Šta je pH vrijednost (i kako je odrediti pomoću crvenog kupusa?)
Znate li da možete napraviti jednostavan eksperiment sa vašom djecom u kuhinji kako bi ste približno odredili pH vrijednost neke otopine? Crveni kupus i sok od latica ruže (ali i sok cvekle te niz drugih tvari) sadrže pigment antocijanin koji mijenja boju u zavisnosti od pH vrijednosti. U kiseloj sredini postaje crven, u neutralnoj ljubičast, […] The post Šta je pH vrijednost (i kako je odrediti pomoću crvenog kupusa?) appeared first on Nauka govori.
Znate li da možete napraviti jednostavan eksperiment sa vašom djecom u kuhinji kako bi ste približno odredili pH vrijednost neke otopine? Crveni kupus i sok od latica ruže (ali i sok cvekle te niz drugih tvari) sadrže pigment antocijanin koji mijenja boju u zavisnosti od pH vrijednosti. U kiseloj sredini postaje crven, u neutralnoj ljubičast, a u bazičnoj plav ili zelen. To se dešava zbog promjene strukture molekula antocijanina kada reagira s jonima vodonika (vodik, hidrogen, H⁺) ili hidroksidnim jonima (OH⁻).
pH vrijednost pokazuje koliko je neka tečnost kisela ili bazna. Skala ide od 0 do 14:
-
ispod 7 znači kiselo (kao limun),
-
7 je neutralno (kao čista voda),
-
iznad 7 je bazno (kao sapun).
pH je zapravo logaritamska vrijednost koncentracije vodonikovih iona (H⁺) u rastvoru:
pH = –log[H⁺].
Niža pH vrijednost znači višu koncentraciju H⁺ iona i veću kiselost, a viša pH vrijednost znači nižu koncentraciju H⁺ i veću bazičnost.
A, sada, recept za home-made kuhinjski 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 upotrijebite 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 tekućine, 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 dodajte 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 antocijane, 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, rearanžiraju 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.
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 (i to bi bila najbolja definicija). 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.
Nemojte da vas neko prevari pa kaže kako neki proizvod ima pH 26 ili 15 – taj priča neistine i prodaje maglu. A bilo je slučajeva kada su se reklamirali preparati “za alkalizaciju organizma” koji imaju pH iznad 14. Često stariji ljudi nasjedaju na ovo, jer ne znaju ili su zaboravili hemiju. Onda troše novac na preparate koji obećavaju čuda ali iza kojih ne stoji nauka.
 |
| 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) je 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 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 |
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 |
Napomena: ovaj tekst iz 2027. je osvježen i prilagođen 2025.
The post Šta je pH vrijednost (i kako je odrediti pomoću crvenog kupusa?) appeared first on Nauka govori.
Koja je vaša reakcija?
