Paggawa ng pH Indicator mula sa Red Cabbage — Kimika ng Anthocyanin

Hiwain ang pulang repolyo sa maliliit na piraso upang mapakinabangan ang surface area. Ilagay ang mga piraso sa malaking kaldero, takpan ng 500ml na distilled water, at pakuluan. Pakuluin nang mahina sa loob ng 15-20 minuto hanggang sa maging malalim na asul-lila ang kulay ng tubig. Bilang alternatibo, ibuhos ang kumukulong tubig sa hiniwang repolyo sa isang heat-resistant na mangkok at hayaang magbabad nang 30 minuto. Kinukuha ng mainit na tubig ang anthocyanin pigments (partikular ang cyanidin-3-glucoside at mga derivative nito) mula sa cell vacuoles ng repolyo. Salain ang likido gamit ang salaan, at itapon ang mga solidong bahagi ng repolyo. Ang resultang malalim na lilang solusyon ay ang iyong pH indicator stock. Tumatagal ito nang 1-2 linggo kapag nasa refrigerator, o maaaring i-freeze para sa mas mahabang imbakan.

Ibuhos ang humigit-kumulang 30-50ml ng purple na indicator solution sa 6-10 malinaw na baso o test tube. Ihanay ang mga ito sa isang hilera. Kumuha ng mga test substance na sumasaklaw sa pH scale: katas ng lemon (pH ~2), puting suka (pH ~2.5), gatas (pH ~6.5), distilled water (pH 7), baking soda na natunaw sa tubig (pH ~8.5), diluted na ammonia o washing soda solution (pH ~11), at diluted na bleach (pH ~12-13). Hawakan nang maingat ang malalakas na base at bleach — sila ay nakakasira (caustic). Ang neutral na indicator solution ay dapat na mayamang asul-purple na kulay, na siyang batayan sa pH 7.

Magdagdag ng ilang patak ng katas ng kalamansi (lemon juice) sa unang baso ng indicator at haluin. Ang solusyon ay nagiging maliwanag na pink-pula. Ang molekulang anthocyanin ay tumatanggap ng isang hydrogen ion (H+) mula sa acid, na nagpapalipat ng istruktura ng flavylium cation sa pulang anyo nito. Magdagdag ng suka sa susunod na baso — nagiging pink din ito, ngunit bahagyang hindi gaanong matindi dahil ang suka ay bahagyang hindi gaanong acidic kaysa sa katas ng kalamansi. Ang tindi ng kulay ay may kaugnayan sa lakas ng acid dahil mas maraming H+ ions ang nangangahulugang mas kumpletong pagbabago ng anthocyanin tungo sa protonated (pulang) anyo nito. Ipinapakita nito ang quantitative na katangian ng indicator — hindi lamang nito natutukoy ang acid/base, kundi ipinahihiwatig din nito kung gaano kaasido o kabasic ang solusyon.

Idagdag ang solusyon ng baking soda sa isa pang baso — ang indicator ay nagiging asul-berde. Ang anthocyanin ay nawawalan ng hydrogen ions sa alkaline na kapaligiran, at nagbabago sa quinoidal base form nito. Magdagdag ng mas malalakas na base: ang solusyon ng ammonia ay nagbubunga ng berde, at ang diluted na bleach ay nagbubunga ng dilaw-berde. Sa napakataas na pH (higit sa 12), ganap na nabubuksan ang istruktura ng anthocyanin tungo sa chalcone form nito, na sumisipsip ng asul na liwanag at lumilitaw na dilaw. Ngayon ay mayroon ka nang kumpletong colour spectrum mula pula (pH 1-3) hanggang lila (pH 4-6), asul (pH 7-8), berde (pH 9-11), at dilaw (pH 12-14). Ang iisang natural na pigment na ito ay sumasaklaw sa buong saklaw ng pH, kaya't kasing-impormatibo ito ng sintetikong universal indicator.

Upang makagawa ng portable na pH test strips, ibabad ang mga piraso ng puting coffee filter paper o blotting paper sa konsentradong cabbage indicator solution sa loob ng 5 minuto. Alisin at ilatag nang patag sa rack upang matuyo. Kapag tuyo na, ang mga paper strip ay may maputlang kulay lila at gumagana nang eksaktong katulad ng komersyal na pH indicator paper — isawsaw ang isang strip sa anumang likido at ang pagbabago ng kulay ay magpapakita ng pH. Itago ang mga tuyong strip sa selyadong zip-lock bag at malayo sa liwanag (ang anthocyanin ay sensitibo sa liwanag at nasisira kapag nalantad sa UV). Ang mga strip na ito ay maaasahang nakakapagtukoy ng malalakas na acid, mahihinang acid, neutral na solusyon, mahihinang base, at malalakas na base, kaya't isa itong praktikal na kasangkapan sa pagsusuri ng pH ng lupa, kalidad ng tubig, mga kemikal sa bahay, at pag-usad ng fermentation.