Farebná škála hodnôt pH niektorých prírodných pH indikátorov

Vzdelávacia oblasť: VÝZNAMNÉ CHEMICKÉ PRVKY A ZLÚČENINY
Tematický celok: NEUTRALIZAČNÉ A REDOXNÉ REAKCIE
Téma: pH INDIKÁTORY

Určite poznáš aspoň jeden rastlinný pH indikátor, ktorý mení svoje sfarbenie v závislosti od kyslosti či zásaditosti skúmaného prostredia. O látke, pigmente, ktorý sa nachádza v rastlinke a je príčinou tejto farebnej zmeny, pretože je citlivý na pH, som písala viac v lekcii Prírodný pH indikátor.

Podľa inštrukcií v tejto lekcii pripravíš svoje vlastné farebné škály pH stupnice troch rôznych rastlín, ktoré obsahujú antokyány a jednej rastliny, ktorá obsahuje inú pH citlivú chemickú látku. Tieto farebné pH stupnice môžu v budúcnosti slúžiť ako referenčné pri určovaní pH skúmanej vzorky v prípade ak použiješ opäť jeden z daných štyroch rastlinných pH indikátorov. Alebo ich môžeš zaujímavo využiť vo výtvarnom tvorení (viac v lekciách Pop art s prírodným pH indikátorom, Zmizík alebo pozitív a negatív a Farebné banky.

Prvou rastlinkou je u nás dobre známa a obľúbená vianočná ruža. Červené sfarbenie jej vrcholových listov, listeňov spôsobujú práve antokyány. Vianočná ruža pochádza zo Strednej Ameriky, z oblasti južného Mexika. Poznali ju už starovekí Aztékovia, ktorí z nej pripravovali farbivo na textil i do kozmetiky, a dokonca vedeli z nej vyrobiť aj liek proti horúčke. Vianočná ruža kvitne v zime, v mesiacoch november a december a jej listene svojim tvarom a usporiadaním pripomínajú hviezdu. Vo svojej domovine má dostatok slnka, a preto je dobré ju pestovať na presvetlenom mieste.

Druhá rastlina, cvikla, má antokyány sústredené v podzemnej koreňovej časti. Aj vďaka obsahu týchto farbív (plus iných dôležitých živín, prvkov, vitamínov) by mala byť cvikla samozrejmou súčasťou nášho jedálnička. Antokyány z cvikle zabraňujú totiž krehnutiu ciev, spevňujú stenu vlásočníc. Prvé záznamy o cvikle sú staré asi 3 000 rokov a pochádzajú z Babylonie. Bola známa aj v starom Ríme, kde ju bohato využívali, jednak ako jedlo, ale najmä ako liek.

Myslím že tretiu rastlinu poznáš najlepšie, pretože je najbežnejšie používaným prírodným pH indikátorom – červená kapusta. Keďže jej listy obsahujú antokyány, rastlina môže meniť farbu podľa hodnoty pH pôdy, v ktorej rastie. V kyslých pôdach rastú listy viac červenkasté, v neutrálnych pôdach budú fialovejšie, zatiaľ čo v zásaditej pôde sa vytvoria kapustné hlávky so zelenožltými listami. To vysvetľuje skutočnosť, že tá istá rastlina je v rôznych oblastiach známa rôznymi farbami.

Posledná rastlina, ktorú môžeš použiť ako pH indikátor je kurkuma. V pakoreňoch tejto trvácej tropickej rastliny sa nachádza kurkumín, prírodné pH citlivé žlto-oranžové farbivo. Sušené pakorene kurkumy sa melú na jemný prášok, ktorý sa používa ako korenie, dochucovadlo jedál alebo aj potravinárske farbivo.

Ako pripravíš výluh z vianočnej ruže, ktorý bude slúžiť ako pH indikátor, si môžeš pozrieť v nasledovnom videu.

Výluhy ďalších rastlín pripravíš obdobne.

Pomôcky:

kadička alebo varný hrnček, sklená tyčinka/palička na miešanie, čajová lyžička, varič, banka/fľaška, gáza/sitko, 7 kadičiek/pohárov, 4 sady po 7 malých sklených fľaštičiek alebo skúmaviek, pipeta/striekačka

Chemikálie:

vianočná ruža s červenými listeňmi/surová cvikla/surová červená kapusta/kurkuma prášok, voda z vodovodu, destilovaná voda, pracia sóda (uhličitan sodný), sóda bikarbóna (hydrogenuhličitan sodný), ocot (kyselina octová 8%), citrónová šťava, univerzálne indikátorové pH papieriky

Postup:

1. Príprava rastlinného výluhu:

• Červené listene jednej vianočnej ruže natrhaj na menšie kúsky, vlož ich do hrnčeka a zalej približne 1dcl vody.
• Rovnaký postup zopakuj s červenou kapustou – natrhaj 2-3 listy.
• Cviklu nastrúhaj alebo nakrájaj na menšie kúsky
• Kurkumového prášku postačí pridať jednu čajovú lyžičku
• Zmes zohrej až do varu a chvíľu povar. Nechaj vychladnúť a odstáť aspoň 1 hodinu, a potom prefiltruj cez gázu alebo sitko do čistej fľašky.

2. Do siedmich kadičiek/pohárov priprav zásobné roztoky s rôznym pH:

• 1. kadička – nasýtený roztok pracej sódy
• 2. kadička – nasýtený roztok pracej sódy zriedený vodu 1:5 (túto vzorku môžeš ale nemusíš vynechať)
• 3. kadička – nasýtený roztok sódy bikarbóny
• 4. kadička – voda z vodovodu
• 5. kadička – destilovaná voda
• 6. kadička – ocot (8% kyselina octová)
• 7. kadička – koncentrovaná citrónová šťava

Pokiaľ máš k dispozícii kyselinu chlorovodíkovú alebo kyselinu sírovú, môžeš ju použiť ako zásobný roztok č.7 namiesto citrónovej šťavy.

3. Pomocou univerzálnych indikátorových papierikov zisti pH pripraveného roztoku

V každej kadičke (ak máš k dispozícii digitálny pH meter, odmeraj pH roztokov pomocou neho).

4. Pripravené zásobné roztoky s rôznym pH ponalievaj postupne do 4 sád malých fľaštičiek (približne do polovice objemu fľaštičky) a zoraď ich podľa vzrastajúcej nameranej hodnoty pH.

5. Do každej fľaštičky v prvej sade kvapni pomocou pipety niekoľko kvapiek (tak, aby sa vzorka jasne sfarbila) výluhu z vianočnej ruže.

6. Do každej fľaštičky v druhej sade kvapni pomocou pipety niekoľko kvapiek (tak, aby sa vzorka jasne sfarbila) výluhu z cvikle.

7. Do každej fľaštičky v tretej sade kvapni pomocou pipety niekoľko kvapiek (tak, aby sa vzorka jasne sfarbila) výluhu z červenej kapusty

8. Do každej fľaštičky v štvrtej sade kvapni pomocou pipety niekoľko kvapiek (tak, aby sa vzorka jasne sfarbila) výluhu z kurkumy

Vytvorené farebné stupnice každého skúmaného prírodného pH indikátora si odfotografuj, dopíš hodnoty pH (zistené pomocou pH univerzálneho indikátorového papierika) a takto uchovaj pre budúcnosť.

TIPY:

• Vyššie uvedené štyri rastlinné pH indikátory som zvolila kvôli jasne viditeľnej zmene farby v kyslom a zásaditom prostredí. Môžeš však preskúmať využitie aj iných rastliniek ako pH indikátorov – hroznovú šťavu, cibuľu, šupky červených jabĺk, broskyne, hrušky, slivky, reďkovky alebo zemiak.
• Roztoky s rôznym pH môžeš pripraviť zo sódy bikarbóny (zásadité) a kuchynského octu (kyslé) ich postupným riedením. Ako na to, nájdeš v lekcii Prírodný pH indikátor.
• Pokiaľ si chceš vytvoriť presnejšiu farebnú stupnicu pH prírodného indikátora so všetkými hodnotami pH, musíš sa pohrať s riedením roztokov a ich pH merať najlepšie digitálnym pH metrom.
• Uložené farebné pH stupnice s uvedenými pH hodnotami môžeš v budúcnosti použiť napríklad pri zisťovaní pH rôznych látok a prípravkov v domácnosti

POPREMÝŠĽAJ, VYHĽADAJ, ZISTI a POPÍŠ…

1. Uveď, ktoré chemické látky prítomné v rastlinách spôsobujú farebnú zmenu v závislosti od pH prostredia.
2. Zisti, či tieto chemické látky sú dôležité pre rastlinku alebo človeka aj iným spôsobom. Uveď ako.
3. Vyhľadaj, čo je to kurkumín, kde sa nachádza, akej farby je…
4. Je možné farebnú zmenu pozorovať aj na samotnej rastlinke v jej prirodzenom prostredí, kde rastie, žije, ak pH prostredia, napríklad pôdy sa mení?
5. Uveď, odkiaľ pochádza vianočná ruža. Na čo sa používala v minulosti?
6. Uveď odkiaľ pochádza cvikla. Prečo je dôležité aby bola zaradená v našom jedálničku?
7. Uveď z čoho sa pripravuje kurkumové korenie a zisti jeho chuť, vôňu.
8. Opíš, akým spôsobom pripravíš nasýtený roztok. Uveď, čo nasýtený roztok je.
9. Vyhľadaj, kde v domácnosti môžeš použiť kyselinu chlorovodíkovú.
10. Napíš chemický vzorec a chemický názov sódy bikarbóny aj pracej sódy.
11. Opíš farebné stupnice prírodných indikátorov, ktoré si pripravil. Ktorá z rastlín poskytla najviditeľnejšie farebné zmeny v závislosti od pH prostredia?
12. Popremýšľaj, na čo ďalej môžeš použiť pripravené farebné stupnice pH skúmaných rastlinných indikátorov?