Che cosa è tornasole?
Tornasole è una miscela di diversi differenti tinture estratte dalla Roccella tinctoria o soredi tartarea, che sono tipi speciali di organismi noti come "licheni". Questi coloranti (in particolare erythrolitmin e azolitmin) sono molecole massicce, che dispongono di gruppi strutturali speciali chiamati "cromofori." Questi cromofori consistono di parecchi anelli riempiti con i legami doppi carbonio-carbonio e carbonio-ossigeno. Questa combinazione di doppi legami e anelli crea una rete di corridoi in cui elettroni possono viaggiare.
Quando la luce visibile colpisce una molecola di colorante, rete dell'elettrone di cromoforo permette di assorbire una specifica gamma di colori. Il colore della luce che non è assorbita viene riflessa verso l'osservatore, dando la molecola suo colore osservati. Ad esempio, il colore naturale di tornasole è blu, significa che la rete assorbe ogni lunghezza d'onda della luce tranne blu.
Tuttavia, gli ioni di idrogeno in acidi attaccano doppi legami carbonio-carbonio e carbonio-ossigeno, convertendoli in singoli legami. Con ogni doppio legame che è distrutto, la rete di elettrone diminuisce nel formato. Ciò altera la gamma di lunghezze d'onda che la molecola in grado di assorbire, cambiando così il suo colore osservati.
Tornasole blu
Utilizzato per verificare l'acidità, tornasole blu è costituito da cellulosa carta da filtro infuso con una soluzione di tintura di tornasole appena estratta dai licheni.
In una soluzione alcalina, i livelli di ioni idrogeno sono troppo bassi per danneggiare significativamente legami doppi di cromoforo, preservando il naturale colore blu. In soluzione neutra come acqua distillata, i livelli di ioni idrogeno sono abbastanza significativi per iniziare a danneggiare un notevole numero di molecole di colorante. Per quelle molecole che sono interessati, i cromofori degradati idrogeno causano le molecole di colorante di trasformarsi da blu a rosso. A livello microscopico, la cartina di tornasole è una miscela di molecole blu inalterati e degradate molecole rossi. Per l'osservatore, tuttavia, la carta è sembrato essere una sfumatura uniforme di viola.
Infine, in una soluzione acida, l'eccesso di ioni idrogeno riescono a degradare la stragrande maggioranza di cromoforo doppi legami, gira la cartina al tornasole interamente rossa.
Opere su carta di tornasole come rosso
Utilizzato per verificare di basicità, tornasole rosso è costituito da cellulosa carta infuso con molecole di colorante che già sono stati degradati da acido (da qui il colore rosso). Carta di tornasole rossa funziona essenzialmente come tornasole blu in senso inverso.
Come pH di una soluzione aumenta, la concentrazione di ioni idrogeno diminuisce, ma aumenta la concentrazione di ioni idrossido [OH-]. Questi ioni negativamente-carica "rubano" gli atomi di idrogeno dalle molecole di colorante degradato per formare acqua. La molecola di colorante rispondere all'idrogeno perso formando legami doppi tra loro atomi di carbonio e ossigeno. In questo modo, la molecola di colorante "ricostruire" le reti di elettrone e riconquistare la loro originale colore blu.