Zapewne wiecie, że istnieją takie klasy związków chemicznych, jak kwasy i zasady, jak też o tym, że mogą one być mocne albo słabe. Pewnie spotkaliście się także z pojęciem pH. Jest to wygodna miara kwasowości / zasadowości. Nie wchodząc w szczegóły przypomnę tylko, że wodne roztwory obojętne mają pH równe 7. Substancje o charakterze kwasowym mają pH mniejsze niż 7, a zasadowe – większe. Warto też pamiętać, że zmiana wartości pH o jednostkę oznacza 10-krotny wzrost lub spadek stężenia jonów wodorowych H+.
Tyle teorii. Teraz kilka przykładów z życia codziennego, przede wszystkim z kuchni i ogrodu. Bardzo wiele związków organicznych ma charakterystyczne barwy. Jest ona zawsze efektem konkretnej struktury cząsteczek, przede wszystkim nagromadzenia w niej wiązań podwójnych. Ale wiele z tych związków ma jeszcze jedną ciekawą właściwość. W zależności od kwasowości środowiska ich barwa potrafi się zmienić, ponieważ obecność jonów H+ albo OH– wpływa na wspomniane wiązania podwójne.
Można to zaobserwować choćby w szklance z czarną herbatą. Wszyscy zapewne widzieli, że gdy do herbaty wciśniemy choćby kilka kropel soku z cytryny, jej barwa zmienia się na bardziej żółtą. I nie jest to efekt rozcieńczenia. Proces ten można odwrócić, dodając coś zasadowego, np. nieco sody oczyszczonej – wtedy zrobi się ona bardziej brązowa (ale lepiej jej po tym eksperymencie nie pić!). Przy okazji ciekawostka z lat PRL: w marnych barach byli specjaliści od „wzmacniania” herbaty – robili cienką, po czym dosypywali do gara nieco sody. I herbata robiła się zdecydowanie ciemniejsza, udając mocną. A zaoszczędzony susz herbaciany wynosili do domu.
Ale znacznie bardziej spektakularne są zmiany barw zachodzące w wywarze z czerwonej kapusty. To doświadczenie można zrobić bez problemu w domu, szczególnie kiedy ktoś ma dzieci. Można „wyczarować” całą gamę barw – od czerwieni (roztwór kwaśny) przez fiolet (obojętny) aż do zielonego (zasadowy). Za barwy w tym przypadku odpowiada cała masa barwników z grupy zwanej antocyjanami. Szczegółowy opis tego prostego, acz efektownego eksperymentu można bez trudu znaleźć w sieci.
Źródło: Wikipedia
Autor: Supermartl
Licencja: GNU FDL
Podobne efekty uzyskamy, wykorzystując sok z czarnych jagód. Także tutaj kluczową rolę odgrywają antocyjany, choć ich skład jest nieco inny niż w kapuście.
A jeśli ktoś chce poeksperymentować w kuchni z innymi substancjami, może sprawdzić, jak działają kwasy i zasady na kurkumę. Zawarta w niej kurkumina jest żółta w roztworze kwaśnym i obojętnym, natomiast w zasadowym przybiera barwę pomarańczową albo czerwonawą (cynober). Tu tylko jedna uwaga praktyczna: zabawa z kurkumą musi być prowadzona ostrożnie, ponieważ silnie barwi wszystko, na co trafi.
Źródło: Wikipedia
Autor: Paulozappi
Licencja: CC BY-SA 4.0
Ale zmiana barw w zależności od odczynu dotyczy też kwiatów wielu roślin. Klasycznym przypadkiem jest tu hortensja. Jeśli rośnie na glebie lekko kwaśnej (pH 5-6,5), kwiaty mają barwę niebieską, w bardziej kwaśnej (4-4,5) są fioletowe. W przypadku gleb zasadowych (pH powyżej 6,5) otrzymamy różne odcienie różowego.
Źródło: Wikipedia
Autor: Gsmith144
Licencja: CC BY-SA 4.0
Źródło: Wikipedia
Autor: Bthomeldh
Licencja: CC BY-SA 3.0
Spektakularne zmiany barwy spotkamy też u bardzo lubianych maleńkich niezapominajek (wiecie, że ich łacińska nazwa Myosotis oznacza „mysie uszko”?). Niebieski kolor kwiatów świadczy o tym, że gleba jest obojętna lub lekko zasadowa. Jeśli niezapominajka rośnie na glebie kwaśnej, kwiatki mają barwę różową, choć tu sytuacja jest nieco bardziej złożona, co potwierdzi każdy botanik.
Wielu szczególnie starszych czytelników może pamiętać słynne papierki lakmusowe. Sam lakmus to także naturalny wskaźnik pH, który ekstrahuje się z różnych gatunków porostów. Jest to mieszanina różnych barwnych związków organicznych, które w środowisku kwaśnym przyjmują barwę czerwoną, natomiast w obojętnym i zasadowym – niebieską. Sam lakmus nie rozpuszcza się w wodzie. Aby uzyskać papierek lakmusowy, barwnik rozpuszcza się w alkoholu i w takim roztworze zanurza bibułę. Potem się ją suszy i gotowe.
Reasumując – wskaźniki pH można znaleźć praktycznie wszędzie. Warto więc obserwować, ale też eksperymentować. Powodzenia!