Soluciones indicadoras de pH caseras y naturales

El concepto de pH es ampliamente usado en todas las áreas de la ciencia y de la técnica, incluyendo agricultura, biología, ingeniería y medicina. Muchos productos de consumo diario emplean el pH como una herramienta para mejorar sus capacidades como en el caso de jabones y detergentes. También el concepto de pH se emplea como indicador sobre la amigabilidad del producto con el cuerpo humano y con el ambiente como en el caso de los productos cosméticos.

En la presente experiencia, se obtendrán indicadores de pH con sustancias caseras de manera sencilla y se estudiara su comportamiento con distintas sustancias.

Indicadores de pH caseros

Un indicador de pH es una sustancia que, añadida en pequeñas cantidades a una solución de pH desconocido, su color cambia o vira. Este cambio en el color ayuda a determinar el valor o rango de pH de la solución de manera visual. Los indicadores consisten en soluciones de sustancias que alteran su estructura molecular en presencia de mayor o menor concentración de iones H+. las estructuras de los indicadores son variadas y los cambios de color se deben a diversas clases de reacciones.

Una de las clases de compuestos naturales que pueden ser empleados como indicadores hechos en casa son las antocianinas. Las antocianinas son pigmentos solubles en agua que son sintetizados en las vacuolas de las células vegetales de muchas plantas, que, dependiendo del pH, pueden ser de color rojo, purpura o azul.

Las antocianinas pertenecen a la familia de los flavonoides y son sintetizados a través de la ruta de los fenilpropanoides. Se encuentran en todos los tejidos de las plantas superiores incluyendo hojas, raíces, tallos, flores y frutos.

 

Cambios estructurales en antocianinas según el pH

Materiales

  • 4 beaker de 250 mL
  • 1 beaker de 100 mL
  • Trípode
  • Malla
  • Tubos de ensayo
  • Mechero Bunsen (o plancha de calentamiento)
  • Pipetas Pasteur
  • Varillas de agitación
  • Cuchillo
  • Papel de filtro
  • embudo
  • Col lombarda (morada)
  • Polvo de cúrcuma
  • Rábanos
  • Frutos del sauco (Sambucus nigra)

Reactivos

  • Agua destilada
  • Ácido acético 0.1 M
  • Acido clorhídrico 0.1 M
  • Hidróxido de sodio 0.1 M
  • Amoniaco 0.1 M

Procedimiento

Obtención de indicadores de pH

Cortar unas cuantas hojas de la col en pequeñas piezas con la ayuda del cuchillo o manualmente. Colocarlas en un beaker de 250 mL y adicionar 200 mL de una solución 50:50 de agua destilada y etanol. Asegurar que todo el material vegetal se encuentra sumergido.

Col morada o lombarda
Col morada o lombarda

Calentar suavemente el conjunto de manera uniforme hasta que el agua tome un color morado oscuro. Detener el calentamiento y dejar enfriar. Marcar

Tomar el beaker de 100 mL y adicionar 1 cucharada pequeña de polvo de cúrcuma, adicionar 90 mL de una solución 50:50 de agua destilada y etanol y calentar. Calentar suavemente por 10 minutos con agitación. Dejar enfriar y marcar.

Pelar los rábanos y recolectar la cascaras. Picar las cascaras y colocarlas en un beaker de 250 mL, adicionar 200 mL de una solución 50:50 de agua destilada y etanol. Calentar suavemente por 10 minutos con agitación. Dejar enfriar y marcar.

Cascaras de rabano
Cascaras de rabano

Tomar las bayas o frutos del sauco y macerarlos. Adicionar 100 mL de la solución 50:50 de agua destilada y etanol. Calentar suavemente por dos minutos y filtrar. Reservar la solución y marcar.

Frutos de sauco
Frutos de sauco, buena fuente de antocianinas, indicador de pH natural

Ensayo de los indicadores

Preparar 5 tubos de ensayo con 5 mL de acido acético y marcar. Repetir la operación con las soluciones de ácido clorhídrico, hidróxido de sodio y amoniaco. Armar 5 baterías con un tubo de ensayo de cada solución.

A cada batería de tubos de ensayo agregar 5 gotas de cada indicador preparado empleando las pipetas Pasteur, las pipetas no se deben reutilizar entre distintos indicadores, agitar suavemente y anotar el color observado.

Tabla indicadores caserosDespués del experimento

Averiguar que rango de pH tiene cada una de las soluciones empleadas en el ensayo. Relacionar el pH con el color de cada uno de los indicadores preparados.

Investigar sobre que tipo de antocianinas predominan en los materiales vegetales empleados, como son las reacciones que intervienen para el cambio de color de las antocianinas a los diferentes pH.

¿Qué otras plantas pueden emplearse para la extracción de indicadores de pH de origen natural? ¿Qué consideraciones técnicas se deben tener en cuenta al momento de su extracción?

Recomendaciones de seguridad

En el presente experimento se realiza el calentamiento de soluciones de etanol con agua, estas soluciones pueden incendiarse, así que se debe realizar el calentamiento de manera segura. No se deben aspirar los vapores que pueden ser liberados durante el proceso de calentamiento. En todo momento se deben utilizar los elementos de seguridad básicos en el laboratorio de química (bata de laboratorio, guantes, gafas de seguridad y demás que sean exigidos por las normas internas, locales o nacionales. Los residuos generados por la practica deben ser dispuestos de manera adecuada según las normas de laboratorio y las normas locales y nacionales respectivas.

Para más información Acid, Bases and pH (Experiment)

Clasificación

Nivel: Superior – universitario

Tipo: Practica de enseñanza

Riesgo: Medio