6 INDICATORI DI PH NATURALI E BENEFICI PER L'ESTRAZIONE DEL COLORANTE - CHIMICA - 2025

Gli indicatori di pH naturali sono molecole responsabili delle colorazioni osservate nelle piante, nei frutti o nei fiori e in alcune verdure. Consistono nella stragrande maggioranza di una famiglia di composti organici chiamati antociani, identificati in natura dai loro colori blu, rosso e viola.

Pertanto, se abbiamo un frutto rossastro, è probabile che il suo colore sia dovuto a un insieme di antociani. Questi hanno una struttura molecolare che consente loro di assorbire i fotoni, riflettendo le lunghezze d'onda che i nostri occhi ricevono e il cervello interpreta come colore. Quando c'è una variazione del pH, cambiano le loro strutture e, quindi, il colore che percepiamo.

Il colore delle ortensie varia a seconda dell'acidità o dell'alcalinità dei terreni in cui crescono le tue piante. Fonte: Pixnio.

Un esempio noto è quello delle ortensie. In terreni acidi, ricchi di alluminio e altri cationi metallici, presentano petali bluastri (immagine in alto). Man mano che l'acidità del terreno viene neutralizzata o diminuita, le ortensie mostrano sfumature violacee, avendo infine petali rossastri o rosa nei terreni basici.

Molti dei colori che vediamo nei frutti o nei fiori sono sensibili ai cambiamenti di pH; tuttavia, il cambiamento di colore (cambiamento) subito da tali coloranti naturali non è sempre favorevole al loro utilizzo come indicatori acido-base in un laboratorio.

Estrazione del colorante

Il vantaggio di lavorare con indicatori naturali è che si possono fare esperimenti sulla sicurezza domestica e con materiali e ingredienti semplici. In primo luogo, il colorante deve essere rimosso utilizzando un solvente. Può essere acqua o alcol denaturato.

Lo scopo di detta estrazione è quello di avere una soluzione colorata, alla quale si varierà il pH aggiungendo prodotti di uso quotidiano.

Esistono numerosi metodi per ottenerlo. Uno di questi è lasciare le bucce dei frutti, dei fiori, dei gambi, ecc., A bagno in un contenitore con acqua o alcool durante la notte. Il processo avrà una resa migliore se il materiale da cui verrà estratto il colorante viene preventivamente frantumato; o in un mortaio, sbriciolandolo con le mani o frullandolo.

Un altro metodo, molto più veloce, consiste nel far riposare il materiale in un calderone con acqua bollente per mezz'ora. Infine, utilizzando un setaccio o un setaccio (o carta da filtro se disponibile) si procede a rimuovere i solidi rimanenti e conservare la soluzione liquida o colorata.

Avremo quindi il nostro indicatore, che sarà soggetto ad acido citrico, aceto, bicarbonato di sodio e detergenti. In questo modo, il suo cambiamento di colore può essere visto da valori di pH acidi (pH <7) a valori basici (pH> 7).

Indicatori di pH naturali

Curcuma

Poiché i colori non sono dovuti a un singolo colorante, ma a una miscela di dieci o più di essi, è opportuno menzionare gli indicatori naturali a seconda del frutto o dei fiori che compongono.

Iniziamo quindi con la curcuma in polvere, il cui colore arancione è caratteristico di questo ortaggio ed è dovuto al suo contenuto di curcuminoidi. Un'estrazione della curcuma produrrà una soluzione giallastra. Se viene aggiunto l'aceto, diventerà incolore, come se fosse stato aggiunto acido citrico (da succo di limone, frutto della passione, ecc.).

Nel frattempo, la soluzione di curcuma cambierà da gialla a rossa se viene aggiunto bicarbonato di sodio, detergente o acqua saponosa. Questo esperimento può essere fatto in qualsiasi cucina o su un tavolo vicino alla dispensa.

Barbabietole

Il succo di barbabietola (già setacciato) è uno degli indicatori naturali più noti negli esperimenti dei bambini. Da pH 2 a 9 mostra colori rossastri, diventando sempre più violacei all'aumentare dell'alcalinità del mezzo. Tuttavia, in mezzi fortemente alcalini, ha un colore giallo.

Pertanto, il succo di barbabietola sarebbe un buon indicatore per rilevare improvvisi aumenti di alcalinità.

Cavolo viola

Il succo di cavolo rosso è ancora più conosciuto e utilizzato del succo di barbabietola. Le sue variazioni di colore sono più evidenti e utili, quindi presumibilmente consiste in una miscela più complessa di antociani.

Preparato al momento a pH neutro, mostra il suo tipico colore viola. Se viene aggiunto acido, diventerà rosso. Nel frattempo, se viene aggiunta una base, diventerà blu (pH = 8), verde (pH = 9-13) e infine gialla (pH = 14).

Frutti di bosco

Alcuni frutti di bosco, come ciliegie, mirtilli, more e uva (sebbene anche questi ultimi siano considerati frutti), hanno un contenuto di antocianine che li rende indicatori acido-base naturali.

Ad esempio, il succo d'uva si comporta in modo simile al succo di barbabietola o di cavolo; tuttavia i colori ottenuti sono diversi e meno vari. A pH acido, il succo d'uva diventa giallo-arancio; mentre a pH basico ha colori verde oliva, che si intensificano man mano che il pH si avvicina a 14.

Per le ciliegie e le more, i cambiamenti di colore vanno dal rosso (acido) al blu o al viola (base). Al contrario, gli antociani nei mirtilli si comportano come quelli nel cavolo viola; entrambi gli indicatori generano colori molto simili, con la differenza che le soluzioni al mirtillo non diventano mai blu.

Petali di fiori

I petali dei fiori possono anche essere frantumati per preparare soluzioni acquose o alcoliche. Le rose, ad esempio, producono soluzioni incolori a pH neutro. Ma in mezzi acidi (pH <4), diventano rosa, mentre in mezzi basici (pH> 8), si trasformano in colorazioni verdastre-giallastre.

D'altra parte, le soluzioni preparate con petali di ibisco rimangono arancioni fino a pH 7, quando iniziano a diventare viola scuro a valori di pH alcalini.

L'esperimento può essere ripetuto e analizzato con petali di gerani, petunie, peonie, glorie mattutine, tra gli altri fiori.

Cipolle

Pelando le bucce di frutta o verdura si preparano soluzioni che vengono rivalutate come indicatori naturali. Con le cipolle, ad esempio, si ottiene una soluzione dai toni rosati, accentuati a pH acido, e che a poco a poco virano al verde giallastro a pH basico.

Le soluzioni di base delle cipolle non sono solo caratterizzate dal colore verdastro, ma sono anche inodori. Non odorano più di cipolle.

Allo stesso modo si può procedere con le bucce di pere, prugne, pesche, mele e rape. Tuttavia, i tuoi indicatori risultanti non saranno confrontati con quelli del cavolo viola o del mirtillo.

Riferimenti

1. Whitten, Davis, Peck e Stanley. (2008). Chimica (8 ° ed.). CENGAGE Apprendimento.
2. Dott.ssa Erica. (2016, 22 aprile). Indicatore di pH naturale: cavolo vs. barbabietole. Estratto da: rosieresearch.com
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (16 settembre 2019). Indicatori di pH per la casa e il giardino. Estratto da: thoughtco.com
4. Joanna Klein. (2 marzo 2016). Un cambiamento rapido e colorato per una gloria mattutina. Il New York Times. Estratto da: nytimes.com
5. Wikipedia. (2020). Indicatore di pH. Estratto da: en.wikipedia.org