Введение
В нашем удивительном мире, где каждый лист и цветок таит в себе тайны и загадки, одно из самых поразительных чудес — способность растений менять свою окраску. Это волшебство становится возможным благодаря антоцианам — особым природным пигментам, которые не только раскрашивают природу в яркие оттенки, но и меняют свои цвета под влиянием окружающей среды.
Я впервые увидела это волшебное явление, когда начала экспериментировать с созданием экологических натуральных акварельных красок. Это открытие захватило меня своей удивительной красотой и глубиной.
В этой статье я приглашаю вас вместе со мной погрузиться в этот захватывающий мир и узнать, как можно расширить свою цветовую палитру, экспериментируя с природными пигментами. Давайте вместе узнаем, как из одного растения можно извлечь розовые и зеленые оттенки, и какой загадочный процесс стоит за этим явлением.
Краски-хамелеоны — кто они такие?
Вся магия изменения цвета заключается в особом пигменте, который присутствует в клетках растений. Интересно, что это за пигмент? Это антоцианы.
Что такое антоцианы?
Антоцианы — это растительные пигменты, которые придают красный, фиолетовый и синий цвета многим цветам, фруктам и овощам. В зависимости от того, какой антоциан преобладает в клетках, определяется их окраска.
Всего существует более 600 различных антоцианов, которые были исследованы и описаны в научной литературе. Эти пигменты различаются по своей химической структуре и способности краситься в разные цвета, такие как красный, фиолетовый, синий и другие оттенки.
Каждый антоциан имеет свои уникальные характеристики и может варьироваться в зависимости от растения и условий окружающей среды. Всего существует много различных видов антоцианов, но основные их типы обеспечивают разнообразие цветов в природе.
История антоцианов
Название «антоциан» происходит от греческих слов «anthos» (цветок) и «kyanos» (синий). Термин был введен немецким фармацевтом Людвигом Кламором Марквартом в 1835 году.
Строение антоцианов было установлено в 1913 году немецким биохимиком Рихардом Вильштеттером, который также удостоен Нобелевской премии по химии за свои работы в этой области. Первый химический синтез антоцианов был осуществлен в 1928 году английским химиком Робертом Робинсоном. Эти пигменты играют важную роль в природной окраске растений, придавая им красные, фиолетовые и синие оттенки.
Антоцианы хорошо растворимы в воде. Это одна из их ключевых характеристик, что делает их удобными для использования в различных водных растворах и экстрактах.
Где находятся антоцианы в растениях?
Антоцианы можно найти в различных частях растений, и их распределение варьируется в зависимости от вида растения и условий его роста. Эти пигменты присутствуют во всех тканях высших растений, что делает их важной частью многих биологических процессов и эстетических характеристик растений. Рассмотрим, где именно находятся антоцианы:
- Листья
В некоторых растениях антоцианы придают листьям красноватый или пурпурный оттенок, особенно в осенний период, когда их концентрация увеличивается в ответ на изменения окружающей среды. Это может быть, например, у японского клена или у некоторых сортов клевера. - Стебли
Антоцианы могут окрашивать стебли в фиолетовые или красные оттенки. В качестве примера можно привести декоративные сорта некоторых видов кориандра и базилика, где антоцианы придают стеблям выразительный цвет. - Цветы
Цветочные лепестки часто содержат антоцианы, которые придают им яркие оттенки красного, пурпурного и синего цветов. Это можно наблюдать в таких цветах, как фиалки, розы и лилии. - Плоды
Плоды многих растений также содержат антоцианы, особенно в ягодах и фруктах. Например, ягоды черники, малины, винограда и вишни имеют насыщенные цвета благодаря этим пигментам.
Антоцианы, находящиеся в этих частях растений, играют важную роль в защите растения от ультрафиолетового излучения, привлекают опылителей, а также могут служить сигналом о зрелости плодов.
Антоцианы в природе на примере растений
Антоцианы широко распространены в природе и встречаются в различных продуктах, таких как ягоды (черника, ежевика), фрукты (вишня, виноград), овощи (баклажан, краснокочанная капуста) и цветы (розы, фиалки). Их содержание в продуктах зависит от условий выращивания, климата и сорта растения.
Вот несколько примеров растений, богатых антоцианами:
- Черника
- Клюква
- Ежевика
- Черная смородина
- Вишня
- Баклажан (кожура)
- Черный рис
- Красная капуста
- Виноград Конкорд
- Красный виноград
- Малина (черная и красная)
- Окинавский сладкий картофель
- Лепестки фиалки
Эти примеры иллюстрируют, как антоцианы делают природу еще более яркой и разнообразной, добавляя красок в наше восприятие окружающего мира.
Метаморфозы цвета
Теперь давайте разберемся, как же происходит изменение цвета и что на это влияет. Ответ на самом деле довольно прост: всё зависит от внешней среды.
Изменение цвета в зависимости от pH среды
Антоцианы — это настоящие художники природы, обладающие способностью изменять свой цвет в зависимости от pH среды, в которой они находятся. Эта удивительная особенность похожа на магию, раскрывающую свои тайны. Антоцианы реагируют на изменения уровня кислотности или щелочности раствора, в котором они присутствуют.
При нейтральном или слабокислом pH антоцианы проявляют свои фиолетовые оттенки. Когда среда становится более кислой, их цвет приобретает красноватый оттенок, а при щелочной среде они становятся синими.
Итак, давайте подведем итоги:
- Нейтральная среда: фиолетовые оттенки
- Щелочная среда: сине-зеленые оттенки
- Кислая среда: красно-розовые оттенки
Эксперимент с изменением цвета на примере горошка мохнатого
А теперь я хочу показать вам на примере одного из растений, богатого антоцианами — горошка мохнатого — как можно трансформировать цвет, используя изменения pH среды. Вы можете взять любое другое растение для эксперимента (просто у меня растет много горошка, поэтому я выбрала именно его). Приготовьтесь, сейчас начнется настоящая природная химия!
Необходимые материалы и инструменты:
- Кисточка
- Вода, мед и крахмал
- Лимонная кислота (для создания кислой среды)
- Пищевая сода (для создания щелочной среды)
- Небольшие контейнеры для красок
Пошаговая инструкция эксперимента
Шаг 1: Сбор и сушка растения
Соберите цветки горошка мохнатого. Лучше делать это в солнечный день, чтобы растение было сухим. Далее разложите собранные части растения на чистой поверхности в хорошо проветриваемом месте, вдали от прямых солнечных лучей. Оставьте их сохнуть на несколько дней, пока они полностью не высохнут.
Шаг 3: Измельчение
После того как растение полностью высохнет, измельчите его до состояния порошка. Для этого можно использовать кофемолку или другой подходящий прибор. Ваша цель — добиться мелкой и однородной текстуры, напоминающей пудру или муку.
Как сделать порошкообразный пигмент из растения я более подробно рассказывала в этой статье👉 Как сделать пигмент.
Шаг 3: Разделение пигмента на три части
Разделите полученный растительный порошок на три равные части. Поместите каждую часть в отдельный контейнер.
Шаг 4: Делаем акварельные краски
А теперь приступим к созданию акварельных красок. Более подробную инструкцию по приготовлению натуральных красок можно прочитать в этой статье 👉Как сделать натуральные акварельные краски.
Краска №1: Нейтральная
Смешайте одну часть растительного порошка с чистой водой, медом и крахмалом. Больше в эту краску ничего добавлять не нужно.
Краска №2: Щелочная
Аналогично, смешайте вторую часть порошка с водой, медом и крахмалом, добавив также щепотку пищевой соды для создания щелочной среды.
Краска №2: Кислотная
В третью часть порошка добавьте воду, мед, крахмал и лимонную кислоту, чтобы создать кислотную среду.
Вт что у нас получилось в итоге:
Шаг 5: Наблюдения и результаты
Итак, у нас с вами получилось три совершенно разных цвета:
- Серый (нейтральная среда)
- Зеленый (щелочная среда)
- Розовый (кислотная среда)
Теперь мы можем увидеть, как эти цвета проявляются в творчестве. На следующем рисунке изображена малина, нарисованная исключительно с использованием краски из горошка мохнатого. Вы заметите розовые ягоды и зеленые листья, созданные с помощью нашего эксперимента.
Мои наблюдения про другие краски-хамелеоны
Все краски-хамелеоны обладают удивительной способностью изменять цвет в зависимости от pH среды. Вот как это работает на практике:
- Красная капуста
При изменении pH вы можете получить розовый, фиолетовый и бледно-зеленый цвета. Эта трансформация происходит из-за того, что антоцианы в красной капусте реагируют на изменения кислотности или щелочности среды. - Цветы клитории
Эти цветы могут менять свой цвет от фиолетового до темно-синего и даже темно-зеленого в зависимости от pH. - Базилик
Цвета, которые можно получить из базилика, включают фиолетовый, темно-оливковый и розовый. Меняя среду, вы можете наблюдать, как оттенки этого растения варьируются.
Таким образом, экспериментируя с различными растениями, богатыми антоцианами (их легко узнать по фиолетовому или розовому окрасу), вы сможете значительно расширить свою цветовую палитру минимум на три новых оттенка! Разве это не настоящая магия?
На фото ниже можно увидеть метаморфозы цвета на примере красной капусты:
А здесь- красный базилик:
Заключение
Использование антоцианов в качестве натуральных красителей открывает перед нами массу преимуществ:
Экологичность и безопасность
Антоцианы, как растительные пигменты, являются экологически чистыми и безопасными для здоровья. В отличие от синтетических красителей, они не содержат вредных химических веществ и не загрязняют окружающую среду.
Возможность создания широкого спектра цветов
Благодаря своей способности изменять цвет в зависимости от pH, антоцианы позволяют создавать разнообразные оттенки и переходы. Это делает их идеальными для создания уникальных и живых красок, которые можно использовать в различных художественных и декоративных проектах.
Спасибо, что были со мной в этом увлекательном путешествии! Экспериментируйте с различными растениями, богатыми антоцианами, и исследуйте, как можно расширить свою цветовую палитру. Это увлекательный и творческий процесс, который не только обогатит ваши знания о природе, но и подарит новые впечатления и удовольствия от художественного творчества.
