Содержание

Введение……………..…………………………………………………………2

Глава 1. Антоцианы……………………………………………………………4

1.1.Антоцианы - растительные пигменты……………………………………4

1.2.Роль антоцианов в жизни растений………………………………………5

1.3. Строение и  свойства антоцианов………………………………………..6

1.4. Экстракция антоцианов из растительного сырья ………………………9

Глава 2. Индикаторы………………………………………………………….10

2.1.  Определение и классификация индикаторов…………………………..11

2. 2. Кислотно – основные индикаторы……………………………………...11

2.2.1. Определение  и применение  кислотно – основных индикаторов…..11

2.2.2. Требования, предъявляемые к кислотно – основным индикаторам...11

2.3. Теории изменения окраски индикаторов……………………………….12

2.4. Изменение окраски индикаторов в зависимости от pH…………….….13

2.5.  Изготовление индикаторной бумаги из растворов антоцианов……....14

Глава 3. Практическая часть. Экстракция антоцианов и их индикаторные свойства………………………………………………………………………..16

3.1.Получение водной  вытяжки, соков  в школьной лаборатории и в домашних условиях   …………………………………………………………16

3.2.  Индикаторные свойства антоцианов…………………………………...16

3.2.1.Индикаторные свойства антоцианов. Опыты в домашних условиях……………………………………………………………………….16

3.2.2. Индикаторные свойства антоцианов. Опыты в школьной лаборатории……………………………………………………………….…..19  

  3. 3. Изготовление  самодельной индикаторной бумаги в школьной лаборатории и домашних условиях……………………………………….….21

  3.4. Проба самодельной индикаторной бумаги……………………………………….…22

Заключение………………………………………………………………….….24

Список литературы…………………………………………………………….25

                                               Введение

  Необычайно красивая и разнообразная гамма расцветки антоцианов издавна привлекала внимание естествоиспытателей, пытавшихся объяснить причину такой природной красоты, выделить из лепестков красящие вещества, которые обладают способностью при определенных условиях изменять свой цвет.  

   В лепестках, плодах, листьях и других частях растений  синего, фиолетового, сизого, тёмно–красного цвета содержатся антоцианы – пигменты, относящиеся классу флавоноидов. Лидерами по содержанию антоцианов являются ягоды ежевики, черники, бузины, вишни, черноплодной рябины, смородины и другие. Очень богата антоцианами кожура винограда. 

 Антоцианы растворены в вакуолях (клеточном соке) и их можно легко извлечь из растительного сырья. В нейтральной среде чаще всего они окрашены  в сине-фиолетовый цвет, в  кислой среде имеют красный цвет, в щелочной – синий, жёлто-зелёный  цвет. Следовательно, антоцианы обладают индикаторными свойствами и  их можно применять в качестве доступных индикаторов для идентификации кислой, щелочной среды в химической лаборатории  и  быту. 

  Антоцианы  сопутствуют человеку в жизни. Это разнообразные растения с разноцветными листьями, лепестками, кожурой фруктов, ягод, овощей; соки, компоты, морсы, отвары, настои.   Пятна на тканях от  ягодных и фруктовых соков  при замывании с мылом становятся синими, а при  смачивании столовым уксусом или раствором лимонной кислоты светлеют и легко оттираются.

На сегодняшний день биохимическая природа антоцианов, их биосинтез подробно исследованы. Полученные данные позволяют создавать необычно окрашенные сорта декоративных растений и сельскохозяйственных культур. Голубая роза — теперь уже не сказка.

       Перечисленного выше достаточно, чтобы заинтересоваться химией растительных индикаторов.

      Объект исследования: растительные пигменты  антоцианы.

      Предмет исследования: свойства антоцианов как растительных индикаторов.

      Цель работы: определить возможности получения  антоцианов  из растительного сырья  для  определения реакции среды  растворов.

       Задачи:

          1. Проанализировать научную и научно- популярную литературу по проблеме  антоцианов.

          2. Систематизировать сведения об антоцианах.

         3. Изучить методику выделения антоцианов из растительного сырья и  приготовления  самодельных  индикаторов. 

         4. Приготовить вытяжки из окрашенных антоцианами органов растений и  изучить  их окраску в кислой и щелочной  средах.

            В процессе работы мы использовали следующие методы:

        1.Изучение и анализ литературы.

        2.Эксперимент.

Структура работы

                     Данная работа состоит из титульного листа, содержания, введения, основной   части, практической части, заключения и списка литературы.

              Во введении определены цель, задачи и   методы  работы. В основной части раскрыты вопросы о растительных пигментах антоцианах, их  биологических функциях, строении, физико-химических свойствах,  выделении  антоцианов из растительного сырья; рассмотрены  классификация индикаторов и  требования, предъявляемые к кислотно – основным индикаторам, теории изменения окраски индикаторов. В практической части описаны методы выделения антоцианов из разнообразного растительного сырья и проведённые опыты по изучению  их свойств.  В заключении сделаны выводы  и приведён список использованной литературы.

Глава 1. Антоцианы

1.1. Антоцианы – растительные пигменты

  Растения удивляют многообразием цветовых оттенков. Цвет растений определяется химическим составом содержимого клеток каждого растения. Красящих веществ — пигментов—  в  растительном мире известно очень много. Окраска пигментов различна и зависит от избирательного поглощения света. Разновидность и количество пигментов зависят от вида и сорта растений, степени их зрелости, условий роста.

 Широко распространенными в растительном мире красящими веществами являются и антоцианы - окрашенные растительные гликозиды, относящиеся к флавоноидам (растительным пигментам полифенольного строения). Они могут присутствовать в генеративных (цветках, пыльце) и вегетативных (стеблях, листьях, корнях) органах, а также в плодах и семенах. Чаще всего они растворены в клеточном соке (вакуолях), значительно реже – в клеточных оболочках,  иногда встречаются в виде мелких кристаллов.  Антоцианы содержатся в таких растениях,  как анютины глазки, малина, земляника, ежевика,  вишня, слива, краснокочанная капуста, черный виноград,  черника, голубика, клюква, калина, ирга, бузина,  горох, груша, картофель и многие другие. Больше всего антоцианов в кожице ягод и плодов с темно-фиолетовой окраской. Очень богата антоцианами кожура винограда. 

Антоцианы  определяют цвет лепестков цветков, плодов и осенних листьев, придавая им фиолетовую, синюю, розовую, красную окраску. Например,  присутствие антоцианов  в клеточном соке растений придает цветкам колокольчиков синий цвет, фиалок - фиолетовый, незабудок – небесно - голубой, тюльпанов, пионов, роз, георгинов - красный, а цветкам гвоздик, флоксов,  гладиолусов - розовый.

Количество антоцианов в том или ином органе растения зависит от особенностей климата и энергии фотосинтеза растения. 

1.2.  Роль антоцианов в жизни растений

     Яркая окраска цветков и плодов играет большую роль в привлечении насекомых-опылителей и в распространении плодов.

     Антоцианы в клетках растений выполняют не только роль вещества, придающего их тканям яркую привлекательную окраску. Эти пигменты, появляющиеся в листьях и стеблях при воздействии пониженных температур, в ранневесенний и осенний периоды служат своего рода "ловушкой" солнечных лучей, избирательно работающим фильтром. В молодых побегах и листьях бузины красной, пырея ползучего, ржи озимой, лисохвоста лугового, мятлика лугового и некоторых других растений антоцианы ранней весной превращают световую энергию в тепловую и защищают их от холода. 

Усиленное образование антоцианов в клетках растения происходит при остановках синтеза хлорофилла, при интенсивном освещении  ультрафиолетовыми лучами. К осени они накапливаются в листьях, изменяя (совместно с каротиноидами) зеленый наряд природы на красно-желтый.

Считается, что антоцианы защищают растения и от вредного воздействия солнечного цвета на цитоплазму.

 "Антоциановые" растения обладают повышенной стойкостью не только к холоду, но и к кислым газам, которые выбрасываются в окружающую среду промышленными предприятиями. Противодействие вредным газам у красноцветных форм растений основано на способности антоцианов к реакциям присоединения к своим молекулам различных кислотных остатков. Таким образом, наличие антоцианов в листовом аппарате создает своеобразный природный фильтр, предохраняющий растения (да и окружающую среду) от загазованности. На засоленной почве некоторые растения приобретают повышенную способность к накоплению антоцианов, предохраняя себя от вредного действия почвенных солей, не дают возможности образоваться в клетках другим токсическим соединениям.

1.3.  Строение и свойства антоцианов

Строение антоцианов установлено в 1913 году немецким биохимиком Рихардом Вильштеттером, первый химический синтез осуществлен в 1928 году английским химиком Робертом  Робинсоном.

Антоцианы в клетках находятся преимущественно в виде гликозидов. Их агликоны  (циклические безуглеводные части), получившие название антоцианидинов, связаны преимущественно с углеводами: как моносахаридами (глюкозой, галактозой, рамнозой),  так  и      ди – и трисахаридами.

Пеларгоидин                            Дельфинидин                   Цианидин

Рис. 1. Примеры некоторых агликонов (антоцианидинов)

В основе строения  антоцианов (анотцианидинов) находится структура, изображённая на рисунке 2:

Рис. 2. Общая структура антоцианов

    Группа антоцианов насчитывает 6 видов (Таблица 1).   Отличаются они друг от друга по цвету, а также по неодинаковому расположению и количеству групп - ОН (гидроксильных) и СН3- (метильных) в молекуле, т. е. отличия их состоят, как говорят биохимики, в различной степени гидроксилирования и метилирования молекул.

Таблица 1. Положение гидроксильных и метильных групп антоцианидинов

 Названия антоцианидинов соответствуют названиям растений, из которых они были получены в кристаллическом виде. Например, синий пигмент лепестков василька - цианидин от латинского названия василька  - "центауреа цианус".   Алые  цветки пеларгонии, голубовато-красные - пеонии, фиолетово-голубые - дельфиниума и петунии дали соответственно названия пеларгонидину, пеонидину, дельфинидину, петунидину. В соединении с углеводами они дают начало соответствующим антоцианам - пеларгонину, пеонину, дельфинину и т. д.

 Наиболее распространены в растительном мире так называемые неметилированные антоцианидины, т. е. не содержащие в боковом кольце своих молекул (кольце Б – рисунок 3) группу - СН3. Первое место в этом отношении занимает цианидин, второе - дельфинидин, третье - пеларгонидин.  Чаще всего антоцианы в природных условиях встречаются в комплексе друг с другом в различных сочетаниях, а также во взаимосвязи с другими веществами. Отсюда и богатство природных красок и оттенков, обусловленных наличием антоцианов. В настоящее время известны определенные закономерности в распределении естественной окраски растительных органов. Так, с увеличением числа групп гидроксогрупп –ОН в молекуле антоциана  в окраске преобладают синие тона. Это "дельфинидиновый тип" антоцианов. В дельфинидиновом комплексе могут быть и другие антоцианы с ОН- группами в боковом кольце - цианин и пеларгонии, но преобладающим антоцианом является дельфинин.

           →     

Рис.3 . Схема гидроксилирования антоцианов, в результате чего усиливается их синяя окраска

      При присоединении метильных групп СН3- в кольце Б) в природной окраске начинают преобладать красные тона.

       Разнообразие окраски цветков зависит не только от смешения цветов различных антоцианов, но и  от числа гидроксильных групп в молекулах антоцианов, и  от того, с каким ионом образован комплекс органического красящего вещества. Расцветка венчиков обусловливается и соединениями антоцианов с ионами различных металлов. Так, например, соли магния и кальция способствуют преобладанию синей окраски, а ион калия в составе комплекса обусловливает  пурпурного  цвета. На цвет также может влиять адсорбция на полисахаридах.

       Антоцианы в зависимости от того,  в какой среде они находятся  способны быстро изменять свой оттенок.  Соединения антоцианов с кислотами имеют красный или розовый цвет, в нейтральной среде - фиолетовый, а в щелочной - синий. Поэтому в соцветиях медуницы лекарственной одновременно присутствуют полураспустившиеся цветки с розоватым венчиком, расцветшие - пурпурной окраски и отцветающие - синего цвета: в бутонах клеточный сок имеет кислую реакцию, которая по мере распускания цветков переходит в нейтральную, а потом и в щелочную. Подобные изменения окраски лепестков наблюдаются и у цветков жасмина комнатного, незабудки болотной, синюхи голубой, льна обыкновенного, цикория обыкновенного.

    Кроме того, антоцианы участвуют в окислительно-восстановительных процессах, взаимодействуют с другими группами пигментов.

 Антоцианы легко растворимы в воде и полярных растворителях, малорастворимы в спирте и нерастворимы в неполярных растворителях.

1.4. Экстракция антоцианов из растительного сырья

 Антоцианы легко извлечь из любых синих или красных частей растения. Получить антоциановую водную вытяжку можно двумя способами. Если прокипятить листья краснокочанной капусты, лепестки цветов и пр. в небольшом количестве воды, то скоро она окрасится от антоциана в лиловый или грязно-красный цвет. Нагревание выше 70°С приводит к разрушению мембран клеток. Антоцианы свободно выходят из клеток, окрашивая воду в розовый, синий или зеленоватый цвет. Раствор необходимо отфильтровать.

Достаточно к этому раствору прибавить несколько капель уксусной, лимонной, щавелевой или любой другой кислоты, как он сразу же примет интенсивную красную окраску.

Вместо кипячения листья или лепестки можно измельчить в ступке с небольшим количеством песка,  добавить небольшое количество воды, отфильтровать.

Глава 2. Индикаторы

2.1. Определение и классификация индикаторов

Индикаторы  (от латинского indicator – указатель) – вещества, позволяющие следить за составом среды или за протеканием химической реакции. 

Существует  несколько  классификаций индикаторов:

Адсорбционные индикаторы  - вещества,  способные адсорбироваться на поверхности осадка  и менять при этом окраску или интенсивность люминесценции.

 Комплексонометрические индикаторы - вещества, образующие с ионами металлов окрашенные комплексы, по цвету отличающиеся от самих индикаторов.

 Люминесцентные индикаторы - вещества, способные люминесцировать или тушить люминесценцию при изменении концентрации ионов водорода в растворе.

        Окислительно - восстановительные индикаторы - вещества, способные изменять окраску в зависимости от окислительно-восстановительного потенциала раствора.

          Кислотно – основные индикаторы -  растворимые органические соединения, которые меняют свой цвет или люминесценцию в зависимости от концентрации ионов Н+ (рН среды). Такие индикаторы резко изменяют свой цвет в достаточно узких границах рН.  

        Универсальные индикаторы – это смесь нескольких индикаторов, подобранных так, что их раствор поочередно меняет окраску, проходя все цвета радуги при изменении кислотности раствора в широком диапазоне рН.

      Индикаторы применяются для качественного определения кислотности или щёлочности среды, для  титровании в  аналитической химии.  Для этих целей индикаторы применяют в виде водных или спиртовых растворов или в виде специальных индикаторных бумажек (полоски фильтровальной бумаги, пропитанные растворами индикаторов).

2. 2. Кислотно – основные индикаторы

Одни из самых распространенных – кислотно-основные индикаторы, которые изменяют цвет в зависимости от кислотности раствора.

2.2.1. Определение  и применение  кислотно – основных индикаторов

Кислотно-основные индикаторы — органические соединения, способные изменять цвет в растворе при изменении кислотности (pH).

Их преимуществом является дешевизна, быстрота и наглядность исследования. Однако из-за субъективности определения цвета и невысокой точности индикаторы pH не всегда удобны, поэтому для точного измерения pH используют pH-метры с цифровой индикацией.

  Кислотно-основные индикаторы  – органические красители, являющиеся слабыми кислотами или основаниями, меняющие видимую окраску в зависимости от рН раствора.

    Регулируя pH, можно изменить направление реакций, по-разному протекающих в кислой или щелочной среде. Индикаторы можно использовать для качественной и количественной оценки содержания кислоты в растворе (метод кислотно-основного титрования).

    Кислотность среды необходимо контролировать во многих производственных процессах, при оценке качества пищевых продуктов, в медицине и т. д.

2.2.2. Требования, предъявляемые к кислотно – основным индикаторам

• Окраска индикатора должна быть интенсивной и различаться в кислой и щелочной среде.
• Изменение окраски должно быть быстрым, чётким и обратимым.
•  Окраска индикатора должна меняться в присутствии минимального избытка кислоты или щелочи.
•  Индикатор должен быть стабильным, не разлагаться в водном растворе и на воздухе.

2.3. Теории изменения окраски индикаторов

     Индикаторы применяют давно, однако первая попытка в объяснении их действия была сделана в 1894 году Вильгельмом Оствальдом, создавшим так называемую ионную теорию ( основана на теории электролитической диссоциации С. Аррениуса). Согласно этой теории, кислотно-основные индикаторы рассматриваются как слабые органические кислоты, основания, подвергающиеся ионизации в водных растворах, причем нейтральная и ионизированная формы индикатора обладают различной окраской. 

            Индикаторы-кислоты диссоциируют по уравнению: 

    В кислой среде равновесие в уравнении смещается влево, в сторону кислой формы индикатора НInd, окраска раствора красная.

   В щелочной среде равновесие смещается вправо, в сторону основной формы индикатора Ind–, окраска раствора синяя.

  В нейтральной среде число молекул НInd и ионов Ind–одинаково, смесь красной и синей окраски даст фиолетовый оттенок раствора.

    Ионная теория констатирует различие окрасок кислой и основной форм, но не объясняет природы и причины изменения самой окраски.

   Согласно хромофорной теории Артура Ганча   наличие окраски индикаторов обусловлено присутствием в молекулах органических веществ хромофорных групп и ауксохромных групп. Хромофорные группы (хромофоры) содержат кратные связи и обеспечивают поглощение видимого света из-за сравнительно легкого возбуждения электронов π-связи.

Ауксохромные группы сами по себе не придают окраску молекуле органического соединения, но влияют на свойства хромофоров (усиливают или ослабляют интенсивность окраски). Ауксохромные группы влияют на распределение электронной плотности в молекуле, что приводит к изменению оттенка или интенсивность окраски. Индикаторы в растворе могут присутствовать в виде разных таутомерных форм, находящихся в равновесии друг с другом и обладающих разной окраской.

Таутомерия (по-гречески  таутис – тот же самый, мерос - мера) - явление обратимой изомерии, при которой два или более изомера легко переходят друг в друга. Изменение окраски индикаторов происходит в результате внутримолекулярной перегруппировки. Если при этом в индикаторе возникают (или исчезают) группы (хромофоры, ауксохромы), то окраска индикатора изменяется.

  Хромофорная теория объясняет наличие окраски разных форм индикаторов и связывает цвет индикатора с его строением.

 Ионно-хромофорная теория, созданная Исааком Кольтгофом в 20-х гг. ХХ века, объединила представления ионной и хромофорной теорий.

       Кислотно-основные индикаторы – это слабые кислоты и основания, при этом нейтральная молекула индикатора и ее ионизированная форма содержат разные хромофорные группы.  Молекулы индикатора в водном растворе способны либо отдавать ионы водорода (индикатор – слабая кислота), либо принимать их (индикатор – слабое основание), подвергаясь при этом таутомерным превращениям.

2.4. Изменение окраски индикаторов в зависимости от реакции среды

   Кислотно-основные индикаторы - это соединения, окраска которых меняется в зависимости от кислотности среды. Например, лакмус в кислой среде окрашен в красный цвет, а в щелочной - в синий. Это свойство можно использовать для быстрой оценки среды растворов.

   Каждый индикатор характеризуется своим интервалом перехода, в котором происходит изменение цвета. Изменение окраски происходит из-за превращения одной формы индикатора (молекулярной) в другую (ионную). По мере понижения кислотности среды концентрация ионной формы повышается, а молекулярной - падает. В таблице 2 перечислены некоторые кислотно-основные индикаторы и соответствующие интервалы перехода.

Таблица 2. Окраска в различных средах наиболее распространенных кислотно-основных индикаторов

      Антоцианы обладают хорошими индикаторными свойствами, их можно применять как индикаторы для идентификации кислотной, щелочной или нейтральной среды, как в химии, так и в быту. 

      Растворы, получаемые из окрашенных в красный, синий цвета органов растений, всегда содержат комплекс  антоцианов (до 10-15), которые различаются по строению и способности к поглощению отдельных участков

спектра. Поэтому индикаторные свойства окрашенных вытяжек, получаемых из разных видов растений, также  различны.

2.5.  Изготовление индикаторной бумаги из растворов антоцианов

     Водная вытяжка из окрашенных в красный и синий цвет органов растений может быть использована для приготовления индикаторной бумаги.

     Для изготовления  индикатора на щелочь (красную индикаторную бумагу) вытяжку, полученную из красных лепестков или других окрашенных антоцианом тканей растения, надо  подкислить 1—2 каплями любой кислоты до   появления чёткой розовой окраски. Полоску фильтровальной бумаги пропитать раствором антоциана и   высушить на стекле.

    Индикаторную бумагу на кислоты изготавливают, пропитывая полоски фильтровальной бумаги сине-фиолетовым или зеленым раствором антоцианов.

 Проверить эффективность приготовленной индикаторной бумаги можно, нанеся на нее по капле кислоты   или щёлочи.

Глава 3 Практическая часть.

Экстракция антоцианов и их индикаторные свойства

3.1.Получение водной  вытяжки, соков  в школьной лаборатории и в домашних условиях   (Фото смотри  Приложение № 1, 2)

Методика проведения эксперимента:

Вытяжка: 5–10 г растительного сырья помещаем  в ступку и измельчаем с небольшим количеством хорошо промытого песка и мела, добавляем  25 - 40 мл воды,  нагреваем до кипения, охлаждаем  и фильтруем получившийся раствор.

Сок: 5–10 г растительного сырья помещаем  в ступку,  измельчаем, фильтруем выделившийся сок.

 Наблюдения: В зависимости от вида растения такая вытяжка бывает голубого, синего, фиолетового, розового, малинового цвета.

Примечание: С целью предохранения от порчи, в полученный фильтрат желательно  хранить в холодильнике или добавить спирт в соотношении 2:1.

3.2.  Индикаторные свойства антоцианов

3.2.1. Индикаторные  свойства антоцианов. Опыты в домашних условиях (Фото смотри  Приложение № 3)

 Методика проведения эксперимента:

Опыты проводим с горячими и охлаждёнными водными вытяжками, приготовленными  без песка и мела, испытывая лимонным соком (либо уксусной кислотой) и  питьевой содой (либо содой «Пемолюкс»).

        Наблюдения и выводы: Цвет вытяжки в кислой и щелочной среде изменяется (смотри таблицу ниже); при взаимодействии ягодных вытяжек с содой наблюдается выделение пузырьков газа, т.к.  ягоды содержат органические  кислоты.

     С горячими и холодными растворами вытяжка изменяет цвет с разной интенсивностью. Изменение цвета  зависит и от концентрации кислоты и щёлочи. Растительные индикаторы полученные из лепестков фиалки, чешуи красного лука, кожицы красного яблока, кожуры граната, зёрен граната, сока и отвара ягод  чёрной смородины и черники, можно с успехом применять для определения слабокислых и слабощелочных растворов.

     При взаимодействии многих вытяжек со щёлочью оливково-зелёный цвет наблюдался только  в проходящем свете. Вероятно, кроме антоцианов, дающих зелёную и синее окрашивание, в них содержатся и другие  флавоноиды, дающие со щёлочью различную окраску от желтой до коричневой; халконы и ауроны со щелочами дают красное окрашивание или ярко-жёлтое.

Таблица 3. Изменение окраски водной вытяжки антоцианов различных растений в кислой и щелочной среде в  домашних условиях

3.2.2. Индикаторные свойства антоцианов. Опыты в школьной лаборатории  (Фото смотри  Приложение № 4)

    Испытываем индикаторные свойства растворов антоцианов, выделенных из разных растений.

     Методика проведения эксперимента:

     В чистые  пробирки  наливаем 2–3 мл вытяжки пигментов, добавляем 1–2 мл 1% разбавленной кислоты.   Добавляем разбавленную щёлочь - 1 % раствор гидроксида натрия.

 Наблюдения и выводы: 

 Вытяжки антоцианов после добавления кислоты принимают красивый розово-красный цвет.

 Антоцианы изменяют окраску в зависимости от среды, их водные растворы можно использовать в качестве кислотно-щелочных индикаторов ( вытяжки красно-кочанной капусты, чёрной смородины,  чёрного винограда, розы, граната, красного лука, красных яблок, альстрёмерии и др.).

Таблица 4. Изменение окраски водной вытяжки антоцианов различных растений в кислой и щелочной среде в лабораторных условиях

      3. 3. Изготовление  самодельной индикаторной бумаги в школьной лаборатории и домашних условиях (Фото смотри  Приложение №5)

Методика:

  Нарезаем тонкие полоски белой бумаги  (1 см х 5 см). Опускаем несколько лоскутков бумаги в свежий сок смородины  на 10 – 20  минут пропитаться. Затем  извлекаем их из сока и даем высохнуть.

 Наблюдения:

Таблица 5. Цвет самодельной индикаторной бумаги из различного растительного сырья

    Выводы:  В зависимости от вида растения и времени пропитывания  цвет самодельной индикаторной бумаги бывает фиолетовый, синий,  розовый.

      3.4. Проба самодельной индикаторной бумаги

(Фото смотри  Приложение № 6,7)

  Методика: В домашних условиях: помещаем  индикаторную бумагу в раствор питьевой соды, уксусной кислоты, лимонного сока.

 В  школьной лаборатории: помещаем  индикаторную бумагу в  1% растворы  соляной кислоты (HСl) и гидроксида натрия  (NaОН).

   Наблюдения:

Таблица 6. Изменение цвета самодельной индикаторной бумаги в кислой и щелочной среде в лабораторных и домашних  условиях

    Выводы: 

     Интенсивность окраски индикаторной бумаги отражается на индикаторных свойствах – красная бумага, изготовленная из сока чёрной смородины, становится индикатором только на щёлочь. Тёмно-синяя   бумага, приготовленная из сока черники, становится индикатором на кислоту.

   Сок ягод чёрной смородины, краснокочанной капусты, чёрного винограда, граната  может быть использован для изготовления индикаторной бумаги.

 Изменение  цвета  пропитанных  индикаторных  бумажек  в различных  средах 

сответствует  изменению  цвета  вытяжки  аналогичного  растительного 

 индикатора.

Заключение

      Мы изучили строение и свойства антоцианов, получили их экстракты из различных органов разных растений, испытали действие кислот и щелочей на антоцианы, приготовили индикаторные бумажки из  вытяжек антоцианов и опробовали их, и выяснили, что:

• Окраску растений обеспечивают пигменты, в том числе хлорофилл, каротиноиды ,  антоцианы, и др.
• Особенности строения антоцианов приводят к изменению их структуры и окраски  в кислых или щелочных средах, что  позволяет многим растениям быть индикаторами кислотности среды.
• Вытяжки, экстракты, соки, отвары, растворы растительных индикаторов можно использовать в качестве кислотно-основных индикаторов для определения среды растворов.
• Получить растительные индикаторы можно из любого вида сырья: листьев, цветов, плодов  растений,  сахарного сиропа, свежих и замороженных плодов.
• В качестве природных индикаторов могут быть  использованы плоды чёрной смородины, черники, малины; листья фиалки, базилика фиолетового,  чёрного чая; цветки фиалки, орхидеи, альстрёмерии, герберы, розы и др.
• Приготовление природных индикаторов  легкое  и безопасное, может быть осуществлено и  использовано  в домашних условиях.
•  У большинства природных индикаторов есть ряд недостатков: сезонность  жизнедеятельности растений не позволяет готовить индикаторы из них в удобное время; их водные вытяжки  быстро портятся (изменяют исходный цвет, плесневеют), поэтому  надо использовать спиртовые растворы либо  хранить в холодильнике и готовить непосредственно перед опытом.
• Интенсивность окраски растворов растительных индикаторов зависит от способа их изготовления и от концентрации исследуемых растворов.

Список длитературы

1.Батурицкая Н. В., Фенчук Т. Д. Удивительные опыты с растениями: Кн. для учащихся.—Мн.: Нар. асвета, 1991.—208 с.: ил. http://herba.msu.ru/shipunov/school/books/baturitskaya1991_udivitelnye_opyty.pdf 

2.Карабанов И.А.  Флавоноиды в мире растений. Минск.: Издательство "Ураджай", 1981 г. http://plantlife.ru/books/item/f00/s00/z0000021/st003.shtml

3.Леенсон  И.А. Удивительная химия. М.: ЭНАС-КНИГА, 2016 г. 256 с

4.Опарина С. А., Рябова М. С. Растительные пигменты как альтернатива синтетическим красителям и индикаторам // Молодой ученый. — 2015. — №23.2. — С. 129-133. — URL https://moluch.ru/archive/103/24310/ (дата обращения: 13.12.2017).

5. Быкова Е. Физиология растений. Практикум в ЦПМ. Часть 4. Методы определения пигментов https://www.youtube.com/watch?v=c8od-Hli6VI

6.Антоцианы https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BD%D1%82%D0%BE%D1%86%D0%B8%D0%B0%D0%BD%D1%8B Википедия.
7. Антоцианы – красящие вещества в клетках растений http://www.valleyflora.ru/7-1.html Удивительный мир растений

8.  Индикаторы, используемые для определения pH-раствора, как сделать индикатор http://www.kristallikov.net/page5.html 

9.Индикаторы http://www.xumuk.ru/encyklopedia/1684.html Химическая энциклопедия

10.Кислотно-основные индикаторы. Количественные характеристики индикаторов. Теория индикаторов. http://science-onspect.org/?content=2579

     11.Разноцветные «чудеса» науки - Биомолекула

https://biomolecula.ru/articles/raznotsvetnye-chudesa-nauki

12. Теории индикаторов: Ионная, Хромофорная, Ионно-хромофорная. http://science-konspect.org/?content=2579

Приложение № 2

Водные вытяжки, соки, приготовленные в школьной лаборатории

Приложение № 4  Изменение цвета растительных индикаторов

антоцианов в кислой и щелочной средах в школьной лаборатории

Приложение № 5  Изготовление индикаторной бумаги в школьной лаборатории и домашних условиях

Приложение № 6  Испытание самодельной индикаторной бумаги в домашних условиях

Приложение № 7  Испытание самодельной индикаторной бумаги в школьной лаборатории