يتم الحصول على ورق عباد الشمس في الأصل من صبغة طبيعية ونوع من الأشنة. الأشنة نبات صغير يتكون من تكافل الفطريات والطحالب معًا. يستخدم ورق عباد الشمس لقياس وتحديد الأحماض والقواعد. ورق عباد الشمس له لونان، الأحمر والأزرق. يُستخدم ورق عباد الشمس الأزرق في البيئات الحمضية ويستخدم ورق عباد الشمس الأحمر في بيئات الألعاب. يتحول ورق عباد الشمس الأزرق إلى اللون الأحمر في البيئة الحمضية ويتحول ورق عباد الشمس الأحمر إلى اللون الأزرق في بيئة اللعبة. لا يغير محلول المحور المحايد لون ورق عباد الشمس.

الآن ننتقل إلى تجارب مثيرة للاهتمام باستخدام ورق عباد الشمس.

إحدى التجارب المثيرة للاهتمام باستخدام ورق عباد الشمس هي اكتشاف حموضة أو قلوية المواد، وهو ما يساعد الأطفال على فهم البيئات الحمضية والقلوية.

يمكن استخدام ثلاثة محاليل من الخل والليمون وعصير الليمون لإظهار البيئة الحمضية. ولهذا الغرض، نسكب بعضًا من كل منها في وعاء منفصل ثم نستخدم ورق عباد الشمس الأزرق لتحديد مستوى حموضتها. كلما زادت حموضة المحلول، أصبح لون الورقة أكثر احمرارًا. يمكن استخدام الصابون والشامبو كبيئات قلوية لإظهار بيئة اللعبة. ويستخدم ورق عباد الشمس الأحمر لهذا الغرض. في هذه البيئات، كلما كانت الورقة أكثر زرقة، كلما ارتفع الرقم الهيدروجيني وأصبحت أكثر مرحًا.

تجربة أخرى يمكن القيام بها هي استخدام الملفوف الأحمر. ولهذا الغرض يكفي غلي الملفوف الأحمر مع كمية قليلة من الماء على الغاز لمدة 30 دقيقة. ثم تم استخراجه واستخدامه كمعرف. إذا غمسنا ورق عباد الشمس في المحلول فسنرى أنه يتحول إلى اللون الأحمر. فإذا غمست ورقة بيضاء في سائل الملفوف ووضعتها في محلول حمضي مثل الليمون، فسنرى أنها تتحول إلى اللون الأخضر. وبهذه الطريقة يمكن صنع ورق عباد الشمس الجديد من خلال الملفوف الأحمر، والذي يعتبر مؤشراً للأحماض.

تجربة أخرى مثيرة للاهتمام هي استخدام ورق عباد الشمس. ولتحضير هذه الورقة، يمكنك غمس ورقة بيضاء من التجربة السابقة مع مستخلص الملفوف الأحمر وتركها حتى تجف. بعد أن تجف الورقة، يمكنك وضع أي علامة أو كتابة على الورقة باستخدام شمعة. ثم قم برش محلول قلوي مثل الماء والصابون على الورقة. سترى النص يظهر على الورقة.

إذا لم يكن لديك شمعة في المنزل، يمكنك ترك أشكال مثيرة للاهتمام على الشاشة عن طريق رش محلول الغسول على يدك.

لذلك، بشكل عام، يتم استخدام ورق عباد الشمس لتمييز المواد المختلفة، من حيث الحموضة أو القلوية.

تعريف الرقم الهيدروجيني

في الكيمياء، المقياس المستخدم لقياس حموضة أو قلوية المحاليل ذات الأساس المائي هو الرقم الهيدروجيني. الرقم الهيدروجيني مشتق من جذر إمكانات الهيدروجين. في درجة حرارة الغرفة، لا يكون الماء حمضيًا ولا قاعديًا، ويبلغ الرقم الهيدروجيني له حوالي 7، وهو ما يسمى المحلول المحايد. مقياس الرقم الهيدروجيني لوغاريتمي ويظهر تركيز أيونات الهيدروجين في المحلول. انخفاض الرقم الهيدروجيني يعني ارتفاع تركيز أيون الهيدروجين. يمكن العثور على سبب ذلك في صيغة الرقم الهيدروجيني والتركيز الأقل في اللوغاريتم السلبي للأساس 10 (انتبه إلى العلاقة أدناه). في بعض الأحيان يمكن استخدام قيمة النشاط بدلاً من التركيز في معادلة الرقم الهيدروجيني. في درجة حرارة الغرفة، الرقم الهيدروجيني أقل من 7 يشير إلى الحموضة ودرجة الحموضة الأعلى من 7 يشير إلى محلول قلوي. تعتمد الحالة المحايدة للأس الهيدروجيني (7 لدرجة حرارة الغرفة) بشكل كبير على درجة الحرارة. إذا زادت درجة الحرارة بسبب زيادة تركيز الهيدروجين في المحلول، يصبح الرقم الهيدروجيني أقل من 7.

التعرف على الأحماض والقواعد

إحدى طرق اكتشاف الأحماض أو القواعد هي المعرفات. السمة الرئيسية للمؤشرات هي تغير لونها مقابل حموضة البيئة. بهذه الطريقة، من خلال الحصول على الجدول المقابل (اللون المرغوب مقابل الرقم الهيدروجيني) المتوفر على عبوات المؤشرات، من الممكن التعرف على نطاق الرقم الهيدروجيني. يمكن استخدام مقياس الألوان أو مقياس الطيف الضوئي لتحديد اللون المطلوب بشكل أكثر دقة. تتضمن المعرفات العامة مجموعة من المعرفات المتعددة التي تحدد نطاقًا واسعًا من الألوان في بيئات مختلفة. المعرفات مصنوعة من ورق ماص للرطوبة يحمل مجموعات مختلفة من المعرفات. أحد المعرفات الورقية الشهيرة هو ورق عباد الشمس.

هناك طريقة أخرى للكشف عن حموضة البيئة وهي استخدام أجهزة قياس الرقم الهيدروجيني الرقمية. مقياس الرقم الهيدروجيني هو جهاز كهربائي يمكنه قياس تركيز أيون الهيدروجين أو نشاطه في المحاليل المائية الأساسية. يمكن لجهاز قياس الأس الهيدروجيني قياس تركيز الهيدروجين المذاب عن طريق تحديد فرق الجهد بين القطب المرجعي وقطب مقياس الأس الهيدروجيني.

هناك طريقة أخرى للكشف عن البيئات الحمضية والقلوية وهي استخدام المواد الكيميائية في المحاليل. أساس عمل هذه المجموعة من المواد الكيميائية هو تغير لونها ضد البيئات المختلفة. أحد أشهر هذه المعرفات هو الميثيل البرتقالي.