자연의 pH 지표 식물, 과일 또는 꽃과 몇 가지 야채에서 관찰 된 착색에 대한 책임 분자이다. 그들은 자연에서 파란색, 빨간색 및 자주색으로 식별되는 안토시아닌이라고 불리는 유기 화합물 계열의 대다수로 구성됩니다.
따라서 우리가 붉은 과일을 가지고 있다면 그 색깔은 안토시아닌 세트 때문일 가능성이 큽니다. 이것들은 우리 눈이 받고 뇌가 색으로 해석하는 파장을 반사하여 광자를 흡수 할 수있는 분자 구조를 가지고 있습니다. pH에 변화가있을 때 그 구조가 바뀌고 따라서 우리가 인식하는 색도 변합니다.
수국의 색은 식물이 자라는 토양의 산도 또는 알칼리도에 따라 다릅니다. 출처 : Pixnio.
잘 알려진 예는 수국입니다. 알루미늄 및 기타 금속 양이온이 풍부한 산성 토양에서는 푸른 빛이 도는 꽃잎을 나타냅니다 (위 이미지). 토양의 산도가 중화되거나 감소함에 따라 수국은 보라색을 띠고 마지막으로 기본 토양에 붉은 색 또는 분홍색 꽃잎이 있습니다.
우리가 과일이나 꽃에서 목격하는 몇 가지 색상은 pH 변화에 민감합니다. 그러나 이러한 천연 착색제에 의해 겪는 색상 변화 (변화)가 실험실에서 산 염기 지표로 사용하기에 항상 유리한 것은 아닙니다.
염료 추출
자연 지표로 작업 할 때의 이점은 가정 안전과 간단한 재료 및 재료로 실험을 수행 할 수 있다는 것입니다. 먼저 솔벤트를 사용하여 착색제를 제거해야합니다. 이것은 물 또는 소독 용 알코올 일 수 있습니다.
상기 추출의 목적은 일상적인 제품을 추가함으로써 pH가 변하는 다채로운 용액을 갖는 것입니다.
그것을 얻는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 그중 하나는 과일, 꽃, 줄기 등의 껍질을 물이나 알코올이 담긴 용기에 밤새 담가 두는 것입니다. 착색제가 추출 될 재료가 이전에 분쇄 된 경우 공정 성능이 향상됩니다. 절구에 넣거나 손으로 부수거나 섞어줍니다.
훨씬 빠른 또 다른 방법은 30 분 동안 끓는 물과 함께 가마솥에 재료를 두는 것입니다. 마지막으로 체 또는 체 (또는 가능한 경우 여과지)를 사용하여 남아있는 고형물을 제거하고 액체 또는 유색 용액을 보존합니다.
그런 다음 구연산, 식초, 중탄산 나트륨 및 세제를 사용하는 지표를 갖게됩니다. 이러한 방식으로 산성 pH 값 (pH <7)에서 염기성 (pH> 7)까지의 색 변화를 볼 수 있습니다.
천연 pH 지표
심황
색상은 단일 착색제가 아니라 10 가지 이상의 혼합물로 인한 것이기 때문에 구성하는 과일이나 꽃에 따라 자연 지표를 언급해야합니다.
따라서 우리는 오렌지색 이이 야채의 특징이며 curcuminoid 함량으로 인한 심황 가루로 시작합니다. 심황을 추출하면 황색 용액이 생성됩니다. 식초를 넣으면 구연산 (레몬 즙, 패션 프루트 등)을 넣은 것과 같이 무색이됩니다.
한편, 베이킹 소다, 세제 또는 비눗물을 첨가하면 강황 용액이 노란색에서 빨간색으로 바뀝니다. 이 실험은 부엌이나 식료품 저장실 근처의 테이블에서 할 수 있습니다.
비트
비트 주스 (이미 체질)는 어린이 실험에서 가장 잘 알려진 자연 지표 중 하나입니다. pH 2에서 9까지 붉은 색을 띠며 배지의 알칼리도가 높아질수록 점점 보라색이됩니다. 그러나 강 알칼리성 매체에서는 노란색을 띤다.
따라서 비트 주스는 알칼리도의 급격한 증가를 감지하는 좋은 지표가 될 것입니다.
보라색 양배추
붉은 양배추 주스는 비트 주스보다 더 잘 알려져 있고 사용됩니다. 색상 변형이 더 분명하고 유용하므로 아마도 안토시아닌의 더 복잡한 혼합물로 구성되어있을 것입니다.
중성 pH에서 갓 준비한이 제품은 전형적인 보라색을 나타냅니다. 산을 넣으면 빨간색으로 변합니다. 한편 염기가 추가되면 파란색 (pH = 8), 녹색 (pH = 9-13), 마지막으로 노란색 (pH = 14)으로 바뀝니다.
베리류
체리, 블루 베리, 블랙 베리 및 포도와 같은 일부 베리 (후자는 과일로도 간주 됨)에는 천연 산-염기 지표가되는 안토시아닌 함량이 있습니다.
예를 들어, 포도 주스는 사탕무 또는 양배추 주스와 비슷한 방식으로 작동합니다. 그러나 얻은 색상은 다르며 덜 다양합니다. 산성 pH에서 포도 주스는 황색-주황색으로 변합니다. 기본 pH에서는 올리브 녹색을 띠며 pH가 14에 가까워지면 강렬 해집니다.
체리와 블랙 베리의 경우 색상이 빨간색 (산성)에서 파란색 또는 보라색 (기본)으로 변경됩니다. 대조적으로 블루 베리의 안토시아닌은 보라색 양배추와 같은 작용을합니다. 두 지표 모두 매우 유사한 색상을 생성하지만 블루 베리 솔루션이 항상 파란색으로 변하지 않는다는 차이점이 있습니다.
꽃잎
꽃잎을 분쇄하여 수성 또는 알코올 용액을 제조 할 수도 있습니다. 예를 들어 장미는 중성 pH에서 무색 용액을 생산합니다. 그러나 산성 매체 (pH <4)에서는 분홍색으로 변하고 기본 매체 (pH> 8)에서는 녹색 노란색으로 변합니다.
반면, 히비스커스 꽃잎으로 준비된 용액은 알칼리성 pH 값에서 진한 보라색으로 변하기 시작할 때 pH 7까지 주황색으로 유지됩니다.
실험은 다른 꽃들 중에서 제라늄, 피튜니아, 모란, 나팔꽃 등의 꽃잎으로 반복되고 분석 될 수 있습니다.
양파
과일이나 채소의 껍질을 벗겨서 천연 지표로 재평가되는 용액이 준비됩니다. 예를 들어, 양파의 경우 분홍빛이 도는 색조의 용액이 얻어지고 산성 pH가 강조되며, 염기성 pH에서 조금씩 황록색으로 변합니다.
양파의 기본 용액은 녹색을 띠는 것이 특징 일뿐만 아니라 무취입니다. 그들은 더 이상 양파 냄새가 나지 않습니다.
마찬가지로 배, 자두, 복숭아, 사과 및 순무의 껍질로 진행할 수 있습니다. 그러나 결과 지표는 자주색 양배추 또는 블루 베리의 지표와 비교되지 않습니다.
참고 문헌
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). 화학 (8 판). CENGAGE 학습.
- 에리카 박사. (2016 년 4 월 22 일). 천연 pH 지표 : 양배추 대 사탕무. 출처 : rosieresearch.com
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2019 년 9 월 16 일). 가정 및 정원 pH 표시기. 출처 : thoughtco.com
- 조안나 클라인. (2016 년 3 월 2 일). 나팔꽃을위한 빠르고 다채로운 변화. 뉴욕 타임즈. 출처 : nytimes.com
- Wikipedia. (2020). pH 표시기. 출처 : en.wikipedia.org