Rotkohlsaft enthält Farbstoffe namens Anthocyane. In sauren und basischen Lösungen liegen sie in unterschiedlichen chemischen Formen vor. Diese nehmen sichtbares Licht verschieden auf. Deshalb sieht der Saft zum Beispiel mit Essig rosa und mit Natronlösung eher blau aus.
Ein wenig Rotkohl kann einen einfachen Farbanzeiger liefern. Er macht eine sonst unsichtbare Eigenschaft einer Lösung erkennbar. Das Titelbild zeigt mögliche Farben als Illustration, keine Messung.
Die Farbe steckt schon im Blatt
Anthocyane gehören zu den Pflanzenfarbstoffen. Manche lösen sich aus zerkleinerten Rotkohlblättern im Wasser. So entsteht unser farbiger Auszug, ohne dass wir Lebensmittelfarbe hinzufügen.
Ein Farbstoff, der auf saure oder basische Lösungen mit einem Farbwechsel reagiert, heißt Säure-Base-Indikator. Indikator bedeutet hier Anzeiger.
Was bedeutet der pH-Wert?
Der pH-Wert beschreibt, wie sauer oder basisch eine wässrige Lösung ist. Bei Raumtemperatur bedeutet ein Wert unter 7 sauer, etwa 7 neutral und über 7 basisch. Basisch heißt auch alkalisch.
Haushaltsessig ist sauer. In Wasser gelöstes Natron ist schwach basisch. Wir erkennen das im Versuch mit dem Indikator und probieren die Flüssigkeiten nicht.
Andere Farbstoffformen, anderes Licht
Wenn sich der pH-Wert ändert, verändert sich die Mischung der chemischen Formen der Farbstoffe. Diese Formen nehmen unterschiedliche Anteile des sichtbaren Lichts auf. Dadurch gelangt ein anderer Farbmix zu unseren Augen.
Essig färbt den Saft also nicht einfach mit roter Farbe. Die Farbstoffe selbst reagieren auf die veränderte Lösung. Saure Proben wirken häufig rosa bis rot, basische eher blau bis grün.
Ein Farbhinweis ist noch keine genaue Zahl
Rotkohl, Wassersorte, Mengen und Beleuchtung beeinflussen das Aussehen. Die Wasserprobe dient als Vergleich; Leitungswasser muss nicht genau pH 7 haben.
Unsere Farben liefern deshalb einen groben Hinweis, keinen genauen pH-Wert. Sie zeigen auch nicht, ob eine unbekannte Flüssigkeit trinkbar oder ungefährlich ist.
Drei getrennte Farbproben vergleichen
- Arbeitet mit einem Erwachsenen und Schutzbrillen auf einem Tablett. Zerreißt zwei Rotkohlblätter und gebt sie mit etwa 150 ml Wasser in einen gut verschließbaren Beutel. Schließt ihn und knetet die Blätter einige Minuten vorsichtig, bis das Wasser deutlich gefärbt ist. Der Erwachsene gießt den Saft durch ein Sieb. Erhitzen ist nicht nötig.
- Beschriftet drei offene Kunststoffbecher mit Wasser, Essig und Natron. Gebt in jeden einen Esslöffel Saft. Der Erwachsene löst einen Viertel gestrichenen Teelöffel reines Speisenatron in 50 ml Wasser. Gebt nun je einen Teelöffel Wasser, klaren Haushaltsessig mit etwa 5 % Säure oder Natronlösung in den passend beschrifteten Becher. Verwendet getrennte Löffel.
- Rührt jede Probe mit einem eigenen sauberen Stäbchen um. Vergleicht vor weißem Papier und notiert die Farben sofort: mit Essig meist rosa, mit Natronlösung eher blau, Wasser nahe der Ausgangsfarbe. Auch abweichende Farben zählen als Beobachtung. Mischt die drei Proben nicht miteinander; die Farben sind keine genaue pH-Messung.
Nicht kosten oder trinken. Nur Wasser, Haushaltsessig und Speisenatron verwenden, kein Backpulver, keine Essigessenz und keine Reinigungsmittel. Spritzer von Augen fernhalten. Becher offen lassen, Flecken gleich aufwischen und danach Hände sowie Geräte waschen.
Zum Mitnehmen
Anthocyane reagieren auf den pH-Wert. Ihre chemischen Formen und ihre Lichtaufnahme ändern sich, sodass Rotkohlsaft andere Farben zeigt. Mit bekannten Vergleichsproben lässt sich das beobachten; genaue Zahlen oder Sicherheit verrät die Farbe allein nicht.
Warum kann klarer Essig violetten Rotkohlsaft rosa färben?
Quellen & Weiterlesen
American Chemical Society · Chemistry Color Changers ↗Australian National University · DIY Red Cabbage pH Test ↗Georgia Tech · Make a Cabbage Juice pH Indicator ↗Royal Institution · Colour Changing Cabbage Juice ↗University of Illinois · Red Cabbage pH Indicator ↗Unsere Texte erklären die Grundidee in eigenen Worten. Bilder und Modelle vereinfachen die Wirklichkeit; sie sind nicht maßstabsgetreu.
