Indikatoren
(Lebensmittel als Säure-Base-Indikatoren)
Vorwort
Viele Lebensmittel, die man ganz einfach im Supermarkt finden kann, enthalten Farbstoffe. Es ist bekannt, dass einige von Ihnen ihre Farbe, je nachdem in welchen Milieu sie sich befinden. In den Versuchen galt es also herauszufinden, wie gut sich diverse Lebensmittel als Säure-Base-Indikatoren eignen, bei welchem pH-Wert sie umschlagen, welche Farbe sie in dem jeweiligen Milieu annehmen, aber auch wie zuverlässig sie sind.
Säure-Base-Indikatoren
Farbveränderungen kommen dadurch zustande, dass die Farbstoffe selbst schwache Basen beziehungsweise Säuren sind und entweder Protonen aufnehmen oder abgeben können.
Somit sind die Moleküle mehr oder weniger protoniert. Dies verändert die Eigenschaft der Mokelüle, Energie von Licht zu abrobieren. Wenn sie in verschieden protonierten Zusand verschieden farbiges Licht absorbieren können, erscheinen Lösung von verschiedenem pH-Wert, den die Farbstoffe zugesetzt sind, in einer anderen Farbe. Diese Farbstoffe sind also Säure-Base-Indikatoren.
Versuchsdurchführung
Die Versuche werden mit dem Titrationsverfahren durchgeführt. In einem Erlenmeyerkolben befinden sich 25ml Natronlauge, der dann ein Lebensmittelextrakt als Indikator hinzugegeben werden. In die Lauge wird nun Salzsäure titriert, welche in eine 50-ml Bürette gefüllt ist. Nach jeden Mililiter zugegeber Säure wird der pH-Wert gemessen. Die Ergebnisse werden in einer Tirtationskurve dargestellt. Der Farbumschlagpunkt des Lebensmittelextraktes wird festgehalten.
Ergebnisse
Insgesamt habe ich fünf Lebensmittel getestet, von denen sich allerdings nur drei als Säure-Base-Indikatoren eignen. Geeignet sind: Rotkohlsaft, Blaubeeren sowie Schwarztee. Als ungeeignet erwiesen haben sich ein blaues Sportgetränk (Powerrade blau) und Rote-Beetesaft.
Beim Rotkohlsaft, sowie dem Blaubeersaft, sorgt der enthaltene Farbstoff Cyanidin für die auftretende Färbung, er ist ein Protonendonator — die beiden Lebensmittel fungieren also als schwache Säuren.
Schwarztee ist aufgrund des schwer erkennbaren Farbunterschiedes als Indikator eher weniger geeignet. Dennoch lässt sich ein Farbumschlag bei einem pH-Wert von etwa 3,5–3,6 erkennen. Die im Tee enthaltenen Farbstoffe, die unter anderem für die Färbung sorgen, sind Polyphenole, wie Theaflavine und Thearubigine. Diese fungieren ebenfalls als schwache Säuren.
Rote Beete ist aufgrund der bei mehreren Titrationen festgestellten starken Farbschwankungen als Indikator völlig ungeeignet. → Der darin enthaltene Farbstoff Betanin nicht zuverlässig verwendbar für die Indikation des pH-Wertes.
Das Bild zeigt Rotkohlsaft als Säure-Base-Indikator: rechts im alkalischen Milieu und einer tiefgrünen Färbung, links im sauren Milieu und einer knallrosa Färbung. Rotkohlsaft ist pH-abhängig rot, hellrot, pink, violett, blau, grün in mehreren Tönungen und gelb gefärbt.
Rutzki