Flowers change colour: effect of alkalis and acids on plant dyes

Обнаружив ошибку на странице, выделите ее и нажмите Ctrl + Enter

Dying beauty: treatment of purple lilac flowers with ammonia and hydrochloric acid - pt.3

Purple lilac flowers (syringa) were placed in an atmosphere of ammonia. At first the flowers had changed their colour from purple to blue-grey, then they turned grey and finally the flowers turned light brown.

Others purple lilac flowers were placed in an atmosphere of hydrogen chloride (hydrochloric acid vapours). The flowers changed colour from purple to red, while the tissues of the flowers began to be destroyed by hydrochloric acid.

Итак, для экспериментов по изменению цвета растительных пигментов при разных рН подходит большое число разнообразных окрашенных частей растений, равно как и растительных продуктов. Сейчас весна, поэтому хотелось поэкспериментировать с окружающими нас цветами. Не с теми, что продаются круглый год, а со цветами, которые растут рядом и прямо в данный момент цветут. Именно в апреле-мае у многих наших растений наблюдается период цветения. Не случайно украинское и польское название четвертого месяца года - квітень / kwiecień, а также чешское название пятого месяца года - květen созвучны между собой и с украинскими словами квітка, квітнути (ru - цветок, цвести).

Мой любимый цветок - сирень. Решил попробовать, как действуют аммиак и хлороводород на темно-сиреневые цветы сирени (простите за тавтологию). Пришлось спешить, поскольку сирень как раз отцветала. Много лет назад я пробовал действие аммиака на цветы сирени и единственное, что запомнил, - получалось некрасиво. Тем не менее, решил повторить.

Сорвал два соцветия крупных, темно-сиреневых цветов. Поскольку стакан для этой цели показался слишком меленьким, взял 5-л банку. Сначала - аммиак: налил на дно банки примерно 30 мл концентрированного раствора аммиака и подвесил в банке цветы сирени.

Цветы быстро стали менять цвет с темно-сиреневого на серо-синий. Аналогично другим цветам, этот процесс происходил неравномерно: когда одни цветы (или их участки) уже стали серо-синими, другие еще оставались сиреневыми.

На этом переходе цвета процесс не остановился. Серо-синие цветы быстро стали чисто-серыми. Одновременно цветы начали увядать (говорят, пребывание в атмосфере аммиака не очень полезно для здоровья). Выглядело это так, словно красивые цветы сирени превращались в серый пепел.

Тоже красиво. Правда, красота зловещая.

Прошлых экспериментов не помнил, но догадался: я был уверен, что и на этом дело не окончится. Так и произошло.

Серые цветы постепенно стали светло-коричневыми. Процесс занял несколько минут. В результате из темно-сиреневой сирени мы получили светло-коричневую.

Небольшая неприятность случилась во время съемки. Увы, заметил неладное только при просмотре отснятого видео. Вдоль оси банки был шов, который искажал картинку. Я выставил банку так, чтобы он не попадал в поле зрение, и он не попал - мое поле зрение, но попал в поле зрения камеры, которая стояла чуть в стороне. Обычно оператор расположен за камерой, но на кухне не хватало места - пришлось стать в стороне - этим я чуть испортил картинку. Ничего - некритично.

Второй эксперимент - действие на цветы сирени паров соляной кислоты. Банку использовал ту же самую. Чтобы не образовался дым хлорида аммония вымыл банку от аммиака и высушил ее над газовым пламенем (рискованная процедура, поскольку стекло нетермостойкое, а сосуд - большой: при локальном перегреве легко может треснуть - банку пришлось медленно вращать).

Налил на дно банки концентрированную соляную кислоту, подвесил в банке соцветие сирени. Сразу после добавления соляной кислоты на дне банки образовался густой белый туман. Потом, когда я опустил цветы, образование тумана усилилось, причем возникал он преимущественно возле цветов. Аммиак я удалил, но это не помогло: банка была теплой (после сушки), а цветы сирени - влажными (пришлось их побрызгать до опыта, чтобы не вяли). Газообразный хлороводород дал с парами воды туман соляной кислоты. Часть капелек тумана осела на стенки банки, ухудшив наблюдение.

Оказалось, что туман соляной кислоты может быть не менее густым, чем дым хлорида аммония. В целом это напоминало съемки фильма "~~Ежик~~ цветы в тумане".

Цветы сирени постепенно становились красными. Тоже неравномерно. Наряду с изменением цвета происходило разрушение тканей цветов под действием тумана соляной кислоты (лепестки "съеживались"). В одних местах цветы покраснели и уже разрушались, а в других - еще не успели изменить цвет. Эксперимент пришлось прекратить, т.к. я боялся, что от нашей сирени скоро ничего не останется.

Red horse-chestnut flowers in atmosphere of ammonia - pt.4

The flowers of Red horse-chestnut were placed into an atmosphere of ammonia. The red flowers changed their color to pale grey-purple.

Unfortunately, the beautiful flowers lost their charm during the experiment.

Хотя каштан не является "родным" растением для нашей местности, в Киеве их используют для декоративного озеленения - насколько широко, что в прошлом на гербе Киева было соцветие каштана. Большинство каштанов в нашем городе цветут белым, но некоторые - красным. Большое дерево, цветущее красным, выглядит красиво.

Как и в случае сирени, красные каштаны уже отцветали, поэтому пришлось поспешить (плюс переживать, чтобы соцветие не осыпалось во время эксперимента - на отцветающем растении цветки не держатся прочно). Посмотрел, как данное растение называется правильно. Оказывается, это Конский каштан мясо-красный, or Red horse-chestnut - гибрид Aesculus х carnea [гибрид Конского каштана обыкновенного (Aesculus hippocastanum) и Конского каштана красного (Aesculus pavia)]. Особенно понравилось мне название данного растения на родном языке (ua) - Гіркокаштан криваво-м'ясний: до фильмов про "улицу Вязов" не дотягивает, но что-то интересное в этом есть...

Red horse-chestnut flowers

Мы отвлеклись. С точки зрения химии важно только точное название растения (чтобы эксперимент можно было повторить), остальное оставим ботаникам и филологам.

Эксперимент провел в 5-л банке. На дно налил 30 мл концентрированного раствора аммиака, над жидкостью подвесил соцветие Конского каштана мясо-красного.

Результат оказался не очень эффектным. Розово-красные цветы буквально на глазах начали увядать, но менять цвет не спешили. Со временем цветы стали блеклыми и приобрели неопределенный цвет, скорее всего его можно охарактеризовать как "светлый серо-сиреневый". Как и в предыдущих экспериментах, изменение окраски разных участков цветов происходило далеко не одновременно.

Таким образом, из красивого соцветия красного каштана мы получили НЕ красивое.

В химии такое бывает. К сожалению, часто: когда из красивых идей и дорогих реагентов, эксклюзивного оборудования, труда целого коллектива и массы потраченного времени мы получаем нулевой результат. Следовательно, на некрасивые цветы - грех жаловаться.

Нашего случая это не касается, но для экспериментов по изменению цвета цветов (действием аммиака или кислоты) растения рекомендуют предварительно обработать диэтиловым эфиром. Дело в том, что на поверхности растений нередко содержатся воски и другие гидрофобные вещества, которые служат природной защитой растительных тканей от болезней и вредителей. Разумеется, эти же вещества препятствуют диффузии (проникновению) аммиака или хлороводорода в растительные ткани (и делают диффузию неравномерной). Удаление восков позволило бы улучшить результат. Но есть нюанс: диэтиловый эфир (он же - этиловый эфир, или просто "эфир") - очень летучее, взрывоопасное, пожароопасное и труднодоступное вещество, которого давно уже нет в свободной продаже. Плюс к этому - эфир обладает наркотическим действием (поэтому он и используется в медицине).

Хотя, получить диэтиловый эфир не так и сложно: нужна перегонная установка с контролем температуры нагрева. Главное, чтобы прямой холодильник был хорошим (температура кипения эфира 34.6 °C - не жидкий гелий, но особых мер в обращении тоже требует). Когда коллега сказал, что мне следует провести обработку цветов эфиром (на кухне, блин!), ответил:

- Ага сейчас: возьму спирт, серную кислоту и отгоню пару литров эфира... на кухне. А потом положу его в холодильник - вместе с продуктами.

- Могу дать: старшая сестра принесла с работы: там сказали выбросить бутылки с эфиром в мусор - у нее рука не поднялась.

- Эфир в мусор? С ней работают очень смелые ребята (или ОЧЕНЬ глупые)...

- Что ты хочешь от медиков - мало кто из них знает химию.

На будущее надо попробовать обработать цветы эфиром, а, возможно, другим летучим неполярным растворителем - перед тем, как действовать на них аммиаком или кислотой. Например, хлороформ и тетрахлорметан прекрасно растворяют жиры и воски (они, правда, токсичны, но жить вообще вредно). В данной серии опытов я такой обработки не проводил.

Robinia hispida flowers in atmosphere of ammonia - pt.5

The red flowers of Robinia hispida turned yellowish-green in an ammonia atmosphere. Green colour is very unusual for flower petals. Further treatment of the flowers by ammonia did not change their colour.

Уже много лет в конце весны - начале лета наблюдаю, что некоторые деревья и кусты акации цветут розовыми цветами. Задал поиск, оказалось, что растение называется Робиния щетинистоволосая, или Розовая акация (Robinia hispida, known as the Bristly locust). Родина - Северная Америка, Розовая акация растет в горах. Много лет наблюдаю, но так ни разу не попробовал, как будут изменяться розовые соцветия под действием аммиака.

Robinia hispida flowers

Почему именно аммиак, а не пары соляной или азотной кислот? Много фиолетовых и синих цветов меняют свой цвет под действием кислот на красный или розовый. В данном случае мы имеем розовые цветы заранее - поэтому решил ограничится действием на них аммиака.

Надеялся, что с цветами Розовой акации эксперимент получится лучше, чем в прошлом случае - с Конским каштаном мясо-красным.

Соцветия акации компактные - вполне помещаются в стакан на 350 мл, поэтому необходимость в использовании большой банки отпала. На дно стакана налил концентрированный раствор аммиака, подвесил над ним соцветие Розовой акации. Розовые цветы стали постепенно приобретать желтовато-зеленый цвет. Как и в случае других цветов, изменение окраски в разных местах соцветия происходило далеко не одновременно. С одной стороны соцветие уже позеленело, с другой - еще оставалось розовым.

Со временем практически вся поверхность цветов стала желтовато-зеленой. Зеленые цветы выглядели очень необычно. Дальнейшее пребывание в атмосфере аммиака не привело к изменению цвета лепестков. Вынул соцветие, поставил в стакан с водой. К утру цветы увяли, но их цвет не поменялся.