ТАБИҒИ ИНДИКАТОРЛАРДЫ АЛУ ЖӘНЕ ЗЕРТТЕУ
Сулейменов Амирхан Еркинович, Исанов Алладин Аскарович
Студенттер
Қ. Жұбанов атындағы Ақтөбе өңірлік университеті, Ақтөбе, Қазақстан
Білім бағдарламасы «6В01514-Химия (IP)»
Ғылыми жетекші – магистр, аға оқытушы Тренова А.Е.
Түйін сөздер: табиғи индикаторлар, антоциандар, өсімдік сығындылары, экстракция, pH.
Кіріспе
Қышқылдық-негіздік индикаторлар ортаның қышқылдығын көзбен анықтау үшін химияда, биологияда, медицинада және тамақ өнеркәсібінде кеңінен қолданылады [2, 4]. Зертханалық индикаторлардың көпшілігі (метилоранж, фенолфталеин, лакмус) синтетикалық заттар немесе арнайы тазалауды қажет етеді. Сонымен қатар көптеген өсімдіктер құрамында түсі ерітіндінің pH мәніне байланысты өзгеретін табиғи пигменттер бар [1, 3]. Мұндай заттар қолжетімді, арзан, экологиялық тұрғыдан қауіпсіз және қарапайым жағдайда алынады, сондықтан тақырып оқу тәжірибесі үшін де, қолданбалы міндеттер үшін де өзекті.
Жұмыстың мақсаты – табиғи өсімдік шикізатынан сулы және спирттік сығындылар алып, олардың индикаторлық қасиеттерін зерттеу. Мақсатқа жету үшін мынадай міндеттер қойылды: өсімдік нысандарын таңдау; экстракция әдістемесін жетілдіру; сығындылардың pH мәні белгілі ерітінділердегі түсінің өзгерісін зерттеу; түс ауысуының сезімталдығы мен айқындығын салыстыру; сығындылардың сақталу кезіндегі тұрақтылығын бағалау.
Өсімдік сығындыларының индикаторлық қасиеттері негізінен үш топ пигменттерге байланысты. Антоциандар (қызыл орамжапырақ, қаражидек, қара қарақат, қара шетен, шие) кең түс гаммасына ие: қатты қышқыл ортада олар қызыл, pH 4–6 кезінде – қызғылт және күлгін, бейтарап ортада – көкшіл-күлгін, сілтілік ортада – жасыл және сары болады [3, 4]. Түстің өзгеруі флавилий катионы құрылымының қайтымды қайта құрылуымен, хиноидты және аниондық формалардың түзілуімен байланысты [1]. Беталаиндер (қызылша) қышқыл және бейтарап ортада қызыл-күлгін түсін сақтайды, ал қатты сілтілік ортада сары болады. Куркумин (куркума) pH 8-ден жоғары болғанда түсін сарыдан қызыл-қоңырға өзгертеді [3]. Сонымен, әртүрлі пигменттер pH-тың әртүрлі аралықтарында жұмыс істейді, сондықтан оларды біріктіруге болады [4].
Материалдар мен әдістер
Зерттеу нысандары ретінде қызыл орамжапырақ, асханалық қызылша, куркума, қаражидек және қара қарақат жидектері алынды. Шикізат ұсақталып, ыстық дистильденген сумен (70–80 °С) және 70%-дық этанолмен салмақ бойынша 1:5 қатынасында 15–20 минут экстракцияланды, содан кейін сығынды сүзілді [1]. Спирттік сығындыны қышқылдандыру үшін пигменттердің бұзылуына жол бермеу мақсатында бір тамшы лимон қышқылы қосылды.
Индикаторлық қасиеттер pH мәні 1-ден 13-ке дейінгі ерітінділер қатарында зерттелді; оларды тұз қышқылын, сірке қышқылы ерітіндісін, ас содасын, кальцийленген соданы және натрий гидроксидін сұйылту арқылы дайындады [2, 4]. 5 мл ерітіндісі бар әр сынауыққа 5 тамшыдан сығынды енгізіліп, түс көзбен қаралды және ақ фонда бірдей жарықта фотосуретке түсірілді. pH-тың бақылау мәні pH-метрмен немесе әмбебап индикаторлық қағазбен өлшенді. Тұрақтылықты бағалау үшін сығындылар қараңғы жерде бөлме температурасында және тоңазытқышта сақталып, түсі 1, 7 және 14 тәуліктен кейін салыстырылды.
Нәтижелер және талқылау
Зерттелген сығындылар түсінің өзгеру сипаты туралы жиынтық деректер 1-кестеде берілген. Олар тиісті пигменттердің мінез-құлқы туралы белгілі әдебиет деректерімен сәйкес келеді [3, 4].
1-кесте – Табиғи индикаторлардың әртүрлі ортадағы түсі
| Көз | Қышқыл ортадағы түсі | Сілтілік ортадағы түсі |
| Қызыл орамжапырақ | қызыл, қызғылт (pH 1–4) | көк, жасыл, сары (pH 8–13) |
| Қызылша (бетацианиндер) | қызыл-күлгін | сары (pH > 11) |
| Куркума (куркумин) | сары | қызыл-қоңыр (pH > 8) |
| Қара шетен, қаражидек | қызыл | көкшіл-күлгін, жасыл |
Ең ақпаратты сығынды қызыл орамжапырақ сығындысы болды: ол pH-тың барлық аралығында кемінде алты ажыратылатын түс береді және әмбебап индикатор ретінде қолданыла алады. Қызылша мен куркума сығындыларының ауысу аймағы тар, сондықтан олар тек қышқыл немесе қатты сілтілік ортаны анықтауға жарамды. Спирттік сығындылардың түсі қанық және жақсы сақталды, ал сулы сығындылар тезірек қараңғыланып, микробиологиялық бұзылуға ұшырады; салқындату мен жарықтан қорғау пигменттердің бұзылуын айтарлықтай баяулатты. Практикалық тұрғыдан алынған индикаторларды тамақ өнімдерінің, судың, топырақ сығындыларының қышқылдығын бағалауға, сондай-ақ индикаторлық қағаз жасауға қолдануға болады.
Табиғи индикаторлардың шектеулеріне сығынды құрамының тұрақсыздығы, шикізаттың сортына және өсіру жағдайына тәуелділігі, дәлдігі мен сезімталдығының төмендігі, температураға сезімталдығы жатады. Сондықтан сандық өлшеулер үшін олар синтетикалық индикаторлар мен pH-метрлерден төмен, бірақ сапалық және жартылай сандық бағалау үшін жеткілікті [4].
Қорытынды
1. Қолжетімді өсімдік шикізатынан қарапайым экстракциямен айқын индикаторлық қасиеті бар сулы және спирттік сығындылар алынды.
2. Түстің өзгеруінің ең кең аралығын қызыл орамжапырақ сығындысы көрсетті; қызылша мен куркума pH-тың тар аралықтары үшін жарамды.
3. Спирттік сығындылар сулыларға қарағанда сақтау кезінде тұрақтырақ; салқын әрі қараңғы жерде сақтау жарамдылық мерзімін арттырады.
4. Табиғи индикаторларды оқу тәжірибесінде және қышқылдықты жылдам сапалық бағалау үшін қолданған жөн, ал нақты өлшеулер үшін аспаптық әдістер қолдану керек.
Әдебиеттер тізімі
1. Кабдулкаримова К., Касымова Ж. Органикалық химия: оқу құралы. – Алматы: ССК, 2020. – 240 б.
2. Тантыбаева Б.С., Оразова С.С., Разханова С.С. Химия: оқу-әдістемелік құрал. – Алматы: ССК, 2020. – 216 б.
3. Сайлаубеков А.Ж. Индикаторлар [Электрондық ресурс]. – Bilimland. – URL: https://bilimland.kz/kk/plans/41/export-pdf (қаралған күні: 11.10.2026).
4. Рахымбай Г.С. Қышқыл-негіздік титрлеу қисықтары. Қышқылды-негіздік индикаторлар: Дәріс № 6 [Электрондық ресурс]. – Әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті. – URL: https://farabi.university/storage/files/20432362936549b2c00a4a5663900995_лекция 6.pdf (қаралған күні: 11.10.2026).