Как сделать индикаторы в домашних условиях

Обновлено: 05.07.2024

В химической лаборатории или на заводе индикаторы в наглядной форме расскажут о том, прошла ли до конца химическая реакция или нет, достаточно добавлено одного реактива к другому или нужно еще добавлять.

При изучении кислот и оснований на уроках химии я узнала, что соки ярко окрашенных ягод, плодов и цветков обладают свойствами кислотно-основных индикаторов, то есть изменяют свою окраску при изменении кислотности среды.

Меня заинтересовал вопрос: какие растения могут использоваться в качестве индикаторов? Можно ли приготовить растворы растительных индикаторов самостоятельно? Пригодны ли самодельные индикаторы для использования в домашних условиях, например, для определения среды моющих средств для посуды с целью выявления их негативного влияния на кожу рук?

Вложение	Размер
zashchita.doc	207 КБ
prezentaciya.ppt	2.57 МБ

Предварительный просмотр:

В мире индикаторов

учащаяся 8 класса

МОУ «Бальзинская средняя

Давыдова Ольга Ивановна,

Из истории индикаторов

Природные и химические индикаторы

Методика изготовления индикаторов из природного сырья с

Определение среды моющих средств для посуды с помощью

растительных индикаторов и определение качества

Цель работы : приготовление растворов растительных индикаторов из природного сырья и определение с их помощью среды растворов моющих средств для посуды.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- изучить литературные источники по теме;

- рассмотреть классификацию индикаторов;

- изготовить растворы индикаторов из природного сырья;

- провести исследование по определению среды растворов моющих средств для посуды.

Объект исследования: природные растения, обладающие свойствами индикаторов.

Предмет исследования : растворы растительных индикаторов.

Гипотеза: растворы растительных индикаторов можно приготовить самостоятельно и применять в домашних условиях для определения среды растворов моющих средств для посуды.

Из истории индикаторов

История индикаторов начинается в XVII веке. Еще в 1640 году ботаники описали гелиотроп – душистое растение с темно-лиловыми цветками, из которого было выделено красящее вещество. Этот краситель, наряду с соком фиалок, стал широко применяться химиками в качестве индикатора. Об этом можно прочитать в трудах знаменитого физика и химика XVII века Роберта Бойля.

В 1663 году был открыт лакмус – водный настой лишайника, растущего на скалах Шотландии. Роберт Бойль приготовил водный настой лакмусового лишайника для своих опытов. Склянка, в которой он хранил настой, понадобилась для соляной кислоты. Вылив настой, Бойль наполнил склянку кислотой и с удивлением обнаружил, что кислота покраснела. Заинтересовавшись этим, Бойль на пробу добавил несколько капель настоя лакмуса к водному раствору гидроксида натрия и обнаружил, что в щелочной среде лакмус синеет. Так был открыт первый индикатор для обнаружения кислот и оснований, названный по имени лишайника лакмусом. (1)

Фенолфталеин, который применяется в виде спиртового раствора, приобретает в щелочной среде малиновый цвет, а в нейтральной и кислой он бесцветен. Синтез фенолфталеина впервые осуществил в 1871 году немецкий химик Адольф фон Байер, будущий лауреат Нобелевской премии.(5)

Что касается индикатора метилового оранжевого, он действительно оранжевый в нейтральной среде. В кислотах его окраска становится розово-малиновой, а в щелочах – желтой.

В настоящее время химики часто пользуются индикаторной бумагой, пропитанной смесью разных индикаторов – универсальным индикатором.

Одни из самых распространенных – кислотно-основные индикаторы, которые изменяют цвет в зависимости от кислотности раствора. Происходит это потому что в кислой и щелочной среде молекулы индикаторов имеют разное строение. Примером может служить общеизвестный индикатор фенолфталеин. В кислой среде это соединение находится в виде недиссоциированных молекул и раствор бесцветен, а в щелочной среде – в виде ионов и раствор имеет малиновый цвет.

Помимо кислотно-основных применяют и другие типы индикаторов.

Окислительно-восстановительные индикаторы изменяют свой цвет в зависимости от того, что присутствует в растворе окислитель или восстановитель. Такими индикаторами служат вещества, которые сами подвергаются окислению или восстановлению, при чем окисленная и восстановленная формы имеют разные окраски. Например, окисленная форма дифениламина имеет фиолетовую окраску, а восстановленная – бесцветная.(2)

Широкое распространение получили комплексонометрические индикаторы – вещества, образующие с ионами металлов окрашенные комплексные соединения.

Некоторые вещества, адсорбируются на поверхности осадка, изменяя его окраску; такие индикаторы называются адсорбционными .

При определении среды мутных или окрашенных растворов, в которых практически невозможно заметить изменение окраски обычных кислотно-основных индикаторов, используют флуоресцентные индикаторы . Они светятся (флуоресцируют) разным цветом в зависимости от рН раствора. При этом важно, что свечение индикатора не зависит от прозрачности и собственной окраски раствора.(5)

Если нет настоящих химических индикаторов, то для определения среды растворов можно успешно применять самодельные индикаторы из природного сырья.

Исходным сырьем могут служить цветы герани, лепестки пиона или мальвы, ирис, темные тюльпаны или анютины глазки, а также ягоды малины, черники, черноплодной рябины, соки вишни, смородины, винограда, плоды крушины и черемухи.

Эти природные индикаторы содержат окрашенные вещества, способные менять свой цвет в ответ на то или иное воздействие. И, попадая в кислую или щелочную среду, они наглядным образом сигнализируют об этом.(6)

Находясь летом в отпуске, можно засушить лепестки цветов и ягоды, из которых по мере необходимости готовить растворы, и таким образом обеспечить себя индикаторами.

Вещество, позволяющее следить за составом среды или за протеканием реакции. Например, индикатор фенолфталеин, при переходе от нейтральной среды к щелочной из бесцветного становится красным; высокую чувствительность имеют изотопные индикаторы (меченые атомы) – стабильные или радиоактивные изотопы, которые могут быть легко обнаружены и определены количественно; применяются в химии, биологии, медицине и др.

Методика изготовления индикаторов из природного сырья

Для проведения исследовательской работы я использовала высушенные лепестки мальвы, ягоды малины, черноплодной смородины, клубники, голубики, брусники, краснокочанную капусту.

Для приготовления растительных индикаторов взяла по 50 г сырья, измельчила, залила 200 мл воды и прокипятила в течение 1-2 минут. Полученные отвары были охлаждены и профильтрованы. С целью предохранения от порчи, в полученный фильтрат добавила спирт в соотношении 2:1.(8)

Получив таким образом растворы индикаторов, я проверила, какую окраску они имеют в разных средах.

Брала пипеткой несколько капель самодельного индикатора и добавляла их поочередно в кислый или щёлочной растворы. Результаты всех этих опытов записывала в таблицу.

Изменение окраски природных индикаторов в различных средах.

Сырье для приготовления

Естественный цвет индикатора

Ягоды черноплодной смородины

Определение среды растворов моющих средств для посуды с помощью растительных индикаторов

На уроках биологии я узнала, что внешняя поверхность эпидермиса покрыта микроскопически тонким слоем – кислотной мантией.

В эпидермисе протекает множество биохимических процессов. В результате образуются кислоты – молочная, лимонная и другие. Плюс к этому: кожное сало и пот. Все это и составляет кислотную мантию кожи. Следовательно, нормальная кожа имеет кислую реакцию, рН кожи составляет в среднем 5,5. (2)

При использовании моющих средств для посуды, имеющих щелочную среду, мы нарушаем нормальную кислотную среду кожи рук.

Для предохранения кожи рук от негативного воздействия моющие средства для посуды должны иметь значение рН, соответствующее значению рН кислотной мантии эпидермиса.

С помощью приготовленных растворов природных индикаторов я проверила, какую среду имеют различные моющие средства для посуды.

Реакция среды растворов моющих средств для посуды.

Отвар краснокочанной капусты

Отвар ягод черноплодной рябины

Так же с помощью приготовленных растворов природных индикаторов я выявила качество кисломолочных продуктов

Реакция среды растворов кисломолочных продуктов

Отвар черноплодной смородины

Проведя научно-исследовательскую работу, я пришла к следующим выводам:

- многие природные растения обладают свойствами кислотно-основных индикаторов, способных изменять свою окраску в зависимости от среды, в которую они попадают;

- для изготовления растворов растительных индикаторов можно использовать следующее природное сырье: ягоды малины, клубники, черноплодной смородины, брусники, голубики, краснокочанную капусту;

- растворы растительных индикаторов можно использовать в качестве кислотно-основных индикаторов для определения среды растворов моющих средств для посуды и качества продуктов в домашних условиях;

- самодельные индикаторы из природного сырья можно применять на уроках химии в сельских школах, если существует проблема обеспечения школы химическими индикаторами.

Аликберова Л.Ю. Занимательная химия. – М.: АСТ-ПРЕСС, 2002.

Аликберова Л.Ю. Занимательная химия. Книга для учащихся, учителей и родителей. – М.: АСТ-ПРЕСС, 1999.

Оганесян Э.Т. Руководство по химии для поступающих в вузы. – М.: Высшая школа, 1998.

Савина Л.А. Я познаю мир. Детская энциклопедия. Химия. – М.: АСТ, 1996.

Новый энциклопедический словарь. – М.: Большая Российская энциклопедия. Ринол Классик, 2000.

Энциклопедический словарь юного химика. – М.: Педагогика, 1982.

Степин Б.Д., Аликберова Л.Ю. Занимательные задания и эффектные опыты по химии. – М.: Дрофа, 2002.

Растения – природные индикаторы

Черноплодная смородина Малина

Клубника Краснокочанная капуста

Предварительный просмотр:

Подписи к слайдам:

Цель работы: приготовление растворов растительных индикаторов из природного сырья и определение с их помощью качества продуктов и среды растворов моющих средств. Задачи: изучить литературные источники по теме; рассмотреть классификацию индикаторов; изготовить растворы индикаторов из природного сырья; провести исследование по определению качества продуктов и свойств моющих средств для посуды.

Объект исследования: природные растения, обладающие свойствами индикаторов. Предмет исследования: растворы растительных индикаторов. Гипотеза: растворы растительных индикаторов можно приготовить самостоятельно и применять в домашних условиях для определения качества продуктов питания, а также для определения среды растворов моющих средств для посуды.

Из истории индикаторов 1663 год – приготовил настой лакмусового лишайника, который приобретал синий цвет в щелочном растворе и красный в кислотном. Переехав в Страсбург (1872) и заняв место профессора химии в Страсбургском университете, Байер приступил к изучению других красителей и выделил фенолфталеин и эозин. Роберт Бойль (1627-1691) Адольф фон Байер

Прибор, устройство, элемент, отображающий ход процесса или состояния объекта наблюдений, его качественные и ли количественные характеристики, применяются в технике, а также в научных исследованиях. Индикатор

Вещество, позволяющее следить за составом среды или за протеканием реакции, например индикатор фенолфталеин, при переходе от нейтральной среды к щелочной из бесцветного становится красным; высокую чувствительность имеют изотопные индикаторы (меченые атомы) – стабильные или радиоактивные изотопы, которые могут быть легко обнаружены и определены количественно; применяются в химии, биологии, медицине и др. Химические индикаторы

По растениям-индикаторам можно определить характер почвенной среды, особенности химического состава почвы, состояния окружающей среды ИНДИКАТОРНЫЕ РАСТЕНИЯ(от лат. indico - указываю, определяю), растения (или их сообщества), тесно связанные с определёнными экологическими условиями, которые могут качественно и даже количественно оцениваться по присутствию этих растений (или сообществ); используются при оценке механического состава и засоления почв, в поисках пресных вод в пустынях и некоторых полезных ископаемых. Растения - индикаторы

Мак Карликовость растений, смена окраски цветков с розовой на синюю — на большое количество меди.

Фиалка Галмейная фиалка, ярутка указывают на высокое содержание цинка в почве. (ГАЛМЕЙНЫЕ РАСТЕНИЯ (от нем. Galmei - кремнекислый цинк), растения, приуроченные к почвам, богатым цинком)

Смолёвка селена - виды астрагала; меди и кобальта - смолёвки (Silene vulgaris и др.), мн. злаки и мхи.

Овсяница Так, на содержание в почве свинца указывают виды овсяницы (Festuca ovina и др.), полевицы (Agrostis tenuis и др.);

Крестовник весенний Индикатор по азоту – произрастает на почвах, богатых азотом.

Растения-индикаторы моего сада Ягоды малины Земляника садовая Ягоды клубники Смородина красная Смородина чёрная

Растения-индикаторы моего огорода Краснокочанная капуста Морковь Ревень свекла

Растения-индикаторы леса Облепиха Голубика Шиповник Жимолость Брусника

Растения-индикаторы поля Ревень Крапива Родендрон Подорожник

Методика изготовления индикаторов Для приготовления растительных индикаторов необходимо взять по 50 г сырья, измельчить, залить 200 мл воды и прокипятить в течении 1-2 минут. Полученные отвары охладить и профильтровать. С целью предохранения от порчи, в полученный фильтрат необходимо добавить спирт в соотношении 2:1.

Сырье для приготовления индикатора Естественный цвет индикатора Окраска в кислой среде Окраска в щелочной среде Ягоды малины Коричневый Коричневый Темно-коричневый Ягоды черноплодной смородины Светло-розовый Бледно-розовый Светло-зеленый Ягоды клубники Красно-оранжевый Оранжевый Темно-желтый Ягоды брусники Ярко-красный красный Темно-зелёный Краснокочанная капуста Сине-фиолетовый Красный Зеленый Ягоды голубики Тёмно-красный Красная Сине-зелёная Изменение окраски природных индикаторов

Реакция среды растворов моющих средств Растительный индикатор Окраска индикатора Среда раствора Отвар краснокочанной капусты Отвар краснокочанной капусты Отвар клубники Отвар ягод черноплодной рябины Бледно-зеленая Зеленая Бледно-желтая Бледно-розовая Слабощелочная Щелочная Слабощелочная Слабокислая

Творог Йогурт Сметана Реакция среды растворов кисломолочных продуктов Растительный индикатор Окраска раствора Реакция среды Отвар брусники Красная Кислая Отвар голубики Светло-фиолетовый Слабощелочная Отвар черноплодной смородины Бледно-розовый Слабокислая

Вам может понравиться Все решебники

Главная задача сайта: помогать школьникам и родителям в решении домашнего задания. Кроме того, весь материал совершенствуется, добавляются новые сборники решений.

Соавтор(ы): Bess Ruff, MA. Бесс Руфф — аспирантка Университета штата Флорида, работает над получением степени PhD по географии. Получила степень магистра экологии и менеджмента в Калифорнийском университете в Санта-Барбаре в 2016 году. Проводила исследования для проектов по морскому пространственному планированию в Карибском море и обеспечивала научную поддержку в качестве дипломированного участника Группы устойчивого рыболовства.

Шкала pH показывает, насколько легко то или иное вещество отдает протоны (то есть ионы H + ) или принимает их. Многие молекулы, в том числе красители, изменяют свою структуру, когда принимают протоны из кислой среды (которая легко отдает протоны) или отдают их сами щелочной среде (которая легко принимает протоны). Измерение уровня pH является важной частью многих химических и биологических экспериментов. Уровень pH можно определить с помощью бумажных полосок, покрытых красителями, которые по-разному изменяют свой цвет в присутствии кислоты или щелочи.

То же самое можно проделать с ягодами, розами или другими содержащими антоцианы растениями.
Для данного метода не подходит зеленая или белокочанная капуста, так как она не содержит антоцианов.

Добавьте к капусте кипяток. Можно вскипятить воду на обычной или в микроволновой плите — вам понадобится около 500 миллилитров. Залейте кипяток прямо в блендер с капустой. Это поможет извлечь из капусты нужные вещества. [2] X Надежный источник American Chemical Society Перейти к источнику

Включите блендер. Для лучшего результата необходимо перемолоть воду и капусту. Измельчайте смесь до тех пор, пока вода не станет темно-фиолетовой. Такой цвет свидетельствует о том, что вы успешно извлекли нужные вещества (антоцианы) из капусты и растворили их в горячей воде. Дайте содержимому блендера остыть в течение хотя бы 10 минут, прежде чем перейти к дальнейшим действиям. [3] X Надежный источник American Chemical Society Перейти к источнику

Процедите смесь через сито. Необходимо очистить индикаторный раствор (окрашенную воду) от кусочков капусты. Вместо сита можно использовать фильтровальную бумагу, однако это займет больше времени. После того как вы процедите индикаторный раствор, оставшиеся кусочки капусты можно выбросить. [4] X Надежный источник American Chemical Society Перейти к источнику

Если у вас нет изопропилового спирта, можно заменить его этиловым. [6] X Источник информации

Перелейте раствор в кастрюлю или миску. Вам понадобится достаточно широкая емкость, чтобы макать в нее бумагу. Кроме того, выберите стойкую к окраске емкость, поскольку вы собираетесь залить в нее красящий раствор. Хорошо подойдет керамическая или стеклянная посуда. [7] X Надежный источник American Chemical Society Перейти к источнику

Окуните бумагу в индикаторный раствор. Опустите бумагу до самого дна. Проследите, чтобы раствор покрыл все углы и края бумаги. На данном этапе вам пригодятся перчатки. [8] X Надежный источник American Chemical Society Перейти к источнику

Положите бумагу на полотенце и подождите, пока она высохнет на воздухе. Найдите место, свободное от кислых или щелочных паров. Необходимо полностью высушить бумагу, прежде чем приступить к дальнейшим действиям. Лучше всего оставить ее сохнуть на всю ночь. [9] X Надежный источник American Chemical Society Перейти к источнику

Разрежьте бумагу на полоски. Это позволит вам проверить несколько разных образцов. Можно нарезать бумагу полосками на свой вкус, но обычно удобно сделать их такими, чтобы их длина и ширина соответствовали указательному пальцу. В этом случае вы сможете глубоко погружать полоску в образец так, чтобы ваши пальцы оставались над ним.

Используйте полоски, чтобы определить уровень pH различных растворов. Можно проверить различные бытовые жидкости, такие как апельсиновый сок, воду и молоко. Можно также приготовить специальные растворы, например растворить в воде пищевую соду. Это позволит вам получить широкий спектр образцов для исследования.

Храните полоски в прохладном сухом месте. Необходимо держать полоски в герметично закрытой емкости до тех пор, пока вы не соберетесь использовать их. Таким образом вы защитите их от загрязняющих веществ из окружающей среды, например паров кислот или щелочей. Кроме того, лучше не оставлять полоски под прямым солнечным светом, иначе со временем они могут выцвести. [10] X Надежный источник American Chemical Society Перейти к источнику

Как сделать простой индикатор состояния удаленного светильника

В свое время я столкнулся с необходимостью контроля горения и целости электролампочки, когда выключатель находится в другом помещении (например, подвал, погреб или курятник). Не раз было так, выключатель включен, а лампочка не горит: или перегорела, или пропал контакт в патроне либо выключателе. При этом выключатель находится в коридоре, а к подвалу, где обитают куры, нужно идти вокруг дома.

Особенно плохо, когда из-за этого вечером птица не заходит в подвал, и ее приходится потом заносить вручную. Проблему решила установка простого и безотказного устройства, которое индицирует протекание тока в цепи осветительной лампы и находится возле выключателя.

Схема индикатора показана на рисунке, где S - выключатель освещения; HL - осветительная лампа мощностью 60-100 Вт; VD1. VD6 - балластные диоды; VD7 - светодиодный индикатор. При протекании тока через балластные диоды на них падает напряжение, достаточное для свечения светодиода.

Подключить устройство можно в любой удобной точке электрической цепи (до либо после выключателя) или в разрыв второго провода, идущего к лампе.

Индикатор некритичен к деталям. В качестве балластных диодов можно использовать любые малогабаритные диоды с допустимым прямым током не ниже потребляемого тока осветителя и любым рабочим напряжением (для ламп мощностью 60-150 Вт можно использовать КД208, КД209, КД212, КД215, КД217 и т.п., а для ламп мощностью до 60 Вт - КД105, КД106, Д226, Д237 и т.п.).

Более мощная нагрузка потребует и более мощных диодов, при этом в каждой ветви надо поставить по два диода. Светодиод должен иметь постоянное прямое напряжение 1,7. 2,2 В при токе не менее 10 мА. Из отечественных светодиодов этим требованиям удовлетворяют АЛ307А,Б, из импортных почти любые с красным, оранжевым или желтым цветом свечения.

Схема индикатора состояния удаленного светильника

Конструкция индикатора оставляет простор для творчества. При большом желании и некоторой изощренности его можно разместить даже в корпусе самого выключателя. У автора устройство установлено отдельно от выключателя (но рядом с ним), чтоб его было видно издалека. Плата с зажимами для подключения проводов смонтирована в пластмассовом корпусе (детский кубик-пасочка), линза светодиода через отверстие в стенке выведена наружу. Индикатор безотказно работает полгода.

Читайте также: