Студенты Новгородского университета придумали овощную альтернативу лакмусовой бумаге
20 августа 2025, 10:32 934
Студенты Химико-технологического института НовГУ Екатерина Ким и Андрей Русанов работают над получением и применением природных индикаторов, которые позволят заменить лакмусовую бумагу. Научный руководитель работы — доцент кафедры фундаментальной и прикладной химии Елена Петухова.
Индикаторы используются для определения реакции среды — кислой, щелочной и нейтральной. Мера кислотности или щёлочности вещества — pH. Чем он ниже, тем более кислым является вещество. Вода, например, имеет нейтральный pH — приблизительно 7. Лимонный сок кислый — его pH ниже 7, а мыло щелочное — pH выше 7.
В обычных условиях для определения уровня pH используется индикаторная (лакмусовая) бумага, а также метилоранж и фенолфталеин. Но, помимо этих классических способов, можно ещё использовать растения, обладающие кислотно-основными свойствами — они тоже меняют свои окраску в зависимости от изменения кислотности среды.
— Практически у каждого человека возникал вопрос: можно ли в домашних условиях определить рН водопроводной воды или какого-то раствора? — отметила Елена Петухова. — Ведь не у каждого дома есть раствор индикатора или портативный рН-метр, чтобы быстро узнать, безопасно ли пить воду из-под крана. Тогда мы решили узнать, существует ли доступный способ узнать параметр кислотности в домашних условиях.
Одно из преимуществ способа, который предлагают студенты НовГУ — его экономичность. В связи с санкциями цены на многие химические вещества поднялись. Например, за 100мл фенолфталеина в розницу можно отдать до 500 рублей. За эти же деньги можно сделать больше литра индикаторов буквально из того, что можно найти на кухне: свёклы, красного лука, краснокочанной капусты, базилика. Все эти растения содержат антоцианы, химическая структура которых очень сильно чувствительна к pH. Вследствие этого меняется и окраска.
Целью работы было экспериментально доказать возможность приготовления растворов некоторых индикаторов из доступных материалов. Студенты обобщили способы приготовления разных растворов в единую технологию.
— Нужно измельчить образец, из которого мы хотим получить раствор индикатора, замочить измельченный образец в кипятке, дать ему настояться 5–10 минут, — рассказала Елена Петухова. — Затем отфильтровать раствор — в домашних условиях для этого подойдёт сито, а лучше марля. К одной части полученного раствора добавляем две части спирта (подойдёт спиртовой антисептик или водка), чтобы предотвратить скисание, брожение или иные нежелательные процессы. Если индикатор будет использоваться однократно, этот этап можно пропустить. Для нужд лаборатории можно сделать более компактный вариант – индикаторную бумагу. Нужно просто смочить фильтровальную бумагу полученным раствором индикатора. Кроме того, в качестве индикатора можно использовать вишнёвое или черешневое варенье — для этого нужно развести его в воде либо макнуть в него бумагу и просушить её.
Для работы использовались такие продукты, как вишня, черника, малина (все в замороженном виде), свёкла, морковь, краснокочанная капуста, фиолетовый базилик (свежие) и лепестки розовой розы. Из них готовились растворы индикаторов по вышеописанной методике. Затем исследовалась эффективность этих растворов. Для этого были использованы средство для очистки труб в гранулах, содержащее 90% гидроксида натрия (рН раствора лежит в интервале 10,5-11,0), и обычный столовый уксус (рН раствора уксуса менее 5,0).
Каждый из индикаторов показал реакцию на разный уровень рН. Так, раствор вишни даёт в кислой среде ярко-красный цвет, в щелочной — бледно-зелёный. Черника соответственно — розовый и тёмно-зелёный, свёкла — бордовый и жёлтый, морковь — бледно-оранжевый и жёлтый, краснокочанная капуста — зелёный и сиреневый.
В промышленных масштабах этот метод в России не используется — он не совсем точен и может определить только интервал рН, а не точную величину, — добавила Елена Петухова. — Но он хорошо подойдёт для использования в домашних условиях, а также для дачников, которым нужно определить кислотность почвы. С почвой мы тоже работали, и это стало темой отдельного исследования. Кроме того, наш метод более экологичен, чем применение лакмусовой бумаги — после использования раствора не остаётся мусора, а когда спирт испарится, жидкость можно вылить даже на землю, и ни одна полезная бактерия не погибнет.
Исследователи отметили несколько неточностей в ранее предложенных технологиях: например, овощи необязательно варить, достаточно настоять их в кипятке. А индикаторную бумагу необязательно хранить двое суток в тёмном месте – сразу после высыхания она готова к эксплуатации.
Материал подготовлен при грантовой поддержке Минобрнауки России, в рамках Десятилетия науки и технологий
Эту и другие новости читайте в официальном телеграм-канале Новгородского университета.
