Perubahan warna. Indikator warna. Perubahan warna indikator asam basa. Bagaimana seseorang menggunakan pigmen tumbuhan?

Orang yang mengamati bunglon mungkin berpikir bahwa reptil ini sengaja mengubah warna, “menyesuaikan” dirinya dengan warna lingkungannya. Dalam hal ini, kita harus berasumsi bahwa bunglon memiliki kesadaran diri dan keabstrakan, yang tidak diharapkan.

Mekanisme perubahan warna

Penghuni gurun memanfaatkan kekhasannya untuk menyerap sinar matahari. Pada pagi hari warnanya hitam untuk menyerap panas sebanyak-banyaknya, dan pada sore hari berubah menjadi abu-abu muda untuk memantulkan sinar matahari. Warnanya juga bisa berubah hanya di area tertentu, kemudian garis atau bintik warna-warni menutupi tubuh bunglon. Ini adalah kepercayaan yang salah bahwa bunglon dapat memiliki semua warna dan pola. Ia mengubah warnanya dalam kisaran yang melekat pada fisiologi hewan. Pemilik bunglon suka bereksperimen dengan mereka. Jika Anda meletakkan bunglon di papan catur, ia tidak akan menjadi papan catur hitam putih.

catatan

Butiran pigmen tersebut dapat bergerak sangat cepat dan seketika mengubah warna kulit bunglon.

Saran yang bermanfaat

Beberapa jenis bunglon memiliki warna yang mirip dengan lawannya (ular, burung), yang berbahaya.

Hewan yang menakjubkan - bunglon. Dengan kemampuannya mengubah warna dalam berbagai situasi, mereka menarik perhatian para ilmuwan dan masyarakat awam. Ada kepercayaan umum bahwa bunglon berubah warna tergantung pada latar belakang tempatnya berada. Tapi ini jauh dari kebenaran.

Karena warna adalah salah satu karakteristik batu permata yang paling mencolok dan mencolok, selalu ada upaya untuk mengubahnya secara artifisial.

Paling sering hal ini dilakukan dengan pemanasan sederhana, atau pembakaran.

Beginilah cara Guettard, dokter Duke of Orleans, menggambarkan perubahan warna topas dengan menembak pada tahun 1751: “Monsieur Dumel, seorang tukang emas yang menggabungkan keterampilan dalam keahliannya dengan keingintahuan filosofis yang terpuji dan keinginan untuk penelitian, terutama segala sesuatu yang berhubungan dengan itu. yang dia temui dalam karyanya, dia mengatakan kepada saya bahwa topaz Brasil kehilangan warna kuningnya jika dibakar, malah memperoleh warna merah jambu yang lebih terang atau lebih gelap, membuatnya tampak seperti batu rubi pucat. Beberapa pembuat perhiasan sudah mengetahui tentang perubahan ini, yang, seperti yang kami duga, hanya diketahui oleh kami saja, namun mereka dengan tekun membungkamnya dan masih terus membungkamnya, karena bagi mereka keuntungan yang dapat mereka peroleh darinya dan memang sudah sering mereka dapatkan. yang sudah sering kali diturunkan jauh lebih penting daripada keingintahuan filosofis yang remeh.

Mereka menggunakan penemuan mereka untuk kadang-kadang menjual batu rubi yang dibuat dengan api sebagai batu rubi alami, dan para pedagang mungkin tidak pernah melakukan penipuan yang lebih polos. Lagi pula, pembeli sebenarnya mendapatkan batu delima untuk uangnya, dan betapa pentingnya batu delima ini tidak berutang kesempurnaannya pada alam, karena beberapa seni memberinya warna yang tahan lama seperti batu rubi terbaik, dan semakin indah, semakin tidak mencolok dan semakin gelap topasnya? »

Sebagai kesimpulan, Guettard melaporkan bahwa penemuan ini secara tidak sengaja dilakukan oleh seorang pemotong batu dari Lisbon, yang menjatuhkan batu ke dalam abu panas.

Di pertengahan abad ke-18. dengan menembakkannya mereka mampu mengubah warna menjadi coklat, berasap, kuarsa, dan beberapa saat kemudian mereka belajar mengubahnya dengan cara ini menjadi citrine kuning lemon. Pemanggangan akik juga dimulai pada abad ke-19. digunakan di India, dekat Baroda, pcs. Gujarat. Menembak batu akik menjadi warna merah pertama kali ditemukan di Idar (Jerman) pada tahun 1813. Di sana mereka memperhatikan bahwa batu akik kekuningan dan abu-abu dari satu tambang tertentu (Ilgesheim, Glaserberg), yang telah lama tergeletak di permukaan bumi, memperoleh warna kemerahan, yang diperoleh batu akik langsung dari tambang, tidak teramati. Perbedaan warna ini awalnya disebabkan oleh pengaruh sinar matahari dan mereka mulai menjemur produk batu akik di bawah sinar matahari, namun tidak membuahkan hasil. Temuan batu akik merah pada lubang api kemudian memberi alasan untuk menduga bahwa panas bisa menjadi penyebab perubahan warna tersebut. Namun, upaya penembakan pertama tidak membuahkan hasil. Meskipun batu-batu itu berubah menjadi merah, batu-batu itu pecah dalam api dan hancur berkeping-keping. Hanya setelah mereka mengetahui cara melakukan pembakaran awal batu akik dengan pengeringan jangka panjang (beberapa minggu), barulah hasil yang diinginkan dapat dicapai. Dengan cara yang sama, perubahan warna batu kecubung dalam api ditemukan: gaucho Brasil (penggembala sapi) di negara bagian Rio Grande do Sul pernah meletakkan beberapa potongan besar batu kecubung di dekat api tempat mereka memanggang daging di atas ludah. Diduga, keesokan paginya, ketika sudah dingin, bijih tersebut menguning. Batu tidak berwarna dan hijau juga dapat diperoleh dari batu kecubung dengan cara dibakar. Ketika aquamarine besar dengan berat 110 kg diperoleh di Idar pada tahun 1911, upaya berhasil dilakukan untuk mengubah warna bagian luarnya dari hijau menjadi biru dengan pemanasan. Setelah itu, perubahan warna beryl kehijauan melalui kalsinasi menjadi hal yang umum. Pada tahun 1920-an, ketika turmalin kebiruan dari Namibia memasuki pasar, turmalin tersebut diberi warna hijau melalui pemanasan. Zoisit biru juga mendapatkan warna indahnya karena kalsinasi.

Semua perubahan warna ini tidak dapat diubah, sehingga tidak perlu melaporkannya secara resmi saat menjual batu. Hanya pada beberapa zirkon perubahan warnanya dapat dibalik: setelah beberapa waktu, zirkon kembali ke warna aslinya.

Cara mengubah warna batu permata yang kedua adalah dengan penyinaran. Misalnya berlian tak berwarna diberi warna hijau dengan cara ini. Kita berbicara tentang paparan radioaktif, dan efek radiasi a, P, dan y tidak sama (sinar P dan y sangat efektif). Untuk batu kecubung yang memudar dalam cahaya, radiasi mengembalikannya ke warna aslinya, kunzite di bawah pengaruhnya menjadi hijau, seperti giddenite, dll. (walaupun perubahan warnanya dapat dibalik).

Perubahan warna juga terjadi di bawah pengaruh radiasi ultraviolet dan sinar-X, namun hampir tidak pernah digunakan untuk mengubah warna batu mulia. Terkadang warna alami batu (misalnya beberapa zirkon) disebabkan oleh radiasi radioaktif. Kuarsa berasap warnanya berasal dari radiasi kosmik, tetapi dimungkinkan juga melalui iradiasi radioaktif untuk mewarnai kristal batu menjadi coklat, yaitu mengubahnya menjadi kuarsa berasap.

Meskipun mengubah warna mineral melalui panas atau iradiasi tidak menimbulkan zat asing, pewarnaan batu permata menggunakan pewarna. Oleh karena itu, dalam hal ini terjadi perubahan komposisi mineral.

Orang Romawi sudah tahu cara menjual batu mulia dengan warna lain atau memperbaiki warna mereka sendiri. Misalnya, Pliny menyebutkan tulisan-tulisan yang memberikan resep pewarnaan batu kristal dan batu mulia transparan lainnya dengan warna zamrud (zamrud) atau mengubah sarder menjadi sardonyx. Pliny lebih lanjut melaporkan bahwa di Etiopia, karbunkel yang lebih kusam digores dengan asam asetat selama 14 hari, setelah itu menjadi bersinar dan mempertahankannya selama beberapa bulan. Dalam Bab 75 Volume 37 dari Natural History-nya, penulis Romawi menyebutkan bahwa beberapa permata batu akik kemungkinan besar "dibuat" daripada alami (yaitu, warnanya telah diubah secara artifisial). Selain itu, ia menceritakan bagaimana bintil-bintil batu akik, amandel batu akik, yang ditemukan di Arab, direbus dalam madu selama tujuh hari tujuh malam dan kemudian diolah oleh seniman sedemikian rupa sehingga urat, belang, dan bintik-bintik terlihat pada batu tersebut; ini membuatnya sangat cocok untuk membuat perhiasan.

Lessing sudah percaya bahwa Pliny tidak bermaksud hanya membersihkan permukaan batu akik. Decoctus melli Corsici (rebusan madu Korsika) yang dia sebutkan pasti telah menembus lebih dalam ke dalam permata dan mempengaruhi seluruh massa batu.

Pada abad ke-18 di Idar mereka juga belajar mengidentifikasi pola warna-warni pada permukaan batu akik; ini dilakukan dengan menggunakan larutan garam logam. Namun, masih belum diketahui apakah beberapa air batu akik bisa jenuh dengan pewarna.

Pemoles permata di Roma kuno paling mampu mewarnai batu akik mirip onyx menjadi hitam. Instruksi Pliny tentang merebus batu akik dalam larutan madu hanyalah sebagian dari rahasianya. Selanjutnya, air dihilangkan dari karbohidrat madu menggunakan asam sulfat higroskopis, setelah itu sisa karbon hitam digunakan.

Pada tahun 1819, seni lukis batu akik hitam dikuasai di Idar, yang menjadi alasan utama berkembangnya industri batu akik di sana. Perpindahan pusat seni potong batu dari Italia ke Paris rupanya juga berkaitan langsung dengan penemuan ini.

Pada tahun 1822, mereka menguasai metode pewarnaan kalsedon berwarna kuning muda (menggunakan asam nitrat). Pada saat ini, rupanya, mereka telah belajar cara mewarnai chrysoprase, meningkatkan warna hijaunya.

Sejak tahun 1845, metode mengecat batu akik dengan warna biru dengan cara mengetsanya dengan garam darah telah dikenal; pada tahun 1850, senyawa besi pertama kali digunakan untuk memberi warna merah pada batu akik. Sejak tahun 1860, asam kromat telah digunakan untuk memberi warna hijau pada batu akik dengan corak berbeda, dan pada tahun 1822 dikembangkan metode untuk mewarnai batu akik dengan warna coklat dan coklat.

Sudah pada tahun 1824, sebuah peringatan terhadap batu yang dicat diterbitkan: “Penggiling batu di Oberstein dan Idar-on-Nae telah lama mempraktikkan seni meningkatkan warna akik domestik dengan merebusnya dalam asam sulfat sehingga tidak dapat dibedakan dari batu akik lainnya. Arab dan Suriname yang cantik. Sekarang mereka juga tahu cara mengubah batu akik (kalsedon) yang hampir transparan secara artifisial menjadi batu putih susu yang indah. Kita telah melihat kalsedon lainnya, dicat dengan cara yang sama dalam warna kuning lemon yang indah, dan mereka belajar untuk memberikan warna hitam paling murni pada garis-garis coklat muda yang awalnya disebut onyx. Siapa pun yang tidak diperingatkan tentang hal ini sebelumnya bahkan tidak dapat berpikir untuk menganggap nada seperti itu sebagai nada buatan. Meskipun para penggosok batu tidak merahasiakan fakta bahwa mereka memberikan warna yang berbeda pada batu dengan cara ini, namun batu yang diberi warna tersebut dapat dengan mudah, jika melewati tangan lain, menyesatkan para kolektor.”

Dreher menjelaskan secara rinci berbagai teknik pewarnaan yang disimpan oleh masing-masing pengrajin sebagai rahasia pribadi mereka.

Untuk penjualan lelang, dibuat 4 sampel dari setiap potongan batu akik berukuran besar yang diberi warna berbeda-beda sehingga pembeli yang berminat dapat mengetahui warna mana yang paling cocok untuk potongan tersebut. Warna utama adalah merah, hitam, biru dan hijau.

Pewarnaan tidak terbatas pada batu akik saja; kemudian batu akik mulai mengubah warna mineral lain secara artifisial. Berbagai pewarna digunakan untuk mewarnai pirus, tetapi beberapa warna birunya ditingkatkan hanya dengan waxing saja. Terkadang potongan lapis lazuli bermutu rendah dilukis.

Pada suatu waktu, warna biru diberikan pada jenis jasper tertentu (dari Nunkirchen di wilayah Saarland), yang dipasarkan sebagai “lapis Jerman”, yaitu simulasi lapis lazuli.

Perubahan warna yang sama seperti yang buatan dapat terjadi di alam, namun, dalam kasus seperti itu, biasanya, perubahan tersebut tidak memiliki efek memuliakan, namun, sebaliknya, mengurangi nilai batu secara signifikan. Dalam hal ini, paling sering Anda harus menghadapi fenomena perubahan warna dan pemudaran. Di museum mineralogi, spesimen mineral yang mudah pudar ditutupi dengan kain atau kotak berwarna gelap. Fenomena pudar telah diamati pada batu kecubung dari Swiss dan. di kunzites dari Madagaskar; Topaz Rusia dari Transbaikalia kehilangan warna kuning anggur gelapnya dan menjadi putih kebiruan.

Menurut peraturan tata nama perdagangan, batu berwarna buatan berikut ini, yaitu batu yang warnanya telah diubah secara buatan karena pengaruh fisika, kimia, atau fisikokimia, harus dicantumkan:

batu yang telah mengalami perubahan warna akibat pemboman atau iradiasi partikel (misalnya safir kuning, kunzite, atau berlian); batu yang mengalami perubahan warna akibat paparan bahan kimia (opal berwarna hitam, giok berwarna buatan); mereka harus diberi nama sedemikian rupa sehingga perubahan buatan pada warnanya jelas terlihat dari namanya, misalnya harus ditulis: diwarnai secara artifisial, ditutupi dengan patina, dimuliakan, dibombardir; jasper seperti lapis lazuli yang diwarnai biru, batu giok yang diwarnai, zirkon biru yang dibakar.

Yang dikecualikan dari peraturan ini adalah batu mulia dan batu hias yang warnanya tidak dapat diubah dan permanen dengan cara dibakar atau digores, misalnya beryl, kuarsa, spodumene, topas, turmalin, zoisite, batu akik.

Tahan luntur warna bahan pakaian merupakan indikator penting terpeliharanya sifat estetika pakaian. Metode yang ada untuk menilai tahan luntur warna bahan pakaian terhadap berbagai pengaruh tidak memungkinkan dilakukannya penilaian kuantitatif dan tingkat signifikansi perubahan warna bahan dari sudut pandang persepsi manusia. Makalah ini mengusulkan metode untuk menilai perubahan warna bahan pakaian, berdasarkan pemrosesan gambar foto sampel yang dipindai sebelum dan sesudah pemaparan. Berdasarkan karakteristik Lab ruang warna CIE Lab yang diperoleh, indeks perbedaan warna ΔE dihitung. Penilaian perubahan warna kain kulit domba setengah jadi menunjukkan bahwa metode yang diusulkan memungkinkan untuk menilai perubahan karakteristik warna secara kuantitatif, merupakan penilaian yang sensitif dan lebih akurat, serta memungkinkan untuk mengevaluasi perubahan warna yang signifikan bagi manusia. persepsi. Terungkap bahwa berbagai pengaruh (dry cleaning, cuaca ringan, gesekan kering dan basah) menyebabkan berbagai perubahan karakteristik warna (lightness, saturation, hue), yang dinilai dari besaran dan tanda karakteristik tersebut.

dampak

produk setengah jadi dari kulit domba

keringanan

kejenuhan

perbedaan warna

keberlanjutan

1. Barashkova N.N., Shalomin O.A., Gusev B.N., Matrokhin A.Yu. Metode untuk menentukan perubahan warna kain tekstil secara komputer ketika menilai ketahanannya terhadap pengaruh fisik dan kimia: Paten Rusia No. 2439560.2012.

2. Borisova E.N., Koitova Zh.Yu., Shapochka N.N. Penilaian stabilitas warna kulit domba pada berbagai jenis paparan // Buletin Universitas Teknologi Negeri Kostroma. - 2012. - No. 1. - Hal. 43-45.

3. Borisova E.N., Koitova Zh.Yu., Shapochka N.N. Pengaruh dry cleaning terhadap sifat konsumen produk kulit domba // Buletin Universitas Teknologi Negeri Kostroma. - 2011. - No. 2. - Hal. 37-38.

4.GOST 9733.0-83. Bahan tekstil. Persyaratan umum metode pengujian ketahanan luntur warna terhadap pengaruh fisik dan kimia. - Memasuki. 01/01/1986//Rumah penerbitan standar. - M., 1992. - Hal.10.

5.GOST R 53015-2008. Kulit bulu dan kulit domba yang diwarnai. Metode untuk menentukan tahan luntur warna terhadap gesekan. - Memasuki. 27.11.2008//Rumah penerbitan standar. – M., 2009. – Hal.7.

6.GOST R ISO 105-J03-99. Bahan tekstil. Penentuan tahan luntur warna. Bagian J03. Metode untuk menghitung perbedaan warna. - Memasuki. 29/12/1999 // Penerbitan standar. – M., 2000. – Hal.11.

7. Dolgova E.Yu., Koitova Zh.Yu., Borisova E.N. Pengembangan metode instrumental untuk menilai tahan luntur warna bahan pakaian // Berita universitas. Teknologi Industri Tekstil - 2008. - No.6C. - hal.15-17.

8. Domasev M.V. Warna, manajemen warna, penghitungan dan pengukuran warna / M.V. Domasev, S.P. Gnatyuk. - SPb.: Peter, 2009. - Hal.224.

Kestabilan warna bahan pakaian selama penggunaan sangat menentukan kualitasnya, karena keteguhan karakteristik warna asli menjamin terpeliharanya karakteristik estetika pakaian, yang merupakan salah satu preferensi utama konsumen.

Stabilitas warna bahan pakaian terhadap berbagai jenis paparan ditentukan sesuai dengan standar.Metode baru juga telah dikembangkan dan indikator baru telah diusulkan untuk menilai karakteristik warna. Namun, metode ini tidak memungkinkan kita untuk menilai seberapa signifikan perubahan warna akibat dampak operasional dari sudut pandang persepsi manusia, karena Tidak ada penilaian kuantitatif terhadap perubahan warna yang sesuai dengan kekhasan persepsi warna oleh mata manusia.

Untuk mengukur perubahan warna, diusulkan untuk menggunakan metode penghitungan perbedaan warna. Untuk mendapatkan karakteristik warna sampel uji, digunakan gambar fotografi yang dipindai, diikuti dengan pemrosesan dalam editor grafis Adobe Photoshop (Gbr. 1), yang memungkinkan untuk memperoleh karakteristik warna Lab.

Gambar 1 - Jendela Adobe Photoshop dengan foto sampel sebelum dan sesudah pemaparan

Untuk menilai perubahan warna, digunakan karakteristik ΔE - perbedaan warna - yang didefinisikan sebagai perbedaan antara dua warna dalam salah satu ruang warna dengan kontras yang sama. Karakteristik ini memperhitungkan perbedaan antara koordinat warna L, a dan b dari ruang warna CIE Lab dan perbedaan antara koordinat kromatisitas H° dan saturasi C dari ruang warna CIE LCH. Karakteristik Lab tidak bergantung pada perangkat keras dan sesuai dengan kekhasan persepsi warna oleh mata manusia, sehingga memberikan penilaian yang lebih akurat terhadap perubahan warna material.

Perbedaan warna ΔE dihitung menggunakan rumus (1):

∆E = [()2 + ()2 + ()2]1/2 , (1)

dimana ∆L, ∆C, ∆H - perbedaan antara sampel sebelum dan sesudah paparan masing-masing dalam kecerahan, saturasi dan rona, dihitung menggunakan rumus (2), (4.5) dan (6.7);

KL, KC, KH - koefisien bobot, yang secara default sama dengan satu;

SL, SC, SH - panjang sumbu semi ellipsoid, disebut fungsi bobot, memungkinkan Anda menyesuaikan komponen terkait, mengikuti lokasi sampel warna di ruang warna Lab, ditentukan oleh rumus (7.8), (9.10 ) dan (11-13) masing-masing.

Deteksi perubahan kecerahan (2)

∆L = L1 - L2, (2)

dimana L1 adalah kecerahan warna sampel sebelum pengujian;

L2 - cerahnya warna sampel setelah pengujian.

Penentuan saturasi warna sampel (3):

C = 1/2, (3)

dimana a adalah perbandingan warna merah dan hijau pada suatu warna tertentu;

b adalah perbandingan warna biru dan kuning.

Mendeteksi perubahan saturasi (4)

∆C = C1 - C2, (4)

dimana C1 adalah saturasi warna sampel sebelum pengujian;

C2 - saturasi warna sampel setelah pengujian.

Definisi nada warna (5):

H = arctan,(5)

Deteksi perubahan nada warna (6)

∆H = 2sin, (6)

dimana H1 adalah corak warna sampel sebelum pengujian;

H2 - nada warna sampel setelah pengujian (5).

Penentuan rata-rata nilai lightness sampel sebelum dan sesudah pengujian (7.8):

= (L1+ L2)/2 (7)

dimana K2 = 0,014 adalah koefisien pembobotan.

Penentuan nilai rata-rata saturasi sampel sebelum dan sesudah pengujian (9.10):

C12 = (C1 + C2)/2 (9)

SC= 1 +K1C12, (10)

dimana K1 = 0,048 adalah koefisien pembobotan.

Penentuan rata-rata corak warna sampel sebelum dan sesudah pengujian (11-13):

T= 1-0,17cos(H12 - 30°)+0,24cos(2H12)+0,32cos(2H12 + 6°)-0,2cos(4H12 - 64°)(12)

SH= 1 + K2C12T(13)

Saat menghitung H12, perlu diperhatikan bahwa jika kromatisitas sampel berada pada kuadran yang berbeda, maka 360° harus dikurangi dari nilai kromatisitas yang terbesar dan kemudian harus ditentukan rata-ratanya.

Berdasarkan besarnya perbedaan warna, seseorang dapat menilai tingkat perubahan warna bahan setelah berbagai pengaruh. nilai ΔE< 2 соответствует минимально различимому на глаз порогу цветоразличия, величина в пределах ΔE = 2—6 приемлемо различимая разница в цвете. Величина ΔE >6 akan menunjukkan perbedaan mencolok antara kedua warna. Berdasarkan perubahan kecerahan, saturasi, dan corak warna, seseorang dapat menilai tingkat perubahan karakteristik bahan tersebut.

Produk kulit domba setengah jadi yang diproduksi saat ini dibedakan berdasarkan berbagai macam warna, jenis finishing kain kulit dan bulu. Selama pemakaian dan perawatan, produk mengalami serangkaian pengaruh kompleks yang menyebabkan penurunan penampilan produk. Oleh karena itu, untuk menguji metode yang diusulkan, dilakukan penilaian terhadap perubahan warna produk kulit domba setengah jadi dengan karakteristik warna kain kulit yang berbeda dan pada jenis paparan yang berbeda (dry cleaning, cuaca ringan, gesekan kering dan basah) (Tabel 1).

Tabel 1 - Penilaian tahan luntur warna kain kulit domba setengah jadi di bawah berbagai jenis pengaruh

Jenis dampak

Contoh produk setengah jadi

Sebelum paparan

Setelah paparan

Cuci kering

Bulu kulit domba, kain kulit hitam

Cuaca ringan

Mantel kulit domba, kain kulit hitam

Bulu kulit domba dengan lapisan film polimer, kain kulit coklat muda

Velour bulu, kain kulit hijau tua

Gesekan kering

Mantel kulit domba, kain kulit coklat

Velour bulu, kain kulit coklat

Bulu kulit domba, kain kulit abu-abu tua

Gesekan basah

Velour bulu, kain kulit coklat

Velour bulu, kain kulit abu-abu muda

Analisis data yang diperoleh menunjukkan bahwa perubahan warna terbesar terjadi selama dry cleaning. Nilai perbedaan warna mencapai 12,7 yang merupakan indikator perubahan warna yang signifikan. Pada saat yang sama, warna bahan menjadi kurang jenuh dan terang. Pada gesekan basah, material menjadi gelap, dibuktikan dengan nilai positif dari indikator ∆L - lightness, sedangkan pada jenis paparan lainnya indikator ini memiliki nilai negatif, yang menunjukkan bahwa material menjadi lebih terang pada jenis paparan ini. menyebabkan perubahan pada indikator ∆H - nada ringan. Jika nilai ini terlampaui sebanyak 4 unit, warna material akan berubah secara signifikan.

Dengan demikian, metode yang diusulkan untuk menilai perubahan karakteristik warna memungkinkan untuk memperoleh indikator kuantitatif perubahan warna, sensitif dan memungkinkan untuk mengevaluasi perubahan warna yang signifikan bagi persepsi manusia, dan untuk mempelajari kinetika perubahan di bawah pengaruh. faktor operasi tertentu Dapat digunakan untuk menilai stabilitas warna pada tahap pencelupan produk kulit domba setengah jadi, pada tahap persiapan saat memilih kulit untuk produk untuk mengecualikan corak yang berbeda, selama pembersihan kering untuk menilai tingkat pengaruhnya terhadap perubahan warna.

Peninjau:

Sokova G.G., Doktor Ilmu Teknik, Profesor, Penjabat Kepala Departemen Teknologi dan Desain Kain dan Pakaian Rajut, Universitas Teknologi Negeri Kostroma, Kostroma.

Galanin S.I., Doktor Ilmu Teknik, Guru Besar, Ketua Departemen Teknologi, Pengolahan Bahan Artistik, Desain Artistik, Seni dan Jasa Teknik, Universitas Teknologi Negeri Kostroma, Kostroma.

Tautan bibliografi

Borisova E.N., Koitova Zh.Yu. PENGGUNAAN METODE MENGHITUNG PERBEDAAN WARNA UNTUK MENILAI PERUBAHAN WARNA PRODUK SEMI SELESAI DOMBA // Masalah modern ilmu pengetahuan dan pendidikan. – 2013. – Nomor 5.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=10468 (tanggal akses: 15/06/2019). Kami menyampaikan kepada Anda majalah-majalah yang diterbitkan oleh penerbit "Academy of Natural Sciences"

Di antara berbagai zat organik, terdapat senyawa khusus yang ditandai dengan perubahan warna di lingkungan yang berbeda. Sebelum munculnya pengukur pH elektronik modern, indikator merupakan “alat” yang sangat diperlukan untuk menentukan parameter asam-basa lingkungan, dan terus digunakan dalam praktik laboratorium sebagai alat bantu dalam kimia analitik, serta ketika peralatan yang diperlukan tidak ada. .

Untuk apa indikator itu?

Awalnya, sifat senyawa ini untuk berubah warna di lingkungan yang berbeda banyak digunakan untuk menentukan secara visual sifat asam-basa zat dalam larutan, yang membantu menentukan tidak hanya sifat lingkungan, tetapi juga untuk menarik kesimpulan tentang reaksi. produk yang terbentuk. Larutan indikator terus digunakan dalam praktik laboratorium untuk menentukan konsentrasi zat melalui titrasi dan memungkinkan seseorang mempelajari cara menggunakan metode yang tersedia tanpa adanya pengukur pH modern.

Ada beberapa lusin zat semacam ini, yang masing-masing sensitif terhadap area yang agak sempit: biasanya tidak melebihi 3 poin pada skala kandungan informasi. Berkat keragaman kromofor dan aktivitasnya yang rendah satu sama lain, para ilmuwan mampu menciptakan indikator universal yang banyak digunakan di laboratorium dan industri.

Indikator pH yang paling banyak digunakan

Patut dicatat bahwa selain sifat identifikasinya, senyawa ini memiliki kemampuan pewarnaan yang baik, sehingga memungkinkannya digunakan untuk mewarnai kain di industri tekstil. Dari sekian banyak indikator warna dalam ilmu kimia, yang paling terkenal dan digunakan adalah jingga metil (methyl orange) dan fenolftalein. Kebanyakan kromofor lain saat ini digunakan dalam campuran satu sama lain, atau untuk sintesis dan reaksi tertentu.

Jeruk metil

Banyak pewarna diberi nama karena warna primernya di lingkungan netral, yang juga melekat pada kromofor ini. Metil jingga merupakan pewarna azo yang memiliki gugus - N = N - dalam komposisinya, yang bertanggung jawab atas peralihan warna indikator menjadi merah dan kuning menjadi basa. Senyawa azo sendiri bukanlah basa kuat, namun adanya gugus donor elektron (-OH, -NH 2, -NH (CH 3), -N (CH 3) 2, dll) meningkatkan kebasaan salah satu nitrogen. atom, yang mampu mengikat proton hidrogen sesuai dengan prinsip donor-akseptor. Oleh karena itu, bila konsentrasi ion H+ dalam larutan berubah, dapat diamati perubahan warna indikator asam basa.

Pelajari lebih lanjut tentang membuat metil oranye

Metil jingga diperoleh dengan diazotisasi asam sulfanilat C 6 H 4 (SO 3 H)NH 2 diikuti dengan kombinasi dimetilanilin C 6 H 5 N(CH 3) 2. Asam sulfanilat dilarutkan dalam larutan natrium alkali, ditambahkan natrium nitrit NaNO 2, kemudian didinginkan dengan es untuk melakukan sintesis pada suhu sedekat mungkin dengan 0°C dan ditambahkan asam klorida HCl. Selanjutnya, siapkan larutan terpisah dimetilanilin dalam HCl, yang dituangkan ke dalam larutan pertama yang sudah didinginkan untuk mendapatkan pewarna. Ini selanjutnya bersifat basa, dan kristal oranye gelap mengendap dari larutan, yang setelah beberapa jam disaring dan dikeringkan dalam penangas air.

Fenolftalein

Kromofor ini mendapatkan namanya dari penambahan nama dua reagen yang terlibat dalam sintesisnya. Warna indikator ini terkenal karena perubahan warnanya dalam lingkungan basa dengan perolehan rona merah tua (merah-ungu, merah tua), yang berubah warna ketika larutan menjadi sangat basa. Fenolftalein dapat mengambil beberapa bentuk tergantung pada pH lingkungan, dan dalam lingkungan asam kuat warnanya oranye.

Kromofor ini diperoleh dengan kondensasi fenol dan ftalat anhidrida dengan adanya seng klorida ZnCl 2 atau asam sulfat pekat H 2 SO 4. Dalam keadaan padat, molekul fenolftalein adalah kristal tidak berwarna.

Sebelumnya, fenolftalein secara aktif digunakan dalam pembuatan obat pencahar, namun secara bertahap penggunaannya berkurang secara signifikan karena sifat kumulatif yang ada.

Lakmus

Indikator ini merupakan salah satu reagen pertama yang digunakan pada media padat. Litmus merupakan campuran kompleks senyawa alami yang diperoleh dari jenis lumut kerak tertentu. Ini digunakan tidak hanya sebagai tetapi juga sebagai alat untuk menentukan pH lingkungan. Ini adalah salah satu indikator pertama yang mulai digunakan manusia dalam praktik kimia: indikator ini digunakan dalam bentuk larutan berair atau potongan kertas saring yang direndam di dalamnya. Lakmus padat adalah bubuk berwarna gelap dengan sedikit bau amonia. Bila dilarutkan dalam air bersih, warna indikator menjadi ungu, dan bila diasamkan berubah menjadi merah. Dalam lingkungan basa, lakmus berubah menjadi biru, yang memungkinkannya digunakan sebagai indikator universal untuk penentuan indikator lingkungan secara umum.

Tidak mungkin untuk secara akurat menetapkan mekanisme dan sifat reaksi yang terjadi ketika pH berubah dalam struktur komponen lakmus, karena dapat mengandung hingga 15 senyawa berbeda, beberapa di antaranya mungkin merupakan zat aktif yang tidak dapat dipisahkan, sehingga mempersulit studi masing-masing. dari sifat kimia dan fisika.

Kertas indikator universal

Dengan berkembangnya ilmu pengetahuan dan munculnya makalah indikator, penetapan indikator lingkungan menjadi sangat disederhanakan, karena sekarang tidak diperlukan reagen cair siap pakai untuk penelitian lapangan apa pun, yang masih berhasil digunakan oleh para ilmuwan dan kriminolog. Dengan demikian, larutan digantikan oleh kertas indikator universal, yang, karena spektrum kerjanya yang luas, hampir sepenuhnya menghilangkan kebutuhan untuk menggunakan indikator asam-basa lainnya.

Komposisi strip yang diresapi mungkin berbeda dari satu produsen ke produsen lainnya, sehingga daftar perkiraan bahan yang disertakan mungkin sebagai berikut:

fenolftalein (0-3.0 dan 8.2-11);
(di) metil kuning (2.9-4.0);
jingga metil (3.1-4.4);
metil merah (4.2-6.2);
bromotimol biru (6.0-7.8);
α-naftolftalein (7.3-8.7);
timol biru (8.0-9.6);
kresolftalein (8.2-9.8).

Kemasan harus berisi standar skala warna yang memungkinkan Anda menentukan pH lingkungan dari 0 hingga 12 (sekitar 14) dengan akurasi satu bilangan bulat.

Antara lain, senyawa-senyawa ini dapat digunakan bersama-sama dalam larutan berair dan berair-alkohol, sehingga penggunaan campuran tersebut sangat nyaman. Namun, beberapa zat ini mungkin sulit larut dalam air, sehingga perlu dipilih pelarut organik universal.

Karena sifatnya, indikator asam-basa telah digunakan di banyak bidang ilmu pengetahuan, dan keragamannya memungkinkan terciptanya campuran universal yang sensitif terhadap berbagai nilai pH.

Kepala sekolah

biologi dengan kualitas lebih tinggi.

pendidikan pribadi

Pertumbuhan, 2012

1. Pendahuluan____________________________________________________________________________ 3

2. Tinjauan Pustaka____________________________________________ _______ 4-11

3. Metodologi penelitian _______________________________12-14

4. Hasil Penelitian ______________________________________________________15-17

5. Kesimpulan________________________________________________________________ 18

6. Kesimpulan_____ ________________________________________19

7. Sastra__________________________________________________________________19

8. Aplikasi________________________________________________________________20

1. Perkenalan

Dalam tamasya “Perubahan Musiman dalam Kehidupan Tumbuhan”, kami mengamati fenomena gugurnya daun, dan kami tertarik untuk mengetahui mengapa daun, serta bunga dan buah tumbuhan, dapat berubah warna?

Tujuan penelitian: mengetahui penyebab perubahan warna daun, buah, bunga pada tumbuhan.

Z Tujuan penelitian:

· Pelajari literatur tentang topik ini.

· Menyelidiki zat-zat yang menyusun organisme tumbuhan.

· Melakukan percobaan untuk mengetahui penyebab perubahan warna pigmen.

· Cari tahu apa peran pigmen tumbuhan dalam kehidupan tumbuhan dan manusia.

Objek studi: berbagai bagian organisme tumbuhan

Subyek studi: pigmen tumbuhan

Hipotesis penelitian: Kami percaya bahwa perubahan warna bagian tanaman terjadi karena pengaruh faktor lingkungan.

Metode penelitian: deskriptif, komparatif, eksperimental, biokimia, pemodelan.

Metodologi untuk melakukan eksperimen diambil dari buku eksperimen Fenchuk dengan tumbuhan.

2. Tinjauan Pustaka

Warna musim gugur

Tanda musim gugur yang sangat diperlukan adalah perubahan warna dedaunan, yang bertepatan dengan dimulainya pembentukan lapisan pemisah. Setiap jenis tanaman memiliki ciri khas warna dedaunannya masing-masing. Pada belalang alder dan hitam, warna musim gugur diekspresikan dengan lemah. Daun linden berwarna kuning kehijauan, pohon poplar dan birch berwarna kuning. Daun ek merah berwarna merah yang indah, serviceberry Kanada, pir biasa, dan euonymus Eropa sangat indah.

Keragaman corak ini disebabkan oleh perbedaan kombinasi tiga kelompok pigmen pada daun musim gugur: karotenoid kuning-oranye, klorofil hijau, dan antosianin merah.

Perubahan warna daun selalu diawali dengan terhentinya sintesis klorofil. Klorofil yang ada dalam kloroplas mulai terurai secara bertahap: pada beberapa spesies - seluruhnya (daun ek), pada spesies lain - sebagian (prem).

Kloroplas daun hijau selalu mengandung 2 kelompok pigmen: hijau

klorofil dan karotenoid kuning-oranye. Karotenoid ditutupi oleh klorofil, sehingga tidak terlihat pada daun hijau. Berbeda dengan klorofil, karotenoid lebih stabil; pada musim gugur, penguraiannya jauh lebih lambat, dan pada beberapa spesies jumlahnya bahkan meningkat. Pada akhirnya, warna daun akan bergantung pada apakah spesies tersebut mampu mensintesis antosianin di dalam daun.

Pada pohon dan semak yang tidak menghasilkan antosianin pada daunnya, akibat pemecahan klorofil pada musim gugur, karotenoid menjadi terlihat, daun memperoleh berbagai corak kuning, kuning kehijauan.

Permainan warna

Siapa yang tidak mengagumi warna padang rumput yang berbunga, tepi hutan, dedaunan musim gugur, hadiah dari taman dan ladang? Namun tidak semua orang tahu dari mana alam mendapatkan palet warna yang begitu kaya. Kita berhutang semua keindahan ini pada zat pewarna khusus - pigmen, yang sekitar 2 ribu di antaranya dikenal di dunia tumbuhan.

Warna suatu zat, termasuk pigmen, ditentukan oleh kemampuannya dalam menyerap cahaya. Jika cahaya yang mengenai suatu zat atau organ tumbuhan dipantulkan secara seragam, maka akan tampak putih. Jika semua sinar diserap, benda dianggap berwarna hitam. Mata manusia mampu membedakan hingga 300 warna akromatik, yaitu abu-abu tidak berwarna. Jika suatu zat hanya menyerap bagian tertentu dari spektrum matahari yang terlihat, maka ia memperoleh warna tertentu.

Gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang 400-700 nm merupakan bagian radiasi matahari yang terlihat. Di bagian spektrum ini, bagian terpisah dibedakan: dengan panjang gelombang 400-424 nm - ungu, 424-491 nm - biru, 491-550 nm - hijau, 550-585 nm - kuning, 585-647 nm - oranye , 647-740 nm - merah. Radiasi dengan panjang gelombang kurang dari 400 nm adalah ultraviolet, dan dengan panjang gelombang lebih dari 740 nm adalah wilayah spektrum inframerah.

Alat penglihatan manusia mampu membedakan hingga 10 juta warna yang berbeda, yaitu warna, warna dan corak. Dekomposisi warna sinar matahari maksimum terjadi pada jam 13-15. Pada saat inilah padang rumput dan ladang tampak paling cerah dan beraneka ragam bagi kita.

Antosianin merupakan zat pewarna pada sel tumbuhan

Antosianin juga merupakan zat pewarna yang tersebar luas di dunia tumbuhan. Tidak seperti klorofil, mereka tidak terikat di dalam sel dengan formasi plastida, tetapi paling sering larut dalam getah sel, kadang-kadang ditemukan dalam bentuk kristal kecil. Antosianin mudah diekstraksi dari bagian tanaman mana pun yang berwarna biru atau merah. Jika, misalnya, Anda merebus potongan akar bit atau daun kubis merah dengan sedikit air, antosianinnya akan segera berubah warna menjadi ungu atau merah kotor. Tetapi cukup menambahkan beberapa tetes asam asetat, sitrat, oksalat atau asam lainnya ke dalam larutan ini, dan warnanya akan segera berubah menjadi merah pekat. Kehadiran antosianin dalam getah sel tanaman memberi warna biru pada bunga lonceng, ungu - ungu, forget-me-nots - biru langit, tulip, peony, mawar, dahlia - merah, dan bunga anyelir, phlox, gladioli - Merah Jambu. Mengapa pewarna ini memiliki banyak sisi? Faktanya adalah antosianin, tergantung pada lingkungan di mana ia berada (asam, netral atau basa), dapat dengan cepat mengubah warnanya. Senyawa antosianin dengan asam berwarna merah atau merah muda, dalam lingkungan netral berwarna ungu, dan dalam lingkungan basa berwarna biru.

Oleh karena itu, pada perbungaan Lungwort Anda dapat secara bersamaan menemukan bunga setengah mekar dengan mahkota berwarna merah muda, bunga mekar berwarna ungu, dan bunga berwarna biru yang sudah layu. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa pada kuncup getah sel mempunyai reaksi asam, yang ketika bunga mekar, menjadi netral dan kemudian basa. Perubahan serupa pada warna kelopak juga terlihat pada bunga melati dalam ruangan, bunga forget-me-not rawa, sianosis biru, rami biasa, sawi putih biasa, dan kuncup musim semi. Mungkin fenomena “berkaitan dengan usia” pada bunga tersebut sebagian terkait dengan proses pembuahannya. Terdapat bukti bahwa serangga penyerbuk lungwort hanya mengunjungi bunga mekar berwarna merah muda dan ungu. Namun apakah hanya warna mahkota saja yang menjadi pedoman bagi mereka?

Pewarna alami tidak hanya ditemukan pada bunga, tetapi juga di bagian tanaman lain, dan memainkan peran yang beragam. Ambil contoh, warna umbi kentang yang tidak mencolok. Pada umbi kentang, perbedaan warna kulit, mata, kecambah dan daging buah juga bergantung pada kandungan senyawa fenolik di dalamnya, atau disebut bioflavonoid. Tersedia dalam berbagai warna: putih, kuning, merah muda, merah, biru, ungu tua dan bahkan hitam. Kentang dengan kulit umbi berwarna hitam tumbuh di tanah kelahirannya di Pulau Chiloe. Perbedaan warna kulit dan daging kentang bergantung pada bioflavonoid berikut yang dikandungnya: putih - dari leukoanthocyanin atau katekin tidak berwarna, kuning - dari flavon dan flavonoid, merah dan ungu - dari antosianin. Kelompok antosianin merupakan golongan yang paling banyak jumlahnya, yaitu sekitar 10 spesies. Mengandung pionidin, pelargonidin dan malvidin yang memberi warna ungu dan merah jambu, cyanidin dan delphinidin yang memberi warna biru, dan pigmen petunidin yang tidak berwarna. Telah diketahui bahwa umbi kentang berwarna, pada umumnya, lebih kaya akan zat-zat yang diperlukan untuk tubuh kita. Misalnya saja umbi-umbian yang daging buahnya berwarna kuning, memiliki kandungan lemak yang tinggi.

Karena kemampuan antosianin untuk mengubah warnanya, perubahan warna umbi kentang dapat diamati tergantung pada kondisi cuaca, intensitas cahaya, reaksi lingkungan tanah, penggunaan pupuk mineral dan pestisida. Ketika menanam kentang di tanah gambut, misalnya, umbinya sering kali berwarna kebiruan; jika diberi pupuk fosfor, warnanya putih; kalium sulfat dapat memberi warna merah jambu. Warna umbi sering berubah karena pengaruh pestisida yang mengandung tembaga, besi, belerang, fosfor dan unsur lainnya.

Warna daun musim gugur yang menakjubkan dengan rona oranye, merah-coklat, dan merah juga bergantung pada kandungan antosianin dalam getah selnya. Proses paling aktif pembentukannya selama periode ini difasilitasi oleh penurunan suhu, pencahayaan yang terang, dan retensi nutrisi, terutama gula, di dedaunan karena alasan ini.

Pengamatan juga menunjukkan bahwa warna ungu pada biji, daun dan batang tanaman merupakan indikator kandungan karbohidrat di dalamnya - sukrosa, fruktosa dan glukosa, yang sangat menentukan ketahanan tanaman terhadap dingin. Dengan menggunakan indikator (pengujian) karakteristik ini, di masa depan akan dimungkinkan untuk dengan cepat melakukan seleksi awal untuk ketahanan terhadap embun beku dan kandungan gula yang tinggi, yang terutama diperlukan ketika mengembangkan varietas baru rumput hijauan abadi.

Daun linden berdaun kecil, birch perak, dan elm kasar sebagian besar mengandung karotenoid (karoten dan xanthophylls), bukan antosianin. Dalam hal ini, sebelum daun rontok, setelah penghancuran klorofil, daun memperoleh warna kuning keemasan.

Akibatnya, warna merah tua di mana banyak pohon kita berubah sebelum daun rontok tidak memainkan peran fisiologis khusus, tetapi hanya merupakan indikator pelemahan proses fotosintesis, pertanda dimulainya dormansi musim dingin pada tanaman.

Dari mana datangnya antosianin dan xantofil di musim gugur? Ternyata daun pohon yang hijau sejak awal kehidupannya mengandung klorofil dan antosianin (atau xantofil) secara bersamaan. Namun, antosianin dan xantofil memiliki kepadatan warna yang kurang kuat, sehingga baru terlihat setelah butiran klorofil dihancurkan dalam kondisi lingkungan tertentu. Pada bulan November - Desember, ketika pembentukan klorofil terhambat oleh kurangnya sinar matahari dan spektrumnya yang tidak lengkap, pucuk muda dan daun mawar dalam ruangan yang bertunas memiliki warna merah cerah. Di bawah sinar matahari yang cerah, mereka akan segera berubah menjadi hijau.

Pada beberapa tumbuhan, perubahan daun dari hijau menjadi merah bersifat reversibel. Contoh nyata dari hal ini adalah perilaku banyak spesies lidah buaya yang dibudidayakan di dalam ruangan. Di musim dingin dan awal musim semi, saat sinar matahari masih relatif lemah, warnanya hijau. Namun jika tanaman ini terkena sinar matahari cerah pada bulan Juni atau Juli, daunnya akan berubah warna menjadi merah kecokelatan. Memindahkan tanaman ke tempat yang teduh akan memastikan daun segera kembali ke warna hijaunya.

Warna kuning pada bunganya berasal dari flavon yang dikandungnya (karoten, xanthophyll dan anthochlor), yang bila dikombinasikan dengan basa akan memberikan corak yang cukup luas dari oranye terang hingga kuning pucat.

Di antara keragaman warna di dunia tumbuhan, warna putih menempati tempat yang cukup signifikan. Namun untuk membuatnya, biasanya Anda tidak memerlukan bahan pewarna apa pun. Hal ini disebabkan oleh adanya udara pada ruang antar sel jaringan tumbuhan yang memantulkan cahaya secara sempurna sehingga kelopak bunga tampak berwarna putih. Hal ini dapat diamati pada contoh tumbuhan berbunga bunga jagung biasa, teratai putih, teratai lembah, dll. Karena pubertas yang padat, tanaman edelweis alpine, cudweed rawa, rumput payung, dan coltsfoot juga memiliki warna putih. Udara yang terkandung dalam rambut mati juga, akibat pantulan cahaya, membuat permukaan pubernya menjadi putih. Dan warna putih kulit kayu birch, yang memberikan penampilan elegan pada batang pohon birch setiap saat sepanjang tahun, disebabkan oleh kristal betulin (“birch camphor”) seperti benang seputih salju yang mengisi sel periderm.

Pengaruh unsur lingkungan alam terhadap warna tumbuhan

Di bawah pengaruh kelebihan unsur-unsur tertentu di lingkungan alam, warna daun, bunga, buah, dan organ tanaman lainnya berubah.

Paling sering, dengan kelebihan satu atau beberapa elemen, fenomena klorosis terjadi - hilangnya warna hijau, disertai dengan menguning dan kadang-kadang bahkan memutihnya daun. Menguningnya mungkin terus menerus atau mosaik. Hal ini didasarkan pada penghancuran klorofil yang lebih intensif, yang disebabkan oleh aktivasi sistem enzim untuk degradasi pigmen hijau, pelepasan klorofil dari keadaan terikat. Namun pada beberapa kasus, warna menguning disebabkan oleh terhambatnya sintesis klorofil. Ketika daun memutih, tidak hanya klorofil yang hancur, tetapi juga pigmen kuning - karotenoid.

Misalnya, kelebihan aluminium di dalam tanah menyebabkan munculnya bintik-bintik putih pada daun. Di Fergana, apsintus tumbuh di tanah yang banyak mengandung zat besi, daun awalnya menjadi hijau pekat, dan kemudian berubah warna secara tajam menjadi kuning cerah. Konsentrasi litium yang signifikan di dalam tanah menyebabkan daun jeruk menjadi berbintik. Warna hijau nanas dan daun poppy California memudar di tanah dengan kandungan mangan tinggi. Klorosis daun dapat berkembang karena banyaknya tembaga di dalam tanah.

Kelebihan zirkonium seluler menyebabkan nekrosis jaringan daun. Pada saat yang sama, area hijau mungkin tetap berada di antara area mati. Klorosis yang disebabkan oleh kejenuhan seng yang berlebihan menyebar dari bagian atas daun hingga ke pangkal.

Dalam beberapa kasus, daun memperoleh warna yang berbeda dari kuning. Misalnya, daun pinus yang menghitam dalam beberapa kasus mungkin mengindikasikan peningkatan kandungan platinum di tanah dan batuan di bawahnya. Perubahan karakteristik terlihat pada resin yang banyak menyerap timbal. Daun dan batangnya berubah warna menjadi merah tua. Dengan kelebihan tembaga, batangnya terkadang berwarna ungu.

Terkadang warna buah juga berubah. Misalnya, pada blueberry, banyaknya uranium di dalam tanah menyebabkan terbentuknya buah berwarna putih atau kehijauan, bukan buah berwarna biru tua. Hal ini dapat diasumsikan disebabkan oleh terganggunya sintesis pigmen antosianin pada buah-buahan.

Sesampainya di Siberia Timur, ahli geologi memperhatikan warna kayu birch dan aspen yang tidak biasa - warnanya hijau tidak alami. Ketika mereka melakukan analisis kimia terhadap abunya, ternyata abu tersebut mengandung banyak barium dan strontium.

Pada larch dengan kobalt berlebih, generasi kerucut yang berbeda, dan, seperti disebutkan, ada 2-3 kerucut per musim panas, diwarnai secara berbeda. Pada bulan April, kerucut putih muncul, yang setelah kering digantikan oleh kerucut merah muda. Pada bulan Juni, kerucut merah muda mengering dan rontok, dan yang kuning muncul sebagai gantinya. Akhirnya, pada bulan Juli, kerucut hijau tumbuh, tetapi lambat laun berubah menjadi hijau kecokelatan atau bahkan coklat. Para ilmuwan memantau perubahan kandungan kobalt pada kerucut dari berbagai usia dan menemukan bahwa kerucut putih, merah muda dan kuning mengandung kobalt 2 kali lebih banyak daripada kerucut hijau. Dalam kerucut kecoklatan, unsur ini mulai terakumulasi kembali.

Perubahan warna daun, bunga, buah, dan organ tumbuhan lainnya merupakan tanda yang cukup signifikan sehingga memudahkan para ahli geologi dalam mencari mineral. Mereka sudah menggunakannya sejak lama. Pada Abad Pertengahan, pakar Jerman di bidang pertambangan dan metalurgi Georg Agricola () menyarankan untuk mencermati warna dedaunan, cabang, dan kayu. Para ahli geologi masih berpedoman pada ciri ini, hanya saja kini mereka lebih memilih mendeteksi perubahan warna pada tumbuhan bukan dengan mata, melainkan dengan bantuan instrumen.

Antosianin dan khasiatnya yang bermanfaat

Setiap kali Anda menyantap buah beri yang lezat, apakah Anda bertanya-tanya mengapa Alam memberi buah beri ini atau itu warna yang kaya dan memanjakan mata? Mengapa blueberry berwarna biru kehitaman dan raspberry berwarna merah berair? Jawabannya sederhana: warna buah beri, serta buah-buahan dan sayuran, hanya bergantung pada pigmen pewarna merah, ungu, biru, dan merah anggur, yaitu antosianin yang terkandung dalam bunga, buah, daun, akar, dan batang.

Fungsi alami antosianin adalah mewarnai kulit buah untuk menarik perhatian fauna dan penyebaran biji secara alami, memberi warna merah cerah dan ungu pada bunga untuk menarik serangga penyerbuk, dan berperan sebagai antioksidan kuat untuk melindungi tanaman dari pengaruh radikal bebas. terbentuk sebagai hasil proses metabolisme dan di bawah pengaruh sinar ultraviolet. Fungsi antioksidannya adalah salah satu alasan utama mengapa buah-buahan dan sayuran dengan kulit atau daging berwarna biru, ungu atau merah merupakan sumber makanan yang sangat sehat bagi manusia.

Sejumlah penelitian telah menunjukkan manfaat yang tidak diragukan lagi dari mengonsumsi makanan nabati, terutama dalam mengurangi risiko kanker, yang sayangnya, belakangan ini menjadi sangat umum. Sebuah studi terpisah tentang antosianin di laboratorium menunjukkan efek positifnya yang tidak diragukan lagi pada tubuh manusia, penguatan dan penyembuhannya (6). Makanan nabati yang mengandung antosianin membantu melawan penyakit dan kondisi berikut:

infeksi bakteri

proses inflamasi

Produk yang mengandung antosianin dalam jumlah besar meliputi:

terong (kulit)

kol merah

Oleh karena itu, jangan hilangkan kenikmatan makan buah beri, sayuran, dan buah-buahan sepuasnya selama musim, dan juga jagalah persiapannya tepat waktu untuk periode musim gugur, musim dingin, dan musim semi. Perkuat tubuh Anda dan nikmati selera Anda kapan saja sepanjang tahun!

3. Metodologi penelitian

Percobaan 1. Pigmen apa yang terkandung dalam daun hijau

Untuk percobaannya, Anda membutuhkan daun sereal segar atau tanaman dalam ruangan, etil alkohol 95 persen, bensin, mortar porselen, tabung reaksi, corong, gunting, dan kertas saring.

Pertama-tama, dapatkan ekstrak pigmen. Sebaiknya ekstraknya pekat dan berwarna hijau tua. Anda dapat menggunakan daun tanaman herba apa pun, tetapi yang paling nyaman adalah menggunakan tanaman yang tahan naungan di dalam ruangan. Tanaman ini lebih lembut, lebih mudah digiling, dan, seperti tanaman toleran naungan lainnya, mengandung lebih banyak klorofil. Benda yang bagus adalah daun calla lili, aspidistra, dan pelargonium. Yang kurang cocok untuk memperoleh ekstrak klorofil adalah daun begonia, yang banyak mengandung asam organik di dalam vakuolanya, yang bila daunnya digiling, sebagian dapat merusak klorofil.

Pada daun yang dihaluskan (1-2 lembar daun pelargonium cukup untuk percobaan), tambahkan 5-10 ml etil alkohol, di ujung pisau CaCO3 (kapur) untuk menetralkan asam sari santhus dan haluskan dalam mortar porselen sampai massa hijau homogen. Tambahkan lebih banyak etil alkohol dan lanjutkan menggosok dengan hati-hati sampai alkohol berubah warna menjadi hijau pekat. Saring ekstrak alkohol yang dihasilkan ke dalam tabung reaksi atau labu yang bersih dan kering.

Pemisahan pigmen menggunakan metode Kraus

Anda dapat memastikan bahwa pigmen kuning terdapat dalam ekstrak alkohol bersama dengan klorofil dengan menggunakan perbedaan kelarutannya dalam alkohol dan bensin.

Untuk percobaan Anda memerlukan ekstrak alkohol pigmen, bensin, tabung reaksi, pipet, dan pensil warna.

Tuang 2-3 ml ekstrak ke dalam tabung reaksi, jumlah bensin yang sama dan 1-2 tetes air. Tutup tabung reaksi dengan ibu jari, kocok kuat-kuat selama 2-3 menit dan diamkan.

Cairan dalam tabung reaksi akan terpisah menjadi 2 lapisan; bensin, karena lebih ringan, akan berada di atas, alkohol di bawah. Kedua lapisan akan memperoleh warna berbeda: bensin - hijau, alkohol - kuning

Pigmen xantofil memberi warna kuning pada larutan alkohol.

Lapisan bensin mengandung 2 pigmen: klorofil dan karoten, yang tidak terlihat karena warna hijau pekat klorofil.

1. Masukkan daun kubis merah yang telah dicincang halus (warna merah kebiruan disebabkan oleh antosianin) ke dalam tabung reaksi atau labu bersih dan isi dengan air suling dingin (atau matang). Tentukan apakah zat pewarna dilepaskan ke dalam air dari sel kubis.

2. Rebus isi tabung reaksi dalam lampu alkohol. Cari tahu bagaimana warna air berubah.

3. Tuang sebagian air yang diwarnai dengan antosianin ke dalam tabung reaksi bersih dan tambahkan beberapa tetes larutan alkali. Tentukan bagaimana warna antosianin berubah.

4. Tuang sedikit asam klorida dan asam asetat ke dalam tabung reaksi yang sama. Amati bagaimana warna cairan dalam tabung reaksi berubah.

Untuk percobaan, Anda memerlukan daun nasturtium besar tingkat bawah, yang sudah selesai tumbuh, tetapi belum memiliki tanda-tanda penuaan eksternal, gelas, selembar kertas hitam.

Tutupi separuh helai daun di kedua sisinya dengan kertas hitam. Tempatkan daun dalam segelas air dan letakkan di tempat yang cukup terang. Setelah 4-5 hari, keluarkan kertas dan bandingkan warna bagian lembarannya.

Celupkan daun tanaman apa pun yang menyukai cahaya yang sudah tua namun masih hijau ke dalam segelas air sehingga hanya setengahnya yang terendam air.

Untuk melakukan ini, tekan lembaran ke dalam celah yang menutupi kaca dengan kertas tebal atau kain kasa yang direndam parasanto. Tempatkan Stasan di tempat gelap.

Setelah 3-5 hari, catat hasil percobaannya.

Percobaan 5. Dekolorisasi antosianin dengan sulfur dioksida

Sulfur dioksida memiliki efek yang mengejutkan pada antosianin - warnanya berubah: bunga merah dan biru berubah menjadi putih.

Untuk percobaan, Anda memerlukan bunga dengan kelopak merah dan biru, tutup kaca yang cocok untuk mengolah bunga dengan belerang dioksida, sepotong belerang atau instalasi laboratorium untuk memproduksi belerang dioksida, sendok untuk membakar zat. Percobaan dilakukan di lemari asam atau di luar ruangan, karena sulfur dioksida mengiritasi sistem pernapasan manusia.

Tempatkan 1-2 bunga (tanpa air) di bawah tutup kaca dan isi ruang di dalam tutup dengan sulfur dioksida. Untuk melakukan ini, nyalakan sepotong belerang dalam sendok dan bawa ke ruangan tempat bunga itu berada. Lebih baik menggunakan pengaturan laboratorium. Isi bejana dengan sulfur dioksida menggunakan tabung saluran keluar gas.

Tutup kamera dengan rapat. Amati perubahan warna kelopak mahkota secara bertahap selama 15-30 menit.

Pengalaman 6

Untuk percobaan, Anda memerlukan 2 tanaman Uzumbara violet: satu membentuk bunga berwarna merah muda, yang kedua biru, larutan kalium permanganat berwarna merah muda dan larutan ferroamonium atau tawas-kalium tawas, atau besi (II) sulfat atau aluminium (II) sulfat ( 4-5 gram/l) .

Siram bunga violet biru 1-2 kali seminggu dengan larutan kalium permanganat berwarna merah muda, dan bunga ungu merah muda dengan larutan senyawa besi atau aluminium. Dari tanah, larutan berwarna masuk ke dalam tanaman dan terakumulasi di dalam sel, yang pada kasus pertama menyebabkan warna kelopak mahkota berubah dari biru menjadi merah muda, dan yang kedua - dari merah muda menjadi biru.

Kemampuan tanaman untuk mengubah penampilannya tergantung pada komposisi kimia tanah dan udara itulah yang menjadi dasar metode biogeokimia untuk mencari deposit mineral.

4. Hasil penelitian

Percobaan 1. Ekstraksi pigmen hijau dan kuning.

Ekstrak alkohol kuat dari daun hijau tampak hijau zamrud bila dilihat dalam cahaya yang ditransmisikan, namun dalam cahaya pantulan ia berpendar (bersinar) dengan rona merah ceri. Seiring dengan santofil, pigmen kuning juga masuk ke dalam alkohol. Untuk memisahkannya, tuangkan sedikit bensin ke dalam kap mesin. Setelah campuran dikocok, lama kelamaan Anda akan melihat bahwa bensin, karena lebih ringan, akan mengapung ke atas, sedangkan lapisan alkohol akan tetap berada di bawah (Lampiran 2). Dalam hal ini, bensin akan memiliki warna zamrud, sedangkan alkohol akan berwarna kuning keemasan dari pigmen daun kuning yang tersisa di dalamnya - santhofil dan karoten. Pemisahan klorofil dari pigmen kuning didasarkan pada fakta bahwa klorofil memiliki kelarutan yang lebih besar dalam bensin dibandingkan dalam alkohol.

Kesimpulan: sebagai hasil percobaan, kami yakin bahwa sel-sel mati dalam alkohol panas, dan enzim klorofil keluar ke dalam larutan alkohol. Daun geranium menjadi berubah warna. Dengan demikian, kami membuktikan adanya pigmen hijau dan kuning pada daun tanaman.

Percobaan 2. Pelepasan antosianin. Perubahan warna karena asam dan basa

Kesimpulan: antosianin tidak dilepaskan dari sel hidup bunga Uzumbara violet, sehingga air dalam tabung reaksi tetap tidak berwarna; Saat mendidih, sel-sel mati, sehingga antosianin menembus dindingnya ke dalam air. Bila ditambahkan larutan alkali, warna kemerahan antosianin berubah menjadi biru, dan bila ditambahkan asam menjadi merah kembali (Lampiran 3).

Kehadiran antosianin tidak hanya menjelaskan warna cerah pada banyak daun pohon dan semak musim gugur, tetapi juga warna kemerahan, biru, biru, ungu pada mahkota banyak bunga, sisik kemerahan pada beberapa varietas bawang, dan banyak buah tanaman. .

Eksperimen 3. Pengaruh kondisi pencahayaan terhadap menguningnya daun

Setelah 5 hari, kami mengeluarkan kertas dan membandingkan separuh lembarannya. Perbedaan warna terlihat jelas: bagian yang terang berwarna hijau, dan bagian yang gelap berwarna kuning (Lampiran 4). Kami juga membandingkan stabilitas klorofil pada daun spesies tanaman yang berbeda (Tabel 1)

Tabel No.1

	Awal gugurnya daun	Akhir musim gugur daun

1. Hasil percobaan menunjukkan bahwa penurunan intensitas dan durasi penerangan daun mempercepat pemecahan molekul klorofil pada kloroplas.

2. Pada spesies tumbuhan yang berbeda, laju peluruhan klorofil berbeda-beda. Hal ini diwujudkan dalam perkembangan warna musim gugur yang tidak bersamaan. Misalnya, pada pohon birch hal ini dapat terjadi dalam waktu dua bulan.

Eksperimen 4. Kebutuhan oksigen untuk menghancurkan klorofil

Setelah 3-5 hari, perbedaan warna daun mulai terlihat: sebagian yang terendam air tetap hijau, sebagian lagi menguning (Lampiran 5).

Kesimpulan: penurunan laju penguraian klorofil pada bagian daun yang terendam air menunjukkan bahwa proses respirasi berperan penting dalam penghancuran klorofil. Kandungan oksigen di air jauh lebih rendah dibandingkan di udara.

Pengalaman5. Dekolorisasi antosianin oleh sulfur dioksida

Untuk melakukan percobaan, kami mengambil kelopak tiga bunga geranium dalam ruangan - putih, merah muda dan merah. Akibat paparan sulfur dioksida, warnanya secara bertahap mulai berubah. Dalam waktu 15-30 menit, perubahan warna kelopak mahkota secara bertahap dimulai. Kami baru melihat perubahan warna total pada hari berikutnya. Setelah itu kami mengeluarkan bunga dari bawah tutupnya dan memasukkannya ke dalam gelas berisi air. Belerang dioksida berangsur-angsur menguap, dan sebagian kelopak kembali ke warna aslinya. Pemulihan warna terjadi jauh lebih lambat dibandingkan pemutihan (Lampiran 7).

Kesimpulan: sulfur dioksida menyebabkan peralihan antosianin menjadi bentuk tidak berwarna. Bentuk antosianin yang tidak berwarna cukup tersebar luas, misalnya pada daun, kulit dan daging buah beberapa tanaman (anggur, pohon apel). Dalam kondisi tertentu, mereka mampu berubah menjadi bentuk berwarna.

Pengalaman 6. Pengaruh ion logam terhadap warna bunga Uzumbara violet

Sayangnya, kami tidak punya waktu untuk melakukan percobaan ini, tetapi kami menemukan dalam literatur penjelasan tentang pengaruh ion aluminium pada warna tanaman umum - hydrangea. Ternyata itu G Warna biru bunga hydrangea dikaitkan dengan adanya pigmen merah pada getah sel – antosianin, yang dapat berubah warna. Alasannya adalah ion aluminium. Pada tanah masam, ion aluminium berada dalam keadaan terlarut, sedangkan pada reaksi basa terikat oleh kapur. Oleh karena itu, beberapa varietas hydrangea mekar dengan warna biru di lingkungan yang sangat asam, dan merah atau merah muda di lingkungan yang kurang asam. Hydrangea putih tidak berubah warna.

Kesimpulan: larutan masuk ke dalam tanaman dari dalam tanah dan terakumulasi di dalam sel sehingga menyebabkan perubahan warna kelopak mahkota.

Metode biogeokimia dalam mencari endapan mineral didasarkan pada kemampuan tumbuhan untuk mengubah penampilannya, bergantung pada komposisi kimia tanah dan udara.

5. Kesimpulan

1. Pigmen hijau yang paling umum ditemukan pada sel tumbuhan adalah klorofil, karotenoid kuning-oranye, dan antosianin merah dan biru.

2. Berbagai faktor lingkungan (penerangan tanaman, suhu udara, persediaan air) mempengaruhi warna daun.

3. Pada daun musim gugur, terjadi kerusakan pada sistem pembuluh darah, aliran nutrisi terganggu, dan terjadi stagnasi yang mendorong pembentukan antosianin. Jadi, warna merah tua yang dihasilkan pepohonan saat daun berguguran bukanlah adaptasi khusus. Mereka hanya menunjukkan melemahnya aktivitas vital daun sehubungan dengan persiapan tanaman untuk periode dorman musim dingin.

4. Warna antosianin tidak hanya ditentukan oleh keasaman getah sel, tetapi juga oleh kemampuannya membentuk senyawa kompleks dengan logam.

5. Pigmen memberi warna cerah pada kain, menarik penyerbuk, mengubah energi cahaya menjadi panas di awal musim semi dan melindungi tanaman dari hawa dingin. Mereka memiliki efek positif pada tubuh manusia, penguatan dan penyembuhannya.

6. Kesimpulan

Kehadiran pigmen pada tumbuhan sangatlah penting, baik bagi tumbuhan itu sendiri maupun bagi manusia.

Perubahan warna bunga merupakan sinyal bagi penyerbuk tentang bunga mana yang baru saja mekar dan kemungkinan besar mengandung makanan.

Pada pucuk dan daun muda beberapa tanaman, antosianin mengubah energi cahaya menjadi energi panas di awal musim semi dan melindunginya dari dingin.

Kemampuan tanaman untuk mengubah penampilannya, tergantung pada komposisi kimia tanah dan udara, menjadi dasar metode biogeokimia untuk mencari deposit mineral.

Untuk menentukan dengan cepat kebutuhan tanaman akan unsur hara mikro dan makro, diagnostik visual memberikan peluang tambahan. Dasar dari metode ini adalah dengan kekurangan atau kelebihan unsur hara maka terjadi gangguan metabolisme normal pada tanaman, yang menyebabkan perubahan bentuk dan warna batang dan daun, serta munculnya area jaringan mati pada tanaman tersebut. organ.

7. Sastra

1. "Oracle Hijau" - Moskow: Mysl, 1989 - hal.190

2. , Eksperimen Fenchuk dengan tumbuhan: Buku. untuk pelajar.-Mn.: Nar. Asveta, 1991.-208 hal.: sakit.

3. Petrov dalam kehidupan hutan. M.: Nauka, 1981.

4. Raven P., Evert R. Botani modern. M.: Mir, 1990.

5.http://*****/2012/05/28/antociany-i-ih-poleznye-svoystva. html

6. http://www. *****/7-1.html

Lampiran 1

Kisah "Bunga Berbicara"

“Begitu kami turun dari gunung menuju lembah, pemandu saya langsung melupakan saya.Dia bergegas memetik bunga. Itu adalah lembah bunga.

Ahli geologi itu segera merobeknya, memeriksanya dengan cermat, dan menuliskan sesuatu. Bibirnya bergerak tanpa suara.

Sepertinya dia sedang berbicara dengan bunga. Seolah-olah dia menanyakan sesuatu kepada mereka, dan mereka menjawabnya.

“Apakah dia benar-benar seorang ahli geologi?" pikirku. "Mungkin dia seorang ahli botani atau penyair?"

Apa yang kamu bisikkan di sana? - Aku bertanya dengan keras.

Saya menemukan harta karun! - jawab ahli geologi - Harta yang tak terhitung jumlahnya tersembunyi jauh di bawah tanah di lembah ini!

Siapa yang memberitahumu hal ini? - Saya terkejut

Mereka berkata, - teriak ahli geologi - Bunga. “Lumayan,” pikirku, “Bunganya adalah pelaku pembakaran, lalu di bawah tanah, atau berbicara.”

Bunga kita memang seperti itu! - teriak ahli geologi - Mereka tahu semua harta karun yang tersembunyi di dalam tanah. Yang perlu kamu lakukan hanyalah

memahami bahasa mereka - mereka akan memberi tahu Anda segalanya.”

Dari buku karya N. Sladkov “Planet of Wonders, atau Petualangan Luar Biasa Para Wisatawan Paramon”

Lampiran 2

Ekstraksi pigmen

192" height="74" bgcolor="putih" style="border:.75pt hitam pekat; perataan vertikal:atas;latar belakang:putih"> 231" height="66" bgcolor="white" style="border:.75pt hitam pekat; perataan vertikal:atas;latar belakang:putih">