Как сделать натуральные индикаторы из цветов
Индикатор — это вещество, используемое для определения кислотности или щелочности раствора. В лаборатории мы знакомы с синтетическими индикаторами, такими как фенолфталеин или метиловый оранжевый. Однако мы также можем изготавливать природные индикаторы из легкодоступных материалов, например, из цветов. Помимо того, что цветочные индикаторы более экологичны, они также привлекательны тем, что вызывают красивые изменения цвета и могут стать интересным инструментом для изучения естественных наук как для школьников, так и для домашнего использования.
Почему интерес может быть индикатором?
Многие цветы содержат природные пигменты, называемые антоцианами. Эти пигменты отвечают за красный, фиолетовый, синий и даже розовый цвета, которые встречаются у различных видов цветов и фруктов. Антоцианы чувствительны к изменениям pH (уровня кислотности). В кислом растворе антоцианы обычно приобретают красный или розовый оттенок. В щелочном растворе же они могут стать зелеными, голубоватыми или даже желтыми — в зависимости от вида цветка и концентрации.
Благодаря этому свойству некоторые экстракты цветов можно использовать в качестве природных индикаторов для различения кислых и щелочных растворов, а также для простой оценки уровня pH.
Виды цветов, подходящие в качестве индикаторов
Не все цветы дают четкие индикаторы, но следующие виды довольно популярны и просты в использовании:
1. Гибискус (Hibiscus rosa-sinensis) – имеет насыщенный красный цвет, изменение цвета довольно контрастное.
2. Цветок клитории тройчатой (Clitoria ternatea) – синего цвета, известен как природный индикатор и пищевой краситель.
3. Бугенвиллея (бумажный цветок) – фиолетово-розовая, из нее можно получать экстракты привлекательного цвета.
4. Красные или фиолетовые розы содержат антоцианы, хотя результат часто бывает более тонким.
5. Цветы водяного гиацинта – некоторые виды содержат пигменты, которые также реагируют на pH.
Для достижения наилучших результатов выбирайте цветы насыщенного цвета (темно-фиолетовые, темно-красные или синие) и свежие.
Необходимые инструменты и материалы
Вот несколько простых инструментов, которые можно использовать дома:
– Горсть лепестков цветов (выберите один вид)
– Теплая или горячая вода (кипяченая не обязательна)
– Стакан или миска
– Ложка или ступка (для измельчения лепестков)
– Чистое ситечко из ткани/салфетки или чайное ситечко
– Небольшая бутылочка или закрытая емкость для хранения экстракта.
– Фильтровальная бумага/бумажные салфетки/бумага для кофе (необязательно, если вы хотите сделать индикаторную бумагу)
Для проверки решения:
– Уксус (кислота)
– Лимонный сок (кислый)
– Мыльный или моющий раствор (слабощелочной)
– Известковая вода (щелочная)
– Пищевая сода, растворенная в воде (слабое основание)
– Обычная вода в качестве нейтрального контрольного образца
Этапы изготовления натуральных индикаторов из цветов.
1. Подготовьте лепестки цветов.
Соберите или подготовьте цветы, затем используйте только лепестки. Быстро промойте чистой водой, чтобы удалить пыль и грязь. Избегайте слишком длительного замачивания, так как это помешает пигменту полностью раствориться до начала процесса экстракции.
2. Измельчите лепестки.
Поместите лепестки в стакан или миску. Разомните их ложкой, мелким пестиком или руками (при необходимости в перчатках). Это разрушит клеточные стенки лепестков, что облегчит высвобождение пигмента.
3. Экстракция теплой водой
Залейте лепестки теплой водой так, чтобы они были полностью погружены. Аккуратно помешивайте в течение 2–5 минут. Если вы хотите получить более насыщенный цвет, можно использовать более горячую воду и более длительное время замачивания (около 10–15 минут). Однако не замачивайте слишком долго и не перегревайте воду, так как это может повредить некоторые пигменты.
В качестве альтернативы можно использовать небольшое количество кулинарного спирта (например, этанола) для более интенсивной экстракции. Однако для домашнего и учебного использования достаточно теплой воды.
4. Профильтруйте экстракт.
Процедите смесь через сито или чистую ткань. Соберите жидкость — это естественный индикатор цвета цветка. Цвет жидкости будет соответствовать используемому цветку, например, синий — цветкам мотылькового горошка, а красный — цветкам гибискуса.
5. Хранить надлежащим образом.
Перелейте жидкий индикатор в небольшую чистую герметично закрытую бутылку. Для достижения наилучших результатов храните в холодильнике. Натуральные индикаторы обычно сохраняют свои свойства от 2 до 5 дней, в зависимости от чистоты и условий хранения.
Как использовать цветочные индикаторы для кислотно-щелочных анализов
Подготовьте несколько небольших стаканчиков с раствором, который вы хотите проверить (уксус, мыльная вода, пищевая сода и т. д.). Добавьте в каждый стаканчик по капле экстракта индикатора и понаблюдайте за изменением цвета.
В качестве общего обзора:
– Кислотный раствор: цвет индикатора имеет тенденцию меняться на красный/розовый.
– Нейтральное решение: цвет относительно стабилен или практически не меняется.
– Щелочной раствор: цвет меняется на зеленый, темно-синий или желтоватый (в зависимости от индикатора).
Например, экстракт цветков мотылькового горошка обычно содержит следующие компоненты:
– Кислота (уксус/лимон): синий цвет меняется на фиолетовый/розовый.
– Нейтральный (вода): остается синим
– Основа (мыло/пищевая сода): от синего до сине-зеленого цвета.
Экстракт гибискуса:
– Кислота: красный цвет становится ярче
– Основание: приобретает зеленоватый или коричневый оттенок.
Поскольку каждый цветок имеет разный пигментный состав, результаты могут незначительно отличаться.
Изготовление индикаторной бумаги из цветочного экстракта (по желанию)
Если вам нужно что-то более практичное, например, лакмусовая бумага, вы можете изготовить индикаторную бумагу из натуральных материалов.
Этапы:
1. Разрежьте фильтровальную бумагу, кофейную бумагу или плотную салфетку на небольшие полоски.
2. Опустите полоску в экстракт цветочного индикатора.
3. Поднимите и сушите в тени до полного высыхания.
4. Хранить в сухом закрытом контейнере.
Способ применения: просто опустите тест-полоску в исследуемый раствор или нанесите раствор на тест-полоску каплей, затем наблюдайте за изменением цвета.
Советы для получения более четких результатов
1. Используйте свежие цветы насыщенного цвета. Чем выше концентрация пигмента, тем заметнее изменение цвета.
2. Используйте прозрачную ёмкость. Это облегчит наблюдение за изменением цвета.
3. Создайте контрольный образец. Предоставьте нейтральную воду для сравнения.
4. Обратите внимание на концентрацию тестового раствора. Слишком концентрированный раствор моющего средства может вызвать помутнение цвета, что затруднит наблюдение.
5. Запишите результаты. Если вы используете это для школьного задания, создайте таблицу наблюдений, чтобы упорядочить данные.
обложка
Изготовление натурального индикатора из цветов — это простой способ понять концепцию кислот и оснований, используя окружающие нас природные материалы. Используя антоциановые пигменты, содержащиеся в цветах, мы можем наблюдать изменения pH, проявляющиеся в интересных изменениях цвета. Это занятие идеально подходит для домашних научных экспериментов, школьных лабораторий или образовательных мероприятий с детьми. Помимо того, что это недорого и просто, этот натуральный индикатор также учит нас тому, что наука может быть найдена в повседневной жизни.
С помощью тщательной экстракции и тестирования вы сможете создать индикатор цвета, достаточно точный для базового обучения. Удачи, и не забудьте поэкспериментировать с разными видами цветов, чтобы найти наиболее очевидные изменения цвета!
