Индиго пресъздаване на Фараона

Превод езерин Дария (Дария Ezerina).

Какво свързва вашите дънки, морски охлюви, сърпица и египетското кралско семейство? Това багрило - индиго. Прочетете тази завладяваща история, и вие ще бъдете в състояние да я изберете в училище.

Индиго пресъздаване на Фараона
Изолиране на индиго
растителни листа
Право на снимката
принадлежат (gitane);
код за съставяне:
Wikimedia Commons

В древен Египет, само един кораб имаше платна, рисувани в лилаво. Той принадлежеше на фараона и служи като много ясен сигнал към другите кораби, плаващи по река Нил, че трябва да даде път на кораб на фараона.

Дори и днес, тъмно синьо, лилаво и червено - цветовете традиционно се свързва с царската власт, лукс и bogatstvom.Eto се дължи на факта, че този цвят е много трудно и скъпо да се получи с естествени багрила. Преди появата на синтетични багрила преди 100 години, естествени багрила (rastetelnogo, животински или минерален произход) са единственият начин за боядисване тъкани.

Индиго пресъздаване на Фараона
модерна визия
Кралският египтянина
кораба с тях се срина
императорски пурпурен
Ветроходство. Трябва да се отбележи
че "виолетов" не винаги е
Това съвпада с модерното
презентация
цвят
Право на снимката
принадлежат dudchik /
iStockphoto

Bright пурпурен платна фараона се получава чрез Indigo - естествен багрило, което може да се изолира от някои растения и zhivotnyh.Blagodarya римски естественик Плиний Стари (. Виж информация за Плиний Стари), Дори известни техники за оцветяване, използвани от древни цивилизации. Тази дейност ще даде възможност на студентите да се чувстват началото на химици, подчертавайки индиго от сърпица листа.

С помощта на прост лабораторно оборудване, ученици от всички възрасти ще могат да извършват тази извличане на една или две практически упражнения.

По-малките ученици (11-15 години) ще могат да се прави екстракция без ровене в детайлите на химичната реакция, (въпреки че трябва да се отбележи, че рецензент смятат, че работата е по-подходящи ученици на възраст над 14 години). Учениците с по-напредналите познания по органична химия (над 16 години), могат да се учат и в комуникацията на реакции по-внимателно. Опитът също се отнася до използването на науката в индустрията и може да се използва като част от проект по тази тема.

Всичко за Индиго

Индиго пресъздаване на Фараона
Фигура 1: Структура
индиго с формула (горе)
monobromoindigo
(В средата) и
dibromoindigo (дъно).
Натиснете върху изображението за
увеличаване
Фигура учтивост
Джанлука Farusi

Цялата им икономика се основава на търговията Tiriyskim лилаво - виолетово, пурпурно индиго krasitem освободен от охлюви Murex Brandaris (сега се нарича Bolinus Brandaris). Тази дейност, така че те славеха Божието учение "финикийски" идва от "finisso" гръцки, което означава "да се направи червено".

Финикийците донесоха този процес да sovershentsva продължение на стотици години и са установили, че, чрез промяна на формата на охлюви, извличане и методи за преработка, те могат да получат гама от цветове от червено до лилаво и синьо (Таблица 1).

Таблица 1: природни източници индиго.
Фигури предвидени H. Zell (Н Zell), Dezidorom (Dezidor), Kurt stivers (Kurt Stüber) и Петани (Pethan); източник на изображение: Wikimedia Commons

Индиго пресъздаване на Фараона
Фиг. 2: индиго прекурсор, които се срещат в растенията: индикан (indoksil- β-D-глюкозид, който може да се намери в indogofere А) и В izatan (3-индоксил-ketoglyukonat на сърпица; В). Кликнете върху снимките, за да ги увеличите
Фигури предоставени от Gianluca Farusi

Индиго пресъздаване на Фараона
Фиг. 3: химически
izatana трансформация на В в
индиго. кликнете върху
снимки, за да ги направят по-големи.
Фигура учтивост
Джанлука Farusi

Производство на индиго от сърпица се осъществява в три основни етапа:

  1. Оставя се да кипи листата за извличане на водоразтворими izatana В (Фигура 3A, ал. 1-6 в работа по-долу)
  2. Добавянето на основа (амоняк) за хидролизата на молекулата, отстраняване на въглехидратната част, оставяйки индолил-3-он или неговите tavtomer, idoksil (Фигура 3B; ал 7 при определяне по-долу.) Е
  3. Изложение на екстракт въздух, което води до окисляване и съединение на две молекули на индолил-3-он и образуването на индиго синьо (Фигура 3B ;. Вълна боядисване и получаване на прах от индиго в работата, по-долу).
Индиго пресъздаване на Фараона
Индоксил (А) и на индолил-3-он (В) са tavtomerami - изомери, които съществуват в равновесие.
Натиснете върху изображението за по-голям размер
Фигура любезното съдействие на Gianluca Farusi

за студенти настройка: изолация от листата на сърпица индиго

Индиго пресъздаване на Фараона
Фигура учтивост
Джеф Dahl (Джеф Dahl);
код за съставяне:
Wikimedia Commons

За всяка група от студенти:

  • Пресни листа багрило сърпица (Isatis tinctoria) (в количество, достатъчно да запълни стъкло laboratony капацитет 1 литър)
  • Сърпица семена могат лесно да бъдат закупени в градинските центрове, а в някои страни е обща сърпица растение.
  • 20% разтвор на амоняк
  • Три стъкленици 1л капацитет
  • дестилирана вода
  • Октанова киселина (по избор)
  • Горелката и статива
  • миксер
  • А сито или решето
  • Измерване на цилиндрите и / или 10-милилитрова пипета стъбла
  • Термоустойчиви ръкавици
  • Фуния и филтърна хартия
  • Нож за рязане на листата (по желание)
  • Вълна за оцветяване (по избор)
    Използвах пачка бяло плетене вълна и малко грубо сиво-бяла овча кожа.

Процедурата за изпълнение на действието

  1. Напълнете една чаша с сърпица листа. Премахване на листата от чашата и нарязани или разкъсване на малки парченца.
  2. Напълнете една чаша две трети от дестилирана вода и оставете да заври, с помощта на горелката.
  3. Индиго пресъздаване на Фараона
    Лен боядисана индиго
    1873
    Фигура любезното съдействие на RMB
    (ПКМ); код за съставяне:
    Wikimedia Commons Добавете няколко скъсани листа във вряща вода, разбърква се и продължават да се загрее. След като заври водата отново, добави още листа. Продължете да добавяте листата и се загрява, докато няма да се използва през цялото сърпица.
  4. След като са били използвани всички листа, продължава да се вари още 1 минута.
  5. Прецедете течността от сварени листа на чисто стъкло.
  6. Охлажда се до стайна температура чрез потапяне на чашата в плитка тава на студена вода, смесване на екстракт в чашата и водата в шахтата. Вече имаме решение, което съдържа, наред с други неща, izatan Б - нестабилна индоксил гликозид.
  7. Когато разтворът се охлади, се измерва обемът на екстракта и добавете количество амоняк ekvivalenogo 1% от този обем, например, 1 литър екстракт, се добавят 10 мл амоняк; 100 мл от екстракта, добавя се 1 мл амоняк. Разтворът трябва незабавно да се променя цвета си от кафяв до кафяво-жълт, и след това зелено. Сега имате rasvor съдържащ, наред с другото, индоксил.

За оцветяване на косата

Намокрете косата и да я прати в екстракт в продължение на 10 минути. Извадете и оставете да изсъхнат на въздух.

Индиго пресъздаване на Фараона
пудра индиго
на фона на сърпица от която
той е бил избран
Фигура учтивост
netyuraldayer (naturaldyer);
източник снимка: Flickr

За индиго прах

  1. Екстрахира кислород чрез насищане преливане разтвор от една чаша в друга в рамките на 10 минути.
  2. Може би прекалено много пяна се образува по време на аерация; В този случай, постепенно добавяне на капки на октанова киселина. Той действа като повърхностно активно вещество.
  3. За индиго прах се филтрува през филтърна хартия.

За прах на индиго може да се използва като оцветител трябва да се разтваря във вода и се смесва с редуциращ агент като натриев хидросулфит (Na2S2O4). При контакт с въздуха оцветен материал (например, вълна) се превръща в синьо.

Бележки за безопасност

Не забравяйте, индиго, както и много от неговите предшественици са бои, така че не се опитват да се освободят от дрехите или по кожата. При използване на концентриран амонячен разтвор и индиго и неговите прекурсори, химически износване ръкавици и очила за защита срещу пръски. Извършване на всички реакции при аспиратор. Също така обърнете внимание на общите бележки за безопасност на списанието Science в училище.

Въпроси за дискусия

  • Защо не сме ври листата? Какво става, ако това се случи?
  • Какво се случва, когато добавите амоняк?
  • Защо е синьо, когато суха боядисана коса?
  • Какво се случва, към разтвора, когато за производството на прах, разтворът се излива в чаша от стъкло? Защо индиго утайки?
  • Можете ли да разберете как да стигнете индиго в промишлен мащаб днес? Какви са основните приложения?

допълнителни задачи

Можете да се обърнете на учениците си да изглеждат по-тясно в химията на индиго и други бои, с помощта на някои от задачите, изброени по-долу.

Изчисление на индиго изход

Претеглят се листата да се екстрахира и се изсушава прах от индиго. Изчислява се процентът добив на индиго, както следва: (тегло на индиго / тегло листа) х 100. Може да сравните изхода от пресни и изсушени листа, или да я сравни с други източници на индиго, например, с Indigofera tinctoria.

Индиго пресъздаване на Фараона
Фигура учтивост
Siksrevizhns (SixRevisions);
източник снимка: Flickr

Използване индиго

В нашия експеримент, индиго се използва за боядисване на вълна. Мога ли да използвам индиго за оцветяване на други материали? Можете да сравните естествени материали като памук, лен и коприна на синтетични или смесени (например, полиестер памук, памук ликра).

Ефективност на производството индиго

  1. а) От това, което можете да получите повече листа от индиго: по-големи, по-старите листа или по-млади, малки листа? Изразете количеството в грамове на получената индиго и листа (преброя листа преди екстракция). От това, което може да се получи най-голямата сума на индиго?
  2. Отглеждат растения, с добавянето на азотни торове, и без него. Опитайте се да добавите в размер на 2-4 грама азот на квадратен метър на почвата (за да започнете, ще трябва да разчитат на количеството тор, която дава определено количество азот). Увеличава дали добавянето на азотен тор количество произведена индиго?
  3. Опитайте се да поставите растенията в тъмното в продължение на няколко дни (да ги покрива с черна пластмаса). Има ли значение размерът на произведената индиго? Какво може да се заключи, за метаболизма izatana B в завода?
  4. Разгледайте други начини за влияние върху преработвателните предприятия или нарязани листа.
  5. Тест ефект на промяна на метода на екстракция, например, различни бази.

Проучване на други багрила

Моите ученици, получаващи бои от лук кора, от брош и мирта плодове. Те също са тествани чрез промиване устойчивост на багрила оцветени материали се използват различни методи.

Проучване химия с Плиний Стари

Индиго пресъздаване на Фараона
Ръкопис Naturalis Historia
12-ти век. кликнете върху
изготвянето на своята
увеличаване
Фигура учтивост
PHGCOM; код за съставяне:
Wikimedia Commons

Това търсене е част от по-голям интердисциплинарен проект, разработен с 14-15 годишни ученици за изучаване на древна научна технология. Pliniy Starshy (23-70 г.) е римски писател и естественик. Неговата енциклопедия, Naturalis Historia. Тя съдържа по-голямата част на научното познание от времето. Започнахме с обсъждане на всяка тема, откъси от Historia Naturalis. и след това се опита да пресъздаде всеки експеримент, описан в текста, или нещо подобно.

По този начин, учениците започнаха по подобен предварително научно състояние като Плиний и чрез лабораторни упражнения и дискусии взеха със съвременните научни познания по всяка тема. Процесът мотивирани и най-neuvlechonnyh студентите.

благодаря

Допълнителни задачи и проблеми, предложени в статията трябва да помогнат на учениците да придобият още по-практически умения, както и как да се стимулира интересните въпроси, и да излезе с качествени отговори.

Владимир Петрушевски (Владимир Petruševski), Република Македония

Chemistry, Biology, Organic Chemistry, ботаника