un mod similar cu sfecla sau sucul de varză; cu toate acestea, culorile obținute sunt diferite și mai puțin variate. La pH acid, sucul de struguri devine galben-portocaliu; în timp ce în pH de bază, are culori de măslin, care se intensifică pe măsură ce pH-ul se apropie de 14.

Pentru cireșe și mure, schimbările de culoare sunt de la roșu (acid) la albastru sau violet (de bază). În schimb, antocianinele din afine se comportă ca cele din varza violetă; ambii indicatori generează culori foarte similare, cu diferența că soluțiile de afine nu devin albastre în niciun moment.

Petale de flori

Petalele de flori pot fi, de asemenea, zdrobite pentru a prepara soluții apoase sau alcoolice ale acestora. Trandafirii, de exemplu, produc soluții incolore la pH neutru. Dar în mediile acide (pH <4), acestea devin roz, în timp ce în mediile de bază (pH> 8), se transformă în colorații verzuie-gălbui.

Pe de altă parte, soluțiile preparate cu petale de hibiscus rămân portocalii până la pH 7, când încep să devină purpuriu închis la valori de pH alcalin.

Experimentul poate fi repetat și analizat cu petale de geranii, petunii, bujori, glorii dimineții, printre alte flori.

cepe

Prin decojirea pieilor de fructe sau legume, se prepară soluții care sunt reevaluate ca indicatori naturali. Cu ceapă, de exemplu, se obține o soluție de tonuri rozaliu, accentuată în pH acid și că, puțin câte puțin, devin verzuie gălbui în pH de bază.

Soluțiile de bază ale cepei nu sunt caracterizate numai de culoarea verzuie, dar sunt și inodor. Nu mai miroase a ceapă.

În mod similar, puteți continua cu pielea de pere, prune, piersici, mere și napi. Cu toate acestea, indicatorii dvs. rezultați nu vor fi comparați cu cei de varză violet sau afine.

Referințe

1. Whitten, Davis, Peck și Stanley. (2008). Chimie (Ediția a VIII-a). CENGAGE Învățare.
2. Dr. Erica. (2016, 22 aprilie). Indicator natural de pH: varză vs. sfecla. Recuperat de la: rosieresearch.com
3. Helmenstine, Anne Marie, doctorat. (16 septembrie 2019). Indicatori de pH pentru casă și grădină. Recuperat de la: thinkco.com
4. Joanna Klein. (02 martie 2016). O schimbare rapidă și plină de culoare pentru o slavă matinală. The New York Times. Recuperat de la: nytimes.com
5. Wikipedia. (2020). indicator pH. Recuperat de la: en.wikipedia.org