Улаан лаханы хүчил-суурийн үзүүлэлт (pH indicator) хийх нь — антоцианы химийн судалгаа

Улаан лаханы навчийг жижиг хэсгүүдэд хуваан зүсэж, гадаргуугийн талбайг нэмэгдүүлнэ. Хэсгүүдийг том саванд хийж, 500 мл нэрсэн усаар дүүргээд буцалгана. Усны өнгө гүн цэнхэр-ягаан болтол 15-20 минут буцалгана. Эсвэл зүссэн лаханд халуунд тэсвэртэй саванд буцалсан ус асгаад 30 минут дэвтээнэ. Халуун ус лаханы эсийн вакуолиас антоцианы пигментүүдийг (тодорхой хэлбэл цианидин-3-глюкозид болон түүний деривативууд) гадагш ялгаруулна. Шүүрийг ашиглан шингэнийг шүүж, лаханы хатуу үлдэгдлийг хаяна. Үүссэн гүн ягаан уусмал нь таны pH үзүүлэгчийн үндсэн уусмал болно. Хөргөгчинд 1-2 долоо хоног хадгалах боломжтой бөгөөд урт хугацаанд хадгалахын тулд хөлдөөж болно.

Ягаан индикаторын уусмалаас ойролцоогоор 30-50мл-ийг 6-10 тунгалаг аяга эсвэл туршилтын хоолойд хийнэ. Тэдгээрийг мөр мөрөөр нь жагсаана. pH масштабыг хамарсан туршилтын бодисуудыг цуглуулна: нимбэгийн шүүс (pH ~2), цагаан цуу (pH ~2.5), сүү (pH ~6.5), нэрсэн ус (pH 7), усанд уусгасан хүнсний содо (pH ~8.5), сулруулсан аммиак эсвэл угаалгын содын уусмал (pH ~11), сулруулсан хлорын шингэн (pH ~12-13). Хүчтэй суурь болон хлорыг болгоомжтой бариарай — тэд зэрэмдэглэгч юм. Саармаг индикаторын уусмал нь pH 7-ийн суурь түвшин болох баялаг хөх-ягаан өнгөтэй байх ёстой.

Эхний аяганд индикатор руу хэдэн дусал нимбэгийн шүүс нэмж хутгана. Уусмал гялалзсан улаан-ягаан өнгөтэй болно. Антоцианын молекул хүчлээс устөрөгчийн ион (H+) авч, энэ нь флавилиум катионы бүтцийг улаан хэлбэрт шилжүүлнэ. Дараагийн аяганд цагаан дарс цуу нэмнэ — мөн ягаан болно, гэвч бага зэрэг бага эрчимтэй байна, учир нь цаг цуу нимбэгийн шүүсээс бага зэрэг хүчиллэг бага байдаг. Өнгөний эрч хүч хүчлийн хүчтэй холбоотой, учир нь илүү их H+ ион нь антоцианыг протонжсон (улаан) хэлбэрт бүрэн хөрвүүлэхийг илтгэнэ. Энэ нь индикаторын тоон шинжийг харуулна — энэ нь зүгээр л хүчил/шүлтийг илрүүлдэг бус, уусмал хэр хүчиллэг эсвэл шүлтлэг болохыг заана.

Нөгөө шилэнд сод соли уусмал нэмэхэд индикатор цэнхэр-ногоон өнгөтэй болно. Антоцианин шүлтлэг орчинд устөрөгчийн ионоо алдаж, хинноидал суурь хэлбэрт шилжинэ. Илүү хүчтэй суурь нэмэх: аммиакийн уусмал ногоон өнгө, сулруулсан хлорын уусмал шар-ногоон өнгө үүсгэнэ. Маш өндөр pH-д (12-оос дээш) антоцианины бүтэц бүрэн нээгдэж халконы хэлбэрт шилжих бөгөөд энэ хэлбэр цэнхэр гэрлийг шингээж шар харагдана. Одоо та pH 1-3-т улаанаас эхлээд pH 4-6-д ягаан, pH 7-8-д цэнхэр, pH 9-11-д ногоон, pH 12-14-т шар хүртэлх бүрэн өнгөний спектрийг харж болно. Энэ ганц байгалийн пигмент бүх pH хүрээг хамруулж, синтетик универсал индикаторын адил мэдээлэл өгч чаднаа.

Зөөврийн pH шалгах туузуудыг бүтээхийн тулд цагаан кофены шүүлтүүрийн цаас эсвэл шингээх цаасан туузуудыг төвлөрсөн лаанын индикаторын уусмалд 5 минутын турш дүрнэ. Гаргаж авч тавцан дээр хавтгайлан тавьж хатаана. Хатсаны дараа цаасан туузууд бараан ягаан өнгөтэй болж, арилжааны pH индикатор цаастай яг адилхан ажиллана — туузыг ямар ч шингэнд дүрэхэд өнгөний өөрчлөлт нь pH-г заана. Хатаасан туузуудыг гэрэлээс хол, битүү зип-түгжээтэй уутанд хадгална (антоциан нь фотомэдрэмтгий бөгөөд UV-ийн нөлөөгөөр задардаг). Эдгээр туузууд хүчтэй хүчил, сул хүчил, саармаг уусмал, сул суурь, хүчтэй суурийг найдвартай ялгах чадвартай тул хөрсний pH, усны чанар, өрхийн химийн бодис, исгэлтийн явцыг шалгах практик хэрэгсэл болно.