Indigo colorant recrearea faraon

ezerină Translated Daria (Daria Ezerina).

Ce conectează blugi, melci de mare, woad și familia regală egipteană? Acest colorant - indigo. Citește povestea fascinanta, si vei fi capabil să-l selectați în școală.

Izolarea indigo
frunze de plante
Chiar pe fotografie
aparțin (Gitane);
desen sursa:
Wikimedia Commons

În Egiptul antic, doar o singură navă a avut pânze, pictate în violet. El a aparținut lui Faraon, și a servit ca un semnal foarte vizibil pentru alte nave, plutind pe Nil că acestea ar trebui să facă loc pentru o navă de Faraon.

Chiar și astăzi, albastru închis, violet și roșu - culorile asociate in mod traditional cu regal de putere, de lux și bogatstvom.Eto datorită faptului că această culoare este foarte dificil și costisitor de a obține cu coloranți naturali. Înainte de apariția de coloranți sintetici acum 100 de ani, coloranți naturali (de origine minerală rastetelnogo, animale sau) au fost singura cale de tesaturi de vopsire.

imagine moderna
Royal Egipteanul
nava cu ei sa prăbușit
imperiale violet
Navigare. Trebuie remarcat
că „violet“ nu este întotdeauna
Acesta coincide cu cel modern
prezentare
culoare
Chiar pe fotografie
aparțin dudchik /
iStockphoto

vele faraon purpurii a fost obținut prin Indigo - colorant natural, care poate fi izolat din anumite plante și zhivotnyh.Blagodarya Roman naturalistul Pliniu cel Bătrân (. vezi informațiile despre Plinius), chiar am cunoscut tehnicile de colorare folosite de civilizatii antice. Această activitate va permite elevilor să se simtă primii chimisti, subliniind colorantul indigo din frunze woad.

Folosind un simplu echipament de laborator, elevii de liceu de toate vârstele vor fi în măsură să efectueze această extracție de una sau două exerciții practice.

Elevii mai tineri (11-15 ani) va fi capabil de a efectua extracție fără a înfrupta detaliile reacției chimice (deși trebuie remarcat faptul că examinatorul a simțit că locul de muncă este mai adecvat elevii cu vârsta peste 14 ani). Elevii cu cunoștințe avansate mai multe chimiei organice (peste 16 ani) pot învăța și în comunicarea reacțiilor cu mai multă atenție. Experiența, de asemenea, se referă la utilizarea științei în industrie și pot fi utilizate ca parte a unui proiect cu privire la acest subiect.

Totul despre Indigo

Figura 1: Structura
indigo cu formula (sus)
monobromoindigo
(Orientul Mijlociu) și
dibromoindigo (de jos).
Click pe imagine pentru
crește
Figura favoare
Gianluca Farusi

Întreaga economie lor sa bazat pe comerțul Tiriyskim purpuriu - violet, violet krasitem indigo eliberat de melci Murex brandaris (numit acum Bolinus brandaris). Această activitate astfel încât să glorificau cuvântul „fenician“ provine din limba greacă „finisso“, ceea ce înseamnă „pentru a face roșu“.

Fenicienii au adus acest proces la sovershentsva de sute de ani și au constatat că, prin schimbarea formei de melci, extracție și metodele de prelucrare, pot primi o gamă de culori de la roșu la violet și albastru (tabelul 1).

Tabelul 1: Sursele naturale de indigo.
Cifrele furnizate H. Zell (H Zell), Dezidorom (Dezidor), Kurt stivers (Kurt Stüber) și Petani (Pethan); sursa imaginii: Wikimedia Commons

Fig. 2: precursor indigo, care se găsesc în plante: indican (indoksil- β-D-glucozid, care poate fi găsit în indogofere; A) și izatan B (3-indoxil-ketoglyukonat de woad; B). Click pe imagini pentru a le mări
Cifrele furnizate de Gianluca Farusi

Fig. 3: chimice
Transformarea izatana B în
indigo. click pe
poze pentru a le face mai mari.
Figura favoare
Gianluca Farusi

Producția de indigo din woad are loc în trei etape principale:

Se fierbe frunzele pentru a extrage solubil în apă izatana B (Figura 3A, paras. 1-6 într-un loc de muncă de mai jos)
Adăugarea unei baze (amoniac) pentru hidroliza moleculei, îndepărtarea porțiunii carbohidrat, lăsând indolil-3-onă sau tavtomer sale, idoksil (Figura 3B; punctul 7 în setarea de mai jos.) Este
Expunerea aerului extras, care cauzează oxidarea și un compus din două molecule de indolil-3-onă și formarea de albastru indigo (Figura 3B ;. Lână vopsirea și obținerea de pulbere de indigo în lucrarea de mai jos).

Indoxil (A) și-3-ona indolil (B) sunt tavtomerami - izomeri, care coexistă în echilibru.
Click pe imagine pentru vizualizare mai mare
Figura curtoazie de Gianluca Farusi

pentru elevi Setarea: izolarea din frunzele de woad colorant indigo

Figura favoare
Jeff Dahl (Jeff Dahl);
desen sursa:
Wikimedia Commons

Pentru fiecare grup de elevi:

Frunze proaspete woad colorant (Isatis tinctoria) (într-o cantitate suficientă pentru a umple o capacitate laboratony de sticlă de 1 litru)
semințele woad pot fi ușor achiziționate de la centrele de grădină, iar în unele țări este o plantă comună woad.
soluție de amoniac 20%
Trei pahare de laborator 1l de capacitate
apă distilată
octanoic (opțional)
Arzătorul și trepied
mixer
O sită sau strecurătoare
cilindrii și / sau 10 ml Măsurarea pipetă Tulpinile
mănuși rezistente la căldură
hârtie de pâlnie și un filtru
Cuțit pentru tăierea frunzelor (opțional)
Lână de vopsire (opțional)
Am folosit un tampon de lână de tricotat de culoare albă și un pic dur din piele de oaie gri-alb.

Procedura de punere în aplicare a acțiunii

Se umple un pahar cu frunze woad. Scoateți frunzele din cupa si se taie sau rupe în bucăți mici.
Se umple un pahar de două treimi din apă distilată și se aduce la fierbere, cu ajutorul arzătorului.
Inul indigo vopsite
1873
Figura curtoazie de RMB
(PKM); desen sursa:
Wikimedia Commons Adăugați câteva frunze rupte în apă clocotită, se amestecă și se continuă să se încălzească. Odată ce apa fierbe din nou, adăugați mai multe frunze. Continuați să adăugați frunze și încălzit până când nu vor fi utilizate toate woad.
După ce toate frunzele au fost folosite, se continuă fierberea timp de mai mult de 1 minut.
Strecurati lichidul din frunze fierte într-un pahar curat.
Se răcește la temperatura camerei, prin imersarea cupa într-o tigaie de mică adâncime de apă rece, amestecând extractul din cupa și apa din baia de ulei. Acum aveți o soluție care conține, printre altele, izatan B - nestabil indoxil glicozidă.
Când soluția se răcește, se măsoară volumul extractului și se adaugă suma de ekvivalenogo amoniac 1% din acest volum, de exemplu, 1 litru de extract, se adaugă 10 ml de amoniac; 100 ml de extract, se adaugă 1 ml de amoniac. Soluția trebuie schimbată imediat de culoare de la maro la galben-maroniu, apoi verde. Ai acum rasvor care conține, printre altele, indoxil.

Pentru păr colorat

Udati părul și pune-l în extract timp de 10 minute. Scoateți și se lasă să se usuce la aer.

indigo sub formă de pudră
pe fondul woad din care
el a fost selectat
Figura favoare
netyuraldayer (naturaldyer);
Imaginea sursa: Flickr

Pentru pudră indigo

Se extrage oxigen prin saturarea transfuzie soluție dintr-un pahar la altul, în decurs de 10 minute.
Poate prea multă spumă este format în timpul de aerare; În acest caz, în picături treptat adăugarea de acid octanoic. Acesta acționează ca un agent tensioactiv.
Pentru pudra indigo se filtrează extractul printr-o hârtie de filtru.

Pulbere de indigo ar putea fi utilizat ca un colorant trebuie dizolvat în apă și se amestecă cu un agent reducător cum ar fi hidrosulfit de sodiu (Na2S2O4). La contactul cu materialul colorat cu aer (de exemplu, lână) devine albastră.

Note de siguranță

Amintiți-vă, indigo, și mulți dintre predecesorii săi sunt coloranți, așa că încercați să nu verse hainele sau pielea lor. Când se folosește o soluție concentrată de amoniac și indigo și precursorii săi, mănuși uzura chimice și ochelari de protecție împotriva stropilor. Efectuați toate reacțiile sub o hotă. De asemenea, să acorde o atenție la notele generale privind siguranța a revistei Science in School.

Întrebări pentru discuție

De ce am fiert frunzele? Ce se întâmplă dacă se întâmplă acest lucru?
Ce se întâmplă atunci când adăugați amoniac?
De ce este albastru atunci când vopsit parul uscat?
Ce se întâmplă cu soluția atunci când, în fabricarea de pulbere, soluția se toarnă într-un pahar dintr-un pahar? De ce? precipitați indigo
Poți afla cum să obțineți indigo pe scară industrială de azi? Care sunt principalele aplicații?

sarcini suplimentare

Puteți cere, de asemenea, elevii se uite mai îndeaproape în chimia indigo și a altor coloranți, cu ajutorul unora dintre sarcinile enumerate mai jos.

Calculul de ieșire indigo

Se cântărește frunzele pentru a extrage și pudra de indigo uscată. Se calculează procentul randamentului indigo după cum urmează: (greutatea indigo greutate / frunză) x 100. Puteți compara producția de frunze proaspete și uscate, sau compara cu alte surse de indigo, de exemplu, cu tinctoria Indigofera.

Figura favoare
Siksrevizhns (SixRevisions);
Imaginea sursa: Flickr

Utilizare ca colorant indigo

În experimentul nostru, indigo este utilizat pentru vopsirea lână. Pot folosi indigo pentru colorarea alte materiale? Puteți compara materiale naturale, cum ar fi bumbacul, lenjerie de pat și de mătase pentru sintetice sau mixte (de exemplu, bumbac poliester, bumbac lycra).

Eficiența de a produce indigo

a) Din ceea ce se poate obține mai multe frunze de indigo: frunze mai mari, mai mari sau mai mici, frunze mici? Exprimă cantitatea în grame de indigo care rezultă și foaia (contoriza numărul de frunze înainte de extracție). Din ceea ce se poate obține cea mai mare cantitate de indigo?
Grow plante cu adaos de îngrășăminte azotate, și fără ea. Încercați să adăugați rata de 2-4 grame de azot pe metru pătrat de sol (pentru a începe, va trebui să contabilizeze cantitatea de îngrășământ, care dă o cantitate dată de azot). Crește dacă adăugarea unei cantități de îngrășăminte azotate produs indigo?
Încercați să puneți plantele în întuneric timp de mai multe zile (le acoperă cu folie de plastic negru). Nu afectează cantitatea de indigo produs? Ce se poate concluziona despre metabolismul izatana B în plantă?
Explorați alte modalități de a influența fabricile de prelucrare sau frunze tăiate.
efect Testul de schimbare a metodei de extracție, de exemplu, baze diferite.

Explorarea altor coloranți

Elevii mei au primit coloranți din coji de ceapa, din boabe de roibă și mirt. Ei au fost de asemenea testate prin spălarea soliditate coloranți folosiți materiale folosind diferite metode.

Studiind chimie cu Pliniu cel Bătrân

Manuscris Naturalis Historia
din secolul al 12-lea. click pe
desen sale
crește
Figura favoare
PHGCOM; desen sursa:
Wikimedia Commons

Această căutare face parte dintr-un proiect interdisciplinar mai larg dezvoltat cu 14-15 ani elevii vechi pentru studiul tehnologiei științifice antice. Pliniy Starshy (23-70 d.Hr.) a fost un scriitor roman și naturalist. Enciclopedia sa, Naturalis Historia. Acesta conține cea mai mare parte a cunoștințelor științifice a timpului. Am început cu o discuție despre fiecare subiect extrase din Historia Naturalis. și apoi a încercat să re-crea orice experiment descris în text, sau ceva similar.

Astfel, elevii au început într-o stare de pre-științifică similară ca Pliniu și, prin munca de laborator și discuții au avut pe cunoștințele științifice moderne pe fiecare subiect. Procesul motivat chiar și elevii mai neuvlechonnyh.

mulțumesc

Sarcini suplimentare și probleme propuse în articol ar trebui să ajute elevii să câștige abilități și mai practice, precum și modul de a stimula întrebări fascinante și să prezinte răspunsuri calitative.

Vladimir Petrushevski (Vladimir Petruševski), Republica Macedonia

Chimie, Biologie, Chimie organică, Botanică