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pH-Indikatoren
Ein pH-Indikator ist ein Farbstoff, der
durch eine Farbänderung anzeigen kann, ob eine wässrige Lösung
sauer oder alkalisch reagiert. Beispiele für Indikatoren aus dem Haushalt
sind Blaukrautsaft oder Schwarztee. Blaukraut wechselt seine Farbe nach
Rot sobald Säuren hinzukommen, mit Laugen
schlägt die Farbe nach Blau um.
Bei starken Laugen färbt sich der
Blaukrautsaft grün, sehr starke Laugen vermögen sogar den Farbstoff
im Blaukraut dauerhaft zu verändern, bzw. zu zerstören, so dass
die Lösung gelb wird.
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Farben des Blaukrautsafts
bei verschiedenen pH-Werten
Indikatoren werden im chemischen Labor
oft benutzt. Als Farbstoffe eignen sich hierzu beispielsweise Methylorange,
Bromthymolblau oder Phenolphthalein.
Wie diese Farbstoffe ihre Farben verändern, kann aus den Stoffbeschreibungen
ersehen werden. Die folgende Tabelle zeigt die Farben von verschiedenen
Indikatoren in Abhängigkeit vom pH-Wert
an:
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Der Farbstoff im Blaukraut heißt
Cyanidin und kommt in der Natur in vielen Pflanzen vor. Er gehört
zur Familie der Anthocyane. Die roten Rosenblüten oder die blauen
Blüten der Kornblume besitzen den gleichen Farbstoff. Allerdings kommt
die unterschiedliche Farbe nicht durch einen anderen ph-Wert des Bodens
zustande. In den Kornblumen ist der Farbstoff noch mit anderen Ionen wie
Fe3+ oder Al3+ chemisch gebunden. Dadurch entsteht
ein sogenanntes Komplexsalz mit einer neuen Farbe. Gärtner nutzen
dieses Wissen zur Erzeugung verschiedener Farben bei den Hortensien: Gießen
sie die Pflanzen während der Blütenentwicklung mit Aluminium-
oder Eisensalzen, dann werden die Blüten nicht rot, sondern blau.
Der gleiche Effekt wird durch das Vergraben von rostigen Nägeln im
Wurzelbereich der Pflanzen erzeugt.
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Blaue und rote Hortensien,
ein Zuchtprodukt der Gärtner
Indikatoren sind selbst schwache Säuren
mit einer bestimmten Farbe. Bei der Zugabe einer Base
gibt die Säure ein Proton ab und der zurückbleibende Säure-Rest
besitzt eine andere Farbe als die ursprüngliche Säure. Die zwei
OH-Gruppen im Cyanidin-Molekül können zum Beispiel jeweils ein
Proton abgeben. Dadurch wird ein Farbwechsel erzeugt:
Weitere Informationen:
Experimente
mit Trockeneis
pH-Wert
