Šta je pH vrijednost (i kako je odrediti pomoću kupusa)







Kada posjećujem škole, uglavnom držim predavanja iz popularne nauke. Međutim, iz Srednje mješovite škole u Gornjem Vakufu su me zamolili da održim radionicu u sklopu obilježavanja dana škole. I održala sam je - malu radionicu o pH vrijednosti i zašto nam je potrebno poznavati šta je to pH vrijednost. Vježba se sastojala iz toga da se učenicima demonstrira kako antocijani iz crvenog kupusa mogu predstavljati indikator pH vrijednosti.

Unutar ovog teksta pogledajte i "animirani" video koji objašnjava šta je to pH vrijednost. Sam recept za home-made indikator ćete naći nešto niže u tekstu. 



U reklamama za žvake često čujete da nakon ručka pH vrijednost u ustima opada. Šta to znači?


Nako jela, pH vrijednost u ustima opada...međutim, šta to znači? 


pH vrijednost je mjera koliko je nešto kiselo tj. kiselina. Kiselost ovisi od prisustva vodikovih jona, tačnije, hidronijum jona u otopini kiseline. Ako rastvorimo kiselinu u vodi, otopina će biti kisela, a ako rastvorimo bazu, otopina će biti bazna, tj. lužnata. Zapravo, pH vrijednost je „potencijal“ ili „moć“ jona vodika. To je mjera koncentracije, ili, još preciznije, aktivnosti jona hidrogena. U prevodu – ako u otopini ima više jona vodika, to će otopina biti kiselija




pH vrijednost je zapravo skala od 0 do 14, pri čemu  sredina ove skale, vrijednost 7, odgovara neutralnoj sredini. Sve ono što je manje od 7, predstavlja kiselinu, a ono što je veće od 7 bazu. Jake kiseline imaju nisku pH vrijednost, 2 ili 1, a jake baze visoku pH vrijednost, 13, 14. To je negativni logaritam koncentracije H+ jona, što znači da, ako je koncentracija H+ jona u nekoj otopini 10e-3 (deset na minus treću), onda pH vrijednost iznosi 3 i radi se o nekoj kiselini. 




Za neke sisteme je održanje tačno određene pH vrijednosti veoma bitno. Tako je normalna pH vrijednost krvi od 7.35 do 7.45. Sve ispod ili iznad ovih vrijednosti je opasno po život. Zbog toga treba biti naročito oprezan sa svim onim samoprozvanim doktorima koji vas ubjeđuju da trebate "alkalizirati" organizam kako ne biste dobili rak jer je rak po njima posljedica "acidifikacije ćelija", što apsolutno nije tačno i nema veze sa pameću. Rak nastaje zbog poremećaja u ćelijskom ciklusu, do kojeg može doći zbog mutacija, zbog djelovanja virusa, kancerogenih tvari, ali ne zbog niske pH vrijednosti organizma. Naš organizam sam može regulisati svoju pH vrijednost, bez obyira koliko mi unosili baznog ili kiselog u sebe...sve do neke granice, jer ako pretjeramo sa "alkalizacijom" možemo svoj život dovesti u opasnost. 

Sama jačina kiselina ili baza, ovisi i o načinu na koji se one joniziraju u vodi. Ako se kiselina u potpunosti jonizira, tj. rastavi na jone, onda je u pitanju jaka kiselina, poput sulfatne ili hloridne. Ako se jonizira samo djelično, poput karbonatne kiseline, onda je u pitanju slaba kiselina. Isto je i sa bazama - jake baze u potpunosti joniziraju, dok slabe joniziraju samo djelimično. Primjer jake baze je natrijev hidroksid.

Prelili smo narezani crveni kupus vrućom vodom...ono što je uslijedilo bilo je nevjerovatno


Kako određujemo pH vrijednost, da li je nešto kiselo, bazno ili neutralno? Možemo je odrediti pomoću sprave zvane pH-metar i takvo mjerenje je najpreciznije. 


Međutim, ako nam ne treba veoma precizno mjerenje pH vrijednosti, onda se služimo različitim indikatorima. Indikatori su jedinjenja koja mijenjaju boju sa promjenom pH-vrijednosti, a mogu biti u obliku tečnosti koju kapamo u rastvor čiju pH vrijednost ispitujemo ili u obliku papirića koju su premazani nekim indikatorom.


Crveni lakmus-papir u baznoj sredini poplavi, a plavi u kiseloj sredini pocrveni


Najpoznatiji indikator je lakmus papir. Plavi lakmus papir na pH vrijednostima manjim od 7 (kiselo) mijenja boju u crvenu, dok crveni lakmus-papir u takvim uslovima ne mijenja boju. Crveni lakmus-papir pri pH vrijednostima većim od 7 mijenja boju u plavo, dok plavi u baznoj sredini ostaje plav. Zbog te osobine lakmus papira, danas često kada je potrebno shematski obilježiti kiselinu i bazu, kiselina bude obilježena crvenom bojom, a baza plavom.




Metil oranž je u kiseloj sredini crven, a u baznoj žut


bromtimol plavo


Druge vrste indikatora su metil-oranž (crven ispod pH 3, žut iznad 4.5), fenolftalein (bezbojan ispod 8.5, ružičast iznad 9.5), bromtimolplavo (žut ispod 6.4, plav iznad 7.5)  te univerzalni indikator. Univerzalni indikator je naročito zanimljiv jer može približno odrediti pH vrijednost, za razliku od lakmus papira, koji samo pokazuje da li je nešto kiselina ili baza. Od pH 0 do 3 on on pokazuje različite nijanse crvene, što je tamnija crvena, to je pH bliže 0. Od 3 do 5 je narandžast, a od 5 do 6 žut, na 7 je zelen, od 8 do 9 plavozelen, a iznad 9 ima različite nijanse plave, sve do pH vrijedosti 12 i 13 i 14 kada je ljubičast.


Univerzalni indikator u rastvorima različite pH vrijednosti




A, sada, recept za home-made indikator.

Indikator pH vrijednosti možete napraviti kod kuće od povrća, recimo od crvenog kupusa kojeg prelijete vrućom vodom, pa tu vodu, kada odstoji i poprimi boju možete koristiti kao indikator na ispitivanju, recimo, pH vrijednosti soka od limuna, sirćeta ili otopine sode bikarbone. Ukoliko upotrijebiti i sredstvo za čišćenje rerni (ovdje je potreban oprez jer se radi o jakim bazama), možete ispitati i kako se indikator od kupusa ponaša sa jakim bazama. 

Za radionicu smo nasjeckali oko pola glavice crvenog kupusa na rezance i onda smo taj nasjeckani kupus prelili sa vrućom vodom. Voda je poprimila tamno ljubičastu boju. U čaše i epruvete smo stavili rastvore nekih supstanci koje imaju različitu pH vrijednost: sok od limuna, limuntos, sirćetnu kiselinu, solnu kiselinu, sodu bikarbonu, blanš za kosu, sredstvo za čišćenje rerni. Zatim smo u svaku od tih posuda usuli procijeđenu (filtriranu) vodu od kupusa i počela su se dešavati čuda: limunov sok i limuntos, su od bezbojne tekućina, nakon dodavanja tamnoljubičaste tekućine postali grimizni i crveni, kao i solna kiselina i sirće. Bezbojni rastvor sode bikabone je postao kobaltno plav. Bjeličasti rastvor blanša žuto-smeđ, a sredstvo za čišćenje rerni (inače, jaka baza, natrijev hidroksid) je od bezbojne pjene postao žut.

Uzimajte različite rastvore koje imate u kući i dodavajte vodu od kupusa da biste vidjeli šta će se dogoditi.

Isto se dešava i sa vodom kojom prelijete kolutove cvekle ili latice ruže. Sve ove stvari imaju u sebi određena jedinjenja čija se hemijska struktura promijeni sa promjenom pH vrijednosti i ta se promjena očituje kao promjena boje. Konkretno, crveni kupus sadrži anticijane, skupinu jedinjenja koje voću i povrću daju plave, ljubičaste, purpurne i crvene tonove. Zbog antocijana su borovnice ljubičaste, a ruže crvene. Međutim, pH vrijednost sredine utječe na ove molekule tako da one mogu reverzibilno mijenjati neke stvari u svojoj strukturi, rreanranžiraju neke atome i grupe, što mi očitavamo kao promjenu boje. 

Ako biste latice ruže (crvene ili ružičaste, najbolje one sitnih cvjetova "domaće") namočili u vodu nekoliko dana, dobili biste tekućinu bezbojnu do blijedo žute boje. Međutim, ako u tu tekućinu dodate limunov sok ili limuntos, ona bi boju istog trena promijenila u tamno roze, grimiznu do crvenu. Ako biste u tu smjesu dodali još i šećer, dobili biste - sok od ruže. 





. Evo šta se dešavalo sa antocijanom iz kupusa u rastvorima različite pH vrijednosti: 








Učenici i nastavnici Srednje mješovite škole u Gornjem Vakufu, kojima se zahvaljujem na pozivu


Primjedbe

  1. Hvala puno onome koje napisao puno mi je pomagao oko referata iz kemije.😀.

    OdgovoriIzbriši
  2. Administrator je uklonio komentar.

    OdgovoriIzbriši

Objavi komentar

Popularni tekstovi

Energetski nivoi atoma i konfiguracije

Alkalna voda: porez za one koji nisu pazili na časovima hemije ili su imali loše nastavnike

Studija koja širi paniku: Wakefieldova studija o povezanosti MPR (MMR) vakcine i autizma-mitovi i zablude