Проектная работа

Задача № 10

Индикатор pH

Сок многих фруктов и овощей содержит естественный индикатор, который меняет цвет в соответствии с кислотностью или щелочностью раствора. Исследуйте такие соки - индикаторы и их смеси. Предложите наиболее точный и эффективный состав и сравните его свойства со стандартной лакмусовой бумажкой

Индикаторы кислотно-основные — органические вещества, изменяющие характер окраски (двухцветные индикаторы) или ее интенсивность (одноцветные индикаторы) при перемене рН среды.

Двухцветные индикаторы Одноцветный индикатор

Лакмус Метиловый оранжевый Фенолфталеин

Антоцианы

В растительном мире известно около 2 тысяч пигментов. Наиболее стойкими, являются 150.

Все пигменты можно разделить на три группы — хлорофиллы, каротиноиды, антоцианы . Хорошими индикаторными свойствами обладают антоцианы.

  Диапазон цветов изменяется благодаря наличию

в растениях в основном трёх видов антоцианов,

различных между собой числом гидроксильных

групп: пеларгонидинт (красный),

цианидин (фиолетовый)

и дельфинидин (синий). 

Антоцианы

В зависимости от среды происходит структурное изменение антоцианов, что приводит к изменению их цвета.

В кислой среде антоцианы приобретают красный цвет, в нейтральной – фиолетовые, а в щелочной – синий или сине – зеленый цвет.

Технология приготовления раствора индикатора

50г свежих плодов (корнеплодов) размельчить в ступке, залить 200 мл воды и кипятить в течение 2-3 минут. Затем охлаждённый и отфильтрованный раствор разбавить спиртом в соотношении 2:1 с целью предохранения раствора от порчи.

Технология приготовления индикаторной бумаги

Для приготовления индикаторной бумаги необходимо в приготовленный раствор опустить сухую фильтровальную бумагу на 10 – 12 минут, пока красящее вещество не адсорбируется целлюлозой. При необходимости эту процедуру повторить 2 – 3 раза. Затем бумагу сушат не допуская попадания яркого свет. Сухую бумагу разрезают и хранят в пакете

Исследование свойств индикаторной бумаги

Для сравнения свойств природных индикаторов со стандартной лакмусовой бумагой были взяты 0,1н растворы

1 . HCl pH=1

2 . CH3COOH (уксусная кислота) pH = 3

3 . H2CO3 (угольная кислота) pH=4 , 5

4. H2O pH=7

5. Минеральная негазированная вода pH= 8 -8,5

6. NaHCO3 ( пищевая сода ) pH=9-9 , 5

7 . NH3 (аммиак) pH = 11

8 . NaOH pH=14

Технология приготовления раствора индикатора

Индикатор из сока краснокочанной капусты готовится следующим образом: 40-50 граммов мелко нарезанной капусты залить 25 мл этилового спирта, осторожно прокипятить, отфильтровать.

Исследование свойств индикатора из краснокочанной капусты

Результаты опыта:

Вывод:

Спиртовая вытяжка листьев краснокочанной капусты может использоваться как двухцветный кислотно-основный индикатор

Среда кислая

Красный

Среда нейтральная

Среда щелочная

Фиолетовый

Зеленый

Исследование свойств индикаторной бумаги из краснокочанной капусты

H2O

NH3

NaHCO3

Мин. вода

CH3COOH

NaOH

H2CO3

HCl

Результаты опыта:

Индикаторная бумага из краснокочанной капусты показала заметные изменения окраски в зависимости от pH среды

Приготовление индикатора из лука синего

Исследование свойств индикатора из лука синего

Результаты опыта:

Вывод:

Водная вытяжка лука синего может использоваться как двухцветный кислотно-основный индикатор

Среда кислая

Красный

Среда нейтральная

Среда щелочная

Сине-фиолетовый

Зеленый

Исследование свойств индикаторной бумаги из вытяжки

лука синего

H2CO3

CH3COOH

NaHCO3

NH3

HCl

H2O

NaOH

Мин. вода

Результаты опыта:

Индикаторная бумага из синего лука показала заметные изменения окраски в зависимости от pH среды

Исследование свойств индикатора из свеклы

Результаты опыта:

Вывод:

Водная вытяжка корнеплода свеклы может использоваться как двухцветный кислотно-основный индикатор

Среда кислая

Ярко-красный

Среда нейтральная

Среда щелочная

Цвет рубиновый

Желтый

Исследование свойств индикатора из ягод черной смородины

Результаты опыта:

Вывод:

Водная вытяжка из ягод черной смородины может использоваться как двухцветный кислотно-основный индикатор

Среда кислая

Красный

Среда нейтральная

Среда щелочная

Бордовый

Зеленый

Исследование свойств индикаторной бумаги из

ягод смородины

H2O

NH3

NaHCO3

Мин. вода

NH3

H2CO3

Мин. вода

CH3COOH

CH3COOH

NaOH

NaOH

H2CO3

HCl

NaHCO3

H2O

HCl

Результаты опыта:

Индикаторная бумага из ягод смородины показала изменения окраски в зависимости от pH среды

Приготовление индикатора ягод клюквы

Исследование свойств индикатора из ягод клюквы

Результаты опыта:

Вывод:

Водная вытяжка из ягод клюквы может использоваться как двухцветный кислотно-основный индикатор

Среда кислая

Красный

Среда нейтральная

Среда щелочная

Бордовый

Зеленый

Исследование свойств индикаторной бумаги из ягод клюквы

H2O

NH3

NaHCO3

NaHCO3

Мин. вода

H2CO3

CH3COOH

NH3

CH3COOH

H2O

NaOH

NaOH

H2CO3

HCl

HCl

Результаты опыта:

Индикаторная бумага из ягод клюквы показала изменения окраски в зависимости от среды, но оттенки цвета в кислотной (розово-оранжевые) или щелочной (зеленые) среде различаются незначительно

Исследование свойств индикатора из ягод садовой земляники

Результаты опыта:

Вывод:

Водная вытяжка из ягод садовой земляники может использоваться как двухцветный кислотно-основный индикатор

Среда кислая

Оранжевый

Среда нейтральная

Среда щелочная

Розовый

Светло-коричневый

Исследование свойств индикатора из моркови

(спирторастворимые пигменты – каратиноиды)

Результаты опыта:

Вывод:

Спиртовая вытяжка корнеплода моркови дает не слишком определенный результат

Среда кислая

Светло-оранжевый

Среда нейтральная

Среда щелочная

Оранжевый

Темно-оранжевый

Выводы:

-многие природные растения обладают свойствами кислотно-основных индикаторов, способных изменять свою окраску в зависимости от среды;

- свойствами индикаторов обладают, в основном, те растения и их части, которые содержат антоцианы;

• интенсивность окраски индикаторов зависит от концентрации исследуемых растворов, что позволяет приблизительно оценить   агрессивность среды;
• индикаторная бумага приготовленная из природных индикаторов примерно отражает pH среды, что проверено универсальной лакмусовой бумагой;

• лучшими природными индикаторами, на наш взгляд, являются вытяжки из краснокочанной капусты, лука синего т.к. изменения их окраски в зависимости от pH среды наиболее заметны

Это интересно:

Цветовая радуга, приготовленная

из различных растворов и индикатора из краснокочанной капусты

Список литературы:

1.  Аликберова Л. Ю. Занимательная химия. – М.: АСТ-ПРЕСС, 2002.

2. Савина Л. А. Я познаю мир. Детская энциклопедия. Химия. – М.: АСТ, 1996.

3. Семенов П. П. «Индикаторы из местного растительного материала», «Химия в школе», 1984, №1, стр.73.

4. Энциклопедический словарь юного химика. – М.: Педагогика, 1982.

5. festival.1september.ru

6. infourok.ru

7. ru.wikipedia.org