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Wie setzt kochendes Wasser Farbstoffe aus Gemüse frei?


Warum scheint kochendes Wasser immer die Farben des Gemüses, das ich koche, freizusetzen und zu werden?

Rote Beete und Rotkohl zum Beispiel färben heißes Wasser lebendig.

Ich würde annehmen, dass es etwas mit Kollisionen mit Wasserpartikeln zu tun hat, die Zellwände aufbrechen und Anthocyane freisetzen, aber wie würde das auf zellulärer Ebene funktionieren? D.h. wie gelingt es, mit kochendem Wasser (richtige Annahme?) Zellwände zu durchbrechen?


Warum kochendes Wasser Farbstoffe aus Gemüse freisetzt:

  • Im Allgemeinen würde man ein Lösungsmittel benötigen, um Verbindungen aus dem Gemüse zu extrahieren. Wasser ist ein Lösungsmittel für die Farbpigmente. In Luft oder Öl sind dieselben Pigmente weniger oder gar nicht löslich.
  • Heißes Wasser kann Zellen schädigen. Proteine, die Zellen und Membranen Struktur verleihen, denaturieren bei heißen Temperaturen. Zellwände sind übrigens viel robuster als Membranen.
  • Aber auch in kaltem Wasser können einige Pigmente Membranen oder Membrankanäle passieren, indem sie Diffusion. Dies wird nur mehr Zeit in Anspruch nehmen.

Es gibt möglicherweise andere Faktoren, die eher fall- (gemüse-)spezifisch sind.


Biologische Systeme bestehen aus vier Hauptklassen von Makromolekülen: Kohlenhydrate, Lipide, Proteine ​​und Nukleinsäuren (Nukleinsäuren werden später separat behandelt).

Kohlenhydrate sind die am häufigsten vorkommenden Makromoleküle auf der Erde und die Quelle des unmittelbaren Energiebedarfs in lebenden Systemen. Kohlenhydrate sind auch an der Definition der Struktur von Zellen und lebenden Systemen beteiligt. Es gibt 3 allgemeine chemische Gruppierungen für Kohlenhydrate: Monosaccharide, Disaccharide und Polysaccharide.

Monosaccharide, auch Einfachzucker genannt, bestehen aus einem einzigen Zuckermolekül. Das wichtigste Beispiel für ein Monosaccharid ist Glucose (C6h12Ö6). Andere Monosaccharide umfassen Isomere von Glucose, wie Fructose und Galactose. Monosaccharide werden im Blut von Tieren transportiert, in der Zelle zu chemischer Energie abgebaut und können auch in anderen Makromolekülen wie Nukleinsäuren gefunden werden.

Disaccharide bestehen aus zwei einzelnen Zuckermonomeren, die miteinander verbunden sind. Beispiele für Disaccharide sind Maltose (Glukose + Glukose) und Saccharose (Glukose + Fruktose). Disaccharide werden zur Verwendung in lebenden Systemen in ihre Untereinheiten zerlegt.

Polysaccharide sind Polymere oder lange Ketten von Zuckermonomeren, die miteinander verbunden sind und in der Zelle für die zukünftige Energienutzung gespeichert werden. Bei Pflanzen ist Stärke das wichtigste Speicherpolysaccharid, bei Tieren Glykogen. Pflanzen enthalten auch Zellulose, die von allen Kohlenhydraten am häufigsten ist. Cellulose befindet sich in der Pflanzenzellwand, wo sie der Pflanzenzelle Struktur und Unterstützung verleiht.


Inhalt

Aufgrund ihrer unterschiedlichen Molekularstruktur benötigen Cellulose- und Proteinfasern unterschiedliche Beizmittelbehandlungen, um sie für natürliche Farbstoffe vorzubereiten.

    Fasern: Baumwolle, Leinen, Hanf, Ramie, Bambus, Viskose Fasern: Wolle, Angora, Mohair, Kaschmir, Seide, Soja, Leder, Wildleder

Cellulosefasern haben eine geringere Affinität zu natürlichen Farbstoffen als Proteinfasern. Die gebräuchlichste Methode zur Herstellung von Cellulosefasern besteht darin, zuerst ein Tannin zu verwenden (Tannine haben eine hohe Affinität sowohl für Protein- als auch für Cellulosefasern) und dann ein Aluminiummetallsalz zu verwenden. Die gebräuchlichste Methode zur Herstellung von Proteinfasern ist die Verwendung von Alaun. Die historische Aufzeichnung enthält jedoch viele Hundert verschiedene Beizmethoden sowohl für Protein- als auch für Zellulosefasern.

Zu den Arten von natürlichen Farbstoffen, die derzeit bei handwerklichen Färbereien und der globalen Modeindustrie beliebt sind, gehören: [5]

Farbstoffe tierischen Ursprungs Bearbeiten

Pflanzenbasierte Farbstoffe Bearbeiten

    oder Cutch-Baum (braun) Baumharz (dunkles Senfgelb) Schalen (Pfirsich bis Braun) Wurzel (Bronze, Gelb) Blätter (Blau) Samenkapseln (Gelb) Wurzel (Rot, Rosa, Orange) Schale (Grün, Braun, Dunkelbraun) , lila, karminrot) [6] Frucht (gelb, grün, schwarz, Tanninquelle) Schale (gelb) Blatt (purpur bis kastanienbraun) [7] Kraut (gelb) oder Schwarznussschalen (braun, schwarz, Tanninquelle) oder Staghorn Sumach (braun, Tanninquelle)

Farben in der "roten" Palette von Rot-, Braun- und Orangetönen sind die ersten nachgewiesenen Farben in einer Reihe von antiken Textilstätten, die von der Jungsteinzeit bis zur Bronzezeit in der Levante, Ägypten, Mesopotamien und Europa reichen, gefolgt von Blautönen und dann Gelb, wobei Grün etwas später erscheint. Die frühesten erhaltenen Beweise für das Färben von Textilien wurden in der großen neolithischen Siedlung Çatalhöyük in Südanatolien gefunden, wo Spuren von roten Farbstoffen, möglicherweise aus Ocker (Eisenoxidpigmente aus Ton), gefunden wurden. [8] Polychrome oder mehrfarbige Stoffe scheinen im 3. oder 2. Jahrtausend v. Chr. entwickelt worden zu sein. [8] Textilien mit einer „rotbraunen Kette und einem ockergelben Schuss“ wurden in ägyptischen Pyramiden der 6. Dynastie (2345–2180 v. Chr.) entdeckt. [9]

Die chemische Analyse, die die in alten Textilien verwendeten Farbstoffe definitiv identifizieren würde, wurde selten durchgeführt, und selbst wenn ein Farbstoff wie Indigoblau nachgewiesen wird, ist es unmöglich festzustellen, welche von mehreren indigotragenden Pflanzen verwendet wurde. [10] Dennoch waren Rot-, Blau- und Gelbtöne aus pflanzlichen Quellen in der späten Bronze- und Eisenzeit aufgrund der Farben der erhaltenen Textilfragmente und des Nachweises tatsächlicher Farbstoffe, die in archäologischen Stätten gefunden wurden, gebräuchlich. [11]

Jeremias Friedrich Gülich leistete im 18. Jahrhundert wesentliche Beiträge zur Verfeinerung des Färbeprozesses [12] und machte insbesondere Fortschritte beim Setzen von Standards beim Färben von Schafwolle und vielen anderen Textilien. [13] Seine Beiträge zur Verfeinerung des Sterbeprozesses und seine Farbtheorien brachten dem bekannten Dichter und Künstler Johann Wolfgang von Goethe viel Lob ein. [12]

Nach dem Beizen erfordert der wesentliche Prozess des Färbens das Einweichen des farbstoffhaltigen Materials (das Farbstoff) in Wasser unter Zugabe des zu färbenden Textils zu der resultierenden Lösung (der Färbebad) und die Lösung über einen längeren Zeitraum, oft in Tagen oder sogar Wochen gemessen, köcheln lassen und gelegentlich umrühren, bis die Farbe gleichmäßig auf die Textilien übertragen wurde. [14]

Einige Farbstoffe, wie Indigo und Flechten, ergeben eine gute Farbe, wenn sie allein verwendet werden Direktfarbstoffe oder direktziehende Farbstoffe. Die meisten Pflanzenfarben erfordern jedoch auch die Verwendung einer Beize, einer Chemikalie, mit der die Farbe in den Textilfasern "fixiert" wird. Diese Farbstoffe heißen Adjektiv Farbstoffe oder "Beizenfarbstoffe". Durch die Verwendung unterschiedlicher Beizen können Färber oft eine Vielzahl von Farben und Schattierungen aus dem gleichen Farbstoff erhalten, da viele Beizen nicht nur die natürlichen Farbstoffverbindungen auf der Faser fixieren, sondern auch die endgültige Farbstofffarbe verändern können. Fasern oder Stoffe können mit Beizmitteln vorbehandelt werden (Vorbeizmittel), oder das Beizmittel kann in das Färbebad eingearbeitet werden (Meta-Beizmittel oder Beizmittel) oder das Beizen kann nach dem Färben erfolgen (Nachbeizmittel).

Natürliches Alaun (Aluminiumsulfat) ist seit Jahrtausenden das gebräuchlichste Metallsalzbeizmittel (siehe Papyrus Graecus Holmiensis, Beiz- und Farbstoffrezepte beginnen bei Rezept Nr. 84), aber Zinn (Zinnchlorid), Kupfer (Kupfersulfat), Eisen (Eisensulfat) , namens Kupferas) und Chrom (Kaliumdichromat) werden ebenfalls verwendet. Eisenbeizmittel "erdrücken" Farben, während Alaun- und Zinnbeize die Farben aufhellen. Eisen-, Chrom- und Zinnbeizmittel tragen zur Verschlechterung des Gewebes bei, die als "Farbfäule" bezeichnet wird. Zusätzlich Modifikatoren kann während oder nach dem Färben verwendet werden, um die Faserstruktur zu schützen, den pH-Wert zu verschieben, um andere Farbergebnisse zu erzielen, oder für eine beliebige Anzahl anderer erwünschter Ergebnisse. [15] [16] [17]

In China, Japan, Indien, Pakistan, Nigeria, Gambia und anderen Teilen Westafrikas und Südostasiens wurden gemusterte Seiden- und Baumwollstoffe mit Resist-Färbetechniken hergestellt, bei denen der Stoff bedruckt oder mit Stärke oder Wachs schabloniert oder eingeknotet wurde verschiedene Möglichkeiten, um ein gleichmäßiges Durchdringen der Farbe beim Stückfärben zu verhindern. Die Chinesen ladao Der Prozess wird auf das 10. Jahrhundert datiert. Andere traditionelle Techniken sind Tie-Dye, Batik, Rōketsuzome, Katazome, Bandhani und Leheria. [18]

Manche Beizen und manche Farbstoffe erzeugen starke Gerüche, und der Färbeprozess hängt oft von einer guten Frischwasserversorgung, Lagerräumen für sperriges Pflanzenmaterial, (oft tage- oder wochenlang) beheizten Bottichen und dem nötigen Brennstoff ab, und luftige Räume zum Trocknen der gefärbten Textilien. Alte große Färbereien befanden sich in der Regel am Rande besiedelter Gebiete. [19]

Rot- und Rosatöne Bearbeiten

Eine Vielzahl von Pflanzen produziert rote (oder rötliche) Farbstoffe, darunter eine Reihe von Flechten, Henna, Alkanet oder Färberbugloss (Alkanna tinctoria), Asafoetida, Cochenille, Splintholz, verschiedene Galiumarten und Färberkrapp Rubia tinctorum und Rubia cordifolia. [20] Krapp und verwandte Pflanzen der Gattung Rubia sind in vielen gemäßigten Zonen der Welt beheimatet und wurden bereits in der Vorgeschichte als Quellen für guten roten Farbstoff verwendet. Krapp wurde auf Leinen im Grab von Tutanchamun identifiziert, [20] und Plinius der Ältere verzeichnet Krappanbau in der Nähe von Rom. [21] Krapp war ein Farbstoff von kommerzieller Bedeutung in Europa, der in den Niederlanden und Frankreich angebaut wurde, um die roten Mäntel von Militäruniformen zu färben, bis der Markt nach der Entwicklung des synthetischen Alizarin-Farbstoffs im Jahr 1869 zusammenbrach. Jagdrosen" von Großbritannien. [21]

Truthahnrot war ein starker, sehr echter roter Farbstoff für Baumwolle, der in einem komplizierten mehrstufigen Verfahren aus "Sumach- und Eichengallen, Kalbsblut, Schafdung, Öl, Soda, Alaun und einer Zinnlösung" aus Krappwurzel gewonnen wurde. [22] Truthahnrot wurde in Indien entwickelt und in die Türkei verbreitet. Griechische Arbeiter, die mit den Herstellungsmethoden vertraut waren, wurden 1747 nach Frankreich gebracht, und bald entdeckten niederländische und englische Spione das Geheimnis. 1784 wurde in Manchester eine desinfizierte Version von Türkei-Rot hergestellt, und in den 1820er Jahren waren in England rollenbedruckte Baumwollkleider mit einem türkisfarbenen Grund in Mode. [23] [24]

Munjeet oder indischer Krapp (Rubia cordifolia) stammt aus dem Himalaya und anderen Bergen Asiens und Japans. Munjeet war ein wichtiger Farbstoff für die asiatische Baumwollindustrie und wird noch heute von handwerklichen Färbern in Nepal verwendet. [25] Im tropischen Asien wird aus Splintholz ein roter Farbstoff gewonnen (Caesalpinia sappan). In Malaysia und Laos wird aus der Wurzel der indischen Maulbeere (Morinda tinctoria).

Puccoon oder Blutwurz (Sanguinaria canadensis) ist ein beliebter roter Farbstoff unter Korbflechtern der südöstlichen Ureinwohner Amerikas. [26] Choctaw-Korbweber verwenden Sumach zusätzlich als roten Farbstoff. [27] Coushattas-Künstler aus Texas und Louisiana verwendeten die Wassereiche (Quercus nigra L.), um rot zu produzieren. [28]

Eine zartrosa Farbe in Navajo-Teppichen kommt von fermentierten Feigenkaktusfrüchten, Opuntia polyacantha. [29] Navajo-Weber verwenden auch Regenwasser und roten Schmutz, um lachsrosa Farbstoffe herzustellen. [30]

Technik Bearbeiten

In Japan beherrschen Färber die Technik der Herstellung eines leuchtend roten bis orangeroten Farbstoffs (bekannt als Carthamin) aus den getrockneten Röschen der Färberdistel (Carthamus tinctorius). Zuerst wird eine Badelösung aus kaltem Wasser hergestellt, der die gesammelten Blüten hinzugefügt werden. Beim Einweichen in kaltem Wasser wird ein gelbes Pigment (Farbstoff) freigesetzt, das nach dem Abseihen verworfen wird. Nach erneutem Pressen und Trocknen der roten Blütenblätter werden die Blütenblätter erneut rehydriert, wobei zu diesem Zeitpunkt Alkali aus Strohasche hinzugefügt wird, um den roten Farbstoff freizusetzen. Die Charge wird dann mit den Händen geknetet und abgeseiht. Anschließend wird der Lösung Essig zugesetzt und der Farbstoff mit Leinenstreifen aufgesogen. Die Leinenstreifen (jetzt rot) werden dann in einen separaten Behälter gelegt und erneut Alkali hinzugefügt, um das von der Wäsche absorbierte Rot freizusetzen. Die erhaltene Lösung wird dann in einen separaten Behälter gegossen. Ein Extrakt aus einer Pflaumenart lässt den Farbstoff auf einem Stück Seide ausfallen. Das Färbemittel hat in diesem Stadium die Konsistenz von feinem, rotem Schlamm. Als Farbstoff verwendete Farbe kann verdünnt werden. [31] 1,5 Kilogramm getrocknete Röschen produzieren genug Farbpigment, um ein kleines Stück Stoff zu färben. Die Färbefarbe wird mit einer Beize im Stoff fixiert. Dunklere Farbtöne werden durch mehrmaliges Wiederholen des Färbevorgangs, Trocknen und Umfärben des Stoffes erreicht.

Orangen Bearbeiten

Farbstoffe, die Rot- und Gelbtöne erzeugen, können auch Orangen ergeben. Navajo-Färber stellen orangefarbene Farbstoffe aus einsamigem Wacholder her. Juniperus monosperma, Navajo-Tee, Thelesperma gracile, [32] oder Erlenrinde. [33]

Gelbe Bearbeiten

Gelbe Farbstoffe sind "ungefähr so ​​zahlreich wie rote" [34] und können aus Safran, Granatapfelschale, Kurkuma, Distel, Zwiebelschalen und einer Reihe von Unkrautblüten gewonnen werden. [34] [35] Begrenzte Beweise deuten auf die Verwendung von Schweißnaht (Reseda luteola), auch Mignonette oder Färberrakete genannt [36] vor der Eisenzeit, [34] war aber ein wichtiger Farbstoff des antiken Mittelmeerraums und Europas und ist in England beheimatet. [37] Zwei brillante gelbe Farbstoffe von kommerzieller Bedeutung in Europa aus dem 18.Quercus velutina), heimisch im östlichen Nordamerika und fustic aus dem Maulbeerbaum des Färbers (Maclura Tinctoria) der Westindischen Inseln und Mexikos. [35]

Beim Korbflechten von Flussrohren unter den Stämmen der südöstlichen Woodlands in Amerika, Butternut (Juglans cinerea) und gelbe Wurzel (Xanthorhiza simplicissima) sorgen für eine satte gelbe Farbe. [26] Chitimacha-Korbweber haben eine komplexe Formel für Gelb, die eine Dockpflanze verwendet (höchstwahrscheinlich Rumex-Crispus) für gelb. [38] Navajo-Künstler stellen gelbe Farbstoffe aus kleinem Schlangenkraut, braunen Zwiebelschalen und Gummipflanzen her (Parthenium incanum). Kaninchenstrauch (Chrysothamnus) und Hagebutten produzieren blasse, gelb-cremefarbene Farbstoffe. [33]

Grüne Bearbeiten

Wenn Pflanzen, die gelbe Farbstoffe liefern, üblich sind, sind Pflanzen, die grüne Farbstoffe liefern, selten. Sowohl Färberwaid als auch Indigo werden seit der Antike in Kombination mit gelben Farbstoffen verwendet, um Grüntöne zu erzeugen. Das mittelalterliche und frühneuzeitliche England war vor allem für seine grünen Farbstoffe bekannt. Die Färber von Lincoln, einer großen Tuchstadt im Hochmittelalter, stellten das mit Robin Hood verbundene Lincoln-grüne Tuch her, indem sie Wolle mit Färberwaid färbten und dann mit Schweiß- oder Färbergrünkraut gelb überfärbten (Genista tinctoria), auch bekannt als Färberbesen. [39] Mit Alaun gebeiztes und mit Färbergrünkraut gelb gefärbtes Wolltuch wurde mit Färberwaid und später Indigo überfärbt, um das einst berühmte Kendalgrün zu erzeugen. [37] Dieses wiederum geriet im 18. Jahrhundert zugunsten des helleren sächsischen Grüns, eingefärbt mit Indigo und Fustik, aus der Mode.

Weiche Olivgrüntöne werden auch erreicht, wenn gelb gefärbte Textilien mit einer Eisenbeize behandelt werden. Das stumpfgrüne Tuch der eisenzeitlichen Halstattkultur weist Spuren von Eisen auf und wurde möglicherweise durch Kochen von gelb gefärbtem Tuch in einem Eisentopf gefärbt. [40] Indigene Völker des Nordwest-Plateaus in Nordamerika verwendeten Flechten, um Maisschalenbeutel meergrün zu färben. [41]

Der Navajo-Textilkünstler Nonabah Gorman Bryan entwickelte ein zweistufiges Verfahren zur Herstellung von grünem Farbstoff. Zuerst wird das Churro-Wollgarn mit Beifuß gelb gefärbt, Artemisia tridentata, und dann wird es in einem schwarzen Farbstoff-Afterbad getränkt. [29] Rote Zwiebelschalen werden auch von Navajo-Färbereien verwendet, um Grün zu produzieren. [33]

Blues-Bearbeitung

Blaue Farbstoffe auf der ganzen Welt wurden aus Indigofarbstoff-haltigen Pflanzen gewonnen, hauptsächlich aus Pflanzen der Gattung Indigofera, die in den Tropen beheimatet sind. Die primäre kommerzielle Indigoart in Asien war echtes Indigo (Indigofera tinctoria). Indien gilt als das älteste Zentrum der Indigofärberei in der Alten Welt. Es war bereits in der griechisch-römischen Zeit ein Hauptlieferant von Indigofarbstoffen nach Europa. Die Assoziation Indiens mit Indigo spiegelt sich im griechischen Wort für den Farbstoff wider, der indikon (ινδικόν). Die Römer verwendeten den Begriff indicum, das in den italienischen Dialekt und schließlich ins Englische als Wort überging Indigo.

In Mittel- und Südamerika waren die wichtigen blauen Farbstoffe Añil (Indigofera suffruticosa) und Natal-Indigo (Indigofera arrecta). [42]

In gemäßigten Klimazonen einschließlich Europa wurde Indigo hauptsächlich aus Färberwaid gewonnen (Isatis tinctoria), eine einheimische Pflanze Assyriens und der Levante, die in Nordeuropa über 2.000 Jahre angebaut wurde, obwohl sie ab dem 18. Der Färberwaid wurde im 17. Jahrhundert nach Neuengland gebracht und in Amerika ausgiebig verwendet, bis in Florida und den Carolinas einheimische Indigobestände entdeckt wurden. In Sumatra wird Indigo-Farbstoff aus einigen Arten von . gewonnen Marsdenia. Andere indigohaltige Färbepflanzen sind Färber-Knöterich (Polygonum tinctorum) aus Japan und den Küsten Chinas und dem westafrikanischen Busch Lonchocarpus cyanescens. [43]


Glucosinolate und Überleben

Historisch gesehen könnte die Fähigkeit, Glucosinolat zu schmecken, einen Überlebensvorteil gebracht haben, da Supertaster den Geschmack von giftigen Substanzen und Giften, die oft bitter sind, besser wahrnehmen können.

Einige Glucosinolatverbindungen beeinträchtigen die Jodaufnahme. Die Vermeidung dieser Gemüse wäre von Vorteil gewesen, da Jod für eine normale Schilddrüsenfunktion unerlässlich ist. Jodmangel bei einer schwangeren Frau kann bei ihren Nachkommen eine geistige Behinderung mit der schwersten Form namens Kretinismus verursachen.


Easy DIY – Wie man Stoffe mit natürlichen Pflanzenfarben färbt

Seit über 4000 Jahren färbt die Menschheit Kleidung mit natürlichen und synthetischen Farben.

Wieso den? Um unseren Status, Geschlecht, Gruppe, Reichtum, Familie, Emotionen und alles dazwischen auszudrücken.

Wir verwenden farbige Kleidung, um uns als Individuen auszudrücken, aber die Entdeckung synthetischer Farbstoffe Mitte des 19. Jahrhunderts hat den Färbeprozess unhaltbar und umweltschädlich gemacht.

Schließlich erleben wir eine Wiederbelebung natürlicher Farbstoffe und alte Färbetechniken kommen langsam wieder in Mode.

Aber was ist falsch an synthetischen Farbstoffen?

Obwohl synthetische Farbstoffe länger anhaltende Farben und eine breite Palette von Optionen bieten, bestehen sie aus chemischen Verbindungen. Diese können hochgiftig und schädlich für den menschlichen Körper sein. Sie sind besonders schädlich für Personen, die in der Herstellung von Kleidung arbeiten und täglich mit scharfen Farbstoffen konfrontiert werden. Endokrine Disruptoren in synthetischen Farbstoffen stören die Hormone im Körper und verursachen Krebstumore, Geburtsfehler und andere Entwicklungsstörungen.

Auch die Umwelt wird durch synthetische Farbstoffe geschädigt. Wenn die Fabrik, die synthetische Farbstoffe verwendet, ihre Kleidung nicht in einem geschlossenen Kreislauf herstellt (in dem alle Ressourcen recycelt werden), fließt Farbstoff in die umliegenden Wasserwege. Die Chemikalien stören Arten und Ökosysteme in den Flüssen und Bächen, während sie auch die Wasserquellen benachbarter Dörfer kontaminieren und Krankheiten in den Gemeinden verursachen.

Was sind natürliche Farbstoffe?

Natürliche Farbstoffe können aus Kuhurin, Insektensäure und Meeresschneckenausscheidungen hergestellt werden ... aber keine Sorge, damit wird Ihre Kleidung normalerweise nicht gefärbt!

Heute werde ich Ihnen nicht beibringen, wie man mit Kuhpisse selbst bastelt (Sie können Ihren Eimer abstellen).

Avocadoschalen, braune Zwiebeln, Kurkuma, Rote Beete, schwarze Bohnen, Hibiskusblüten, Walnussschalen und Rotkohl sind nur einige der Pflanzenarten, die zum natürlichen Färben von Stoffen verwendet werden. Das Schöne an natürlichen Farbstoffen, aber auch das Schwierigste ist, dass jedes Gemüse eine andere Farbe aufträgt. Dies bedeutet, dass Unternehmen hart daran arbeiten müssen, Systeme zu entwickeln, die die Stofffarben für ihre Kollektionen konsistent halten, oder ihren Kunden Abweichungen in den Farben mitteilen.

Unternehmen wie Amour Vert und Vegie Threads widmen sich der Verwendung natürlicher Farbstoffe und tun dies erfolgreich. Sie teilen ihren Kunden mit, dass die Farbstoffe möglicherweise nicht so lange halten wie synthetische Farbstoffe und die Kleidungsstücke schonend gewaschen werden müssen. Für die meisten ist dies ein geringer Preis für die Entlastung unseres Planeten und seiner Menschen.


Experimente zur Photosynthese für die Oberstufe

Der unten erwähnte Artikel enthält eine Sammlung von zehn Experimenten zur Photosynthese für die Oberstufe.

1. Experiment, um Molls Halbblattexperiment zu demonstrieren, um zu zeigen, dass CO 2 , Licht, Chlorophyll und Wasser sind notwendige Voraussetzungen für die Photosynthese:

Topfpflanze, Ätzkali, Weithalsflasche, Jod, Spaltkork, Wasser.

1. Entstärke eine Topfpflanze, indem du sie zwei Tage lang in völlige Dunkelheit stellst.

2. Füllen Sie eine Weithalsflasche teilweise mit einer starken Ätzkalilösung und setzen Sie einen Spaltkorken auf den Mund.

3. Stecken Sie etwa die Hälfte eines Blattteils der entstärketen Pflanze durch den gespaltenen Korken in die Flasche (Abb. 36).

4. Stellen Sie die gesamte Apparatur ins Licht, nachdem Sie den oberen Teil des gespaltenen Korks gefettet haben, und testen Sie das Blatt nach etwa 10 Stunden auf Klebrigkeit.

Teile des Blattes innerhalb der Flasche sowie zwischen dem Spaltkorken zeigen einen negativen Stärketest, was das Fehlen von Photosynthese anzeigt, während die Teile außerhalb des Spaltkorkens einen positiven Stärketest zeigen, was das Vorhandensein eines Photosyntheseprozesses in dieser Region anzeigt.

Ein negativer Stärketest durch den in der Flasche vorhandenen Blattanteil zeigt an, dass in dieser Region kein Photosyntheseprozess stattfindet. Dieser Teil des Blattes erhält alle wesentlichen Anforderungen, d. h. Licht, Chlorophyll und Wasser außer CO2 weil letzteres von der Kalilauge aufgenommen wird. Daraus kann geschlossen werden, dass CO2 ist für diesen Vorgang notwendig.

Negativer Stärketest, der sich auch durch den Anteil des Blattes zwischen den Spalten des gespaltenen Korkens zeigt, kann mit dem Mangel an CO . erklärt werden2 und Licht, was darauf hinweist, dass beides wesentliche Anforderungen sind.

Ein positiver Stärketest, der von den außerhalb der Flasche befindlichen Blattteilen gezeigt wird, zeigt an, dass der Photosyntheseprozess dort kontinuierlich abläuft, da alle wesentlichen Anforderungen, d.h. Licht, Chlorophyll, Wasser und CO2 sind für diesen Teil leicht verfügbar.

Dass das Chlorophyll auch eine wesentliche Voraussetzung für die Photosynthese ist, kann durch die Prüfung von Stärke in einem bunten Blatt gezeigt werden. Nur grüne Teile des Blattes zeigen einen positiven Stärketest.

2. Experimentieren Sie, um zu zeigen, dass während des Prozesses der Photosynthese Sauerstoff entwickelt wird:

Becherglas, Wasser, Reagenzglas, Trichter, Hydrilla-Pflanze.

1. Füllen Sie den Becher mit Wasser und nehmen Sie eine Wasserpflanze wie Hydrilla in den Becher.

2. Schneiden Sie die Basen der Pflanzen ab, binden Sie sie mit einem Faden zusammen und bedecken Sie sie mit einem umgekehrten Trichter so, dass die abgeschnittenen Enden der Pflanzen zum Hals des Trichters zeigen (Abb. 37).

3. Füllen Sie ein Reagenzglas mit Wasser und drehen Sie es am oberen Ende des Trichters um.

4. Halten Sie das gesamte Gerät im Sonnenlicht und beobachten Sie es einige Zeit.

Aus den abgeschnittenen Enden der Pflanze treten kontinuierlich einige Bläschen aus, die durch Verdrängen des Wassers oben im Reagenzglas gesammelt werden. Beim Testen dieses Gases wird festgestellt, dass es sich um Sauerstoff handelt.

Das freigesetzte Gas ist Sauerstoff und entsteht durch die Photolyse von Wasser im Rahmen der Photosynthese. Das freigesetzte Gas gelangt in die Interzellularräume und entwickelt sich schließlich durch die Spaltöffnungen.

3. Experimentieren Sie, um die Photosyntheserate unter verschiedenen Bedingungen mit Hilfe von Wilmotts Bubbler zu vergleichen:

Wilmotts Bubbler, Wasser, Hydrilla, Vaseline, Papiere in roten, blauen und grünen Farben, Heizung, Natriumbicarbonat, Thermometer usw.

1. Füllen Sie einen Wilmott’s Bubbler mit Teichwasser.

2. Schneiden Sie die Basen der Hydrilla-Pflanzen ab, binden Sie sie mit einem Faden zusammen und stecken Sie sie so in das schmale Rohr des Bubblers, dass ihre abgeschnittenen Enden nach oben zeigen, wie in Abb. 38 gezeigt.

3. Geben Sie eine bestimmte Menge Natriumbicarbonat in das Wasser und notieren Sie die Anzahl der Blasen, die in einer bestimmten Zeit austreten.

4. Erhöhen Sie eine bestimmte Menge Natriumbicarbonat in bestimmten Abständen und beachten Sie die Zunahme oder Abnahme der Blasenzahl.

5. Fixieren Sie das Gerät wieder wie oben beschrieben. Aber statt Natriumbicarbonat hinzuzufügen, halten Sie die gesamte Apparatur in bestimmten Abständen im Sonnenlicht und im Schatten und notieren Sie die Anzahl der Blasen in einer bestimmten Zeit.

6. Die Apparatur neu aufsetzen und nun den Bubbler mit rotem Papier abdecken und die Anzahl der Blasen in bestimmter Zeit notieren. Nehmen Sie auch die Ablesungen der Blasen vor, die den Bubbler zu einer bestimmten Zeit mit grünen und blauen Papieren bedecken. Stellen Sie das Gerät wieder neu auf und halten Sie es nun in der Nähe des Elektroheizers, anstatt eine Substanz hinzuzufügen oder den Bubbler mit farbigen Papieren zu bedecken. Beachten Sie die Messwerte bei verschiedenen Temperaturen.

Ordnen Sie alle Messwerte verschiedener Bedingungen in Form von Tabellen wie folgt an:

Tabelle I zeigt, dass durch Zugabe von Natriumbicarbonat in das Wasser die Anzahl der Blasen zunimmt. Dies deutet darauf hin, dass die Photosynthese zunimmt. Zur Erhöhung der CO .-Menge wird Natriumbicarbonat zugesetzt2 im Wasser und daraus kann geschlossen werden, dass die Photosyntheserate mit zunehmender CO .-Menge zunimmt2, aber nur bis das Licht oder ein anderer Faktor als limitierender Faktor zu wirken beginnt.

Beobachtungen der Tabelle II zeigen, dass die Anzahl der Blasen im Sonnenlicht größer ist als im Schatten, und daher kann gesagt werden, dass die Photosynthese im Sonnenlicht im Vergleich zum Schatten stärker stattfindet.

Tabelle III zeigt, dass die Photosynthese bei rotem Licht am höchsten ist, während sie bei grünem Licht am niedrigsten ist.

Aus den Beobachtungen von Tabelle IV kann geschlossen werden, dass die Photosyntheserate durch Erhöhung der Temperatur zunimmt. Ein zu starker Temperaturanstieg zeigt negative Auswirkungen auf die Photosynthese und schließlich stirbt die Pflanze bei hohen Temperaturen.

4. Experimentieren Sie, um die Wirkung verschiedener Lichtwellenlängen während des Prozesses der Photosynthese zu zeigen:

Eine große ‘Ganong’s Lichtgitter’-ähnliche Box, in die das Blatt eingesetzt werden kann, Glasplatte mit blauen, grünen und roten Farben, Pflanzenzweig, Ständer, Jod usw.

1. Stellen Sie eine Topfpflanze für etwa 24 Stunden in die Dunkelheit. Es wird seine Blätter entstärket machen.

2. Befestigen Sie ein von Stärke befreites Blatt unter dem Glasdeckel der Box und halten Sie das Gerät im Sonnenlicht (Abb. 39).

3. Trennen Sie das Blatt nach einigen Stunden ab. Das Chlorophyll wird entfernt.

4. Färben Sie das Blatt mit Jod, um das Vorhandensein von Stärke zu testen.

5. Vergleichen Sie die Stärke der Stärke in den drei Teilen des Blattes.

Der grünes Licht empfangende Blattteil zeigt eine negative Färbung für die Stärke.

Der rotes Licht empfangende Blattteil ist dunkel gefärbt, während der blaues Licht empfangende Teil in der Reihenfolge als nächstes steht.

1. Eine negative Färbung im grünen Bereich zeigt an, dass in diesem Bereich kein Photosyntheseprozess stattgefunden hat. Daher ist die grüne Wellenlänge bei der Photosynthese unwirksam.

2. Die dunkelste Färbung im roten Bereich zeigt an, dass in diesem Bereich die maximale Photosynthese stattgefunden hat. Und das hat schließlich zu der größten Stärkeakkumulation in dieser Region geführt.

3. Der zweite dunkel gefärbte Bereich ist der blaue Bereich des Blattes. Dies deutet darauf hin, dass auch in dieser Region Photosynthese stattgefunden hat, jedoch mit einer geringeren Geschwindigkeit als in der roten Region.

Die rote Wellenlänge ist also am effektivsten, die blaue Wellenlänge kommt als nächstes in der Reihenfolge und die grüne ist am wenigsten effektiv.

5. Experimentieren Sie, um die Menge an Chlorophyll ‘a’, Chlorophyll ‘b’ und Gesamtchlorophyll in einem bestimmten Pflanzengewebe zu bestimmen:

Frisches grünes Pflanzenmaterial (z. B. Spinatblätter), Mörser, Stößel, 80% Aceton, Zentrifuge.

Die Menge an chl ‘a’, chl ‘b’ und Gesamtchlorophyll wird durch die unten erwähnte Methode bestimmt, die von Anderson und Boardman (1964) vorgeschlagen wurde:

1. Nehmen Sie eine bekannte Menge frisches grünes Pflanzenmaterial, zerkleinern Sie es und lösen Sie es mit Hilfe eines Mörsers und Stößels in 80% Aceton auf.

2. Zentrifugieren Sie die Proben des so gebildeten breiigen Materials und entnehmen Sie den Überstand.

3. Stellen Sie das Endvolumen jeder Probe mit Hilfe von 80 % Aceton auf 5 ml ein.

4. Notieren Sie die optische Dichte (O.D.) für jede Probe bei zwei Wellenlängen, d. h. 663 nm und 645 nm.

Berechnungen und Ergebnisse:

Die Mengen an Chlorophyll ‘a’, Chlorophyll ‘b’ und Gesamtchlorophyll werden nach den folgenden Formeln berechnet:

wobei OD = optische Dichte

V = Endvolumen des Überstands in ml

W = Frischgewicht der Probe in Gramm.

Chlorophyll ‘a’, Chlorophyll ‘b’ und Chlorophyll-Gesamtmengen werden in mg/g ausgedrückt. von Gewebe.

6. Experimentieren Sie, um zu zeigen, dass Kohlendioxid durch die Spaltöffnungen in das Blatt gelangt:

Eine entstärkete Pflanze mit Spaltöffnungen nur auf der Unterseite der Blätter, Vaseline, Becher, Wasser, Jod, weichem Lappen.

1. Schneiden Sie zwei Blätter von einer solchen entstärketen Pflanze ab, bei der die Spaltöffnungen nur auf der Unterseite vorhanden sind.

2. Tragen Sie Vaseline auf die Unterseite eines Blattes und auf die Oberseite des anderen Blattes auf.

3. Tauchen Sie die Blattstiele beider Blätter in ein Becherglas in Wasser.

4. Stellen Sie den Becher zusammen mit den Blättern für mindestens vier Stunden in helles Licht und wischen Sie dann so viel Vaseline wie möglich mit einem weichen Lappen ab. Es ist darauf zu achten, dass das Blatt beim Abwischen der Vaseline nicht beschädigt wird.

5. Test auf Stärke nach der Jodmethode.

Beobachtungen und Ergebnisse:

Das Blatt, auf das auf der Oberseite Vaseline aufgetragen wurde, zeigt einen positiven Stärketest durch Blaufärbung. Daher ist das CO2 trat durch die Spaltöffnungen an der Unterseite in das Blatt ein und die Stärke wurde gebildet.

Andererseits zeigt das Blatt, auf das die Vaseline auf der unteren Oberfläche aufgetragen wurde, einen negativen Stärketest, d. h. es tritt keine blaue Farbe auf. Dies liegt daran, dass die Spaltöffnungen nur auf der unteren Oberfläche vorhanden waren. Sie wurden durch Vaseline-Anwendung blockiert. Daher ist CO2 konnte nicht in das Blatt eindringen, daher findet keine Stärkebildung statt.

Dies zeigt, dass CO2 dringt während der Photosynthese durch die Spaltöffnungen in das Blatt ein.

7. Experimentieren Sie, um zu zeigen, dass die Photosynthese eine Zunahme des Trockengewichts verursacht:

Entstärkte großblättrige Pflanze, Korkbohrer, Holzklotz, Ofen, Waage.

1. Mit Hilfe eines scharfen Korkbohrers etwa 10 Stück aus der Hälfte eines entstärketen Blattes, das noch an der Pflanze haftet, herausstanzen (Korkbohrer sollte gegen einen Holzklotz verwendet werden, und es sollte darauf geachtet werden, dass große Venen werden beim Stanzen nicht verletzt).

2. Legen Sie diese gestanzten Stücke in einen Ofen bei 86°C und bestimmen Sie ihr Trockengewicht.

3. Setzen Sie die Pflanze für 8-10 Stunden in die Sonne und nehmen Sie dann die gleiche Anzahl von Stanzungen von der anderen Hälfte des Blattes. Bestimmen Sie das Trockengewicht dieser Stanzteile auch, indem Sie sie bei 86 ° C in den Ofen geben.

Beobachtungen und Ergebnisse:

Es gibt eine Zunahme des Trockengewichts der ähnlichen Anzahl von Stanzen, die aus der Pflanze entnommen wurden, die 8-10 Stunden im Sonnenlicht gehalten wurde. Dies weist darauf hin, dass, wenn die entstrahte Pflanze im Sonnenlicht gehalten wurde, Photosynthese stattfand und zu einer Zunahme des Trockengewichts der Pflanze führte.

8. Experiment zum Nachweis der Farbstoffreduktion durch Chloroplasten:

Spinat- oder Grammblätter, Mahlmedium, Mühle, Zentrifuge, Reagenzglas, Leinen, Farbstoff, schwarzes Papier usw.

1. Nehmen Sie etwa 5 g. Spinat oder Grammblätter und mahlen Sie diese in ca. 20 ml Mahlgut (0,25 M NaCl, 0,1 M K2HPO4).

2. Durch sehr dünne Leinenschichten filtrieren.

3. Zentrifugieren Sie bei 3000 bis 4000 U/min.

4. Nehmen Sie nun das Pellet und suspendieren Sie es in 50 ml. des Schleifmittels.

5. Gießen Sie etwa 5 ml der Suspension in zwei separate Reagenzgläser.

6. Geben Sie nun 2 Tropfen 2,6-Dichlorphenol-Indophenol-Farbstoff in beide Reagenzgläser.

7. Decken Sie eines der Teströhrchen mit schwarzem Papier ab, damit es nicht zu hell wird, während das andere Röhrchen dem Licht ausgesetzt ist. (Wenn das Röhrchen Licht ausgesetzt ist, muss es in ein eiskaltes Wasserbad gelegt werden, damit die Chloroplasten nicht beschädigt werden).

Beobachtungen und Ergebnisse:

The dye is reduced only in one of the tube which is exposed to light while in the other tube which is covered with a black paper the dye remains blue-coloured.

9. Experiment to demonstrate the starch in chloroplast:

Chloral hydrate, iodine, Spirogyra filaments or Moss leaves, slides.

1. Take a slide and put either a few Moss leaves or Spirogyra filaments on it.

2. Treat the leaves or filaments with chloral hydrate and iodine.

Starch grains are stained blue. Result. Due to the application of the reagent the chlorophylls and starch grains are separated. The starch grains turn blue on addition of iodine, indicating the fact that starch is present in chloroplast.

10. Experiment to demonstrate that light is necessary for the process of photosynthesis:

Ganong’s light screen, a potted plant and iodine.

1. Take a potted plant and make its leaves destrached by keeping it in dark for one or two days.

2. Fix a leaf of this plant in between the Ganong’s screen.

3. In the black paper or black tin foil disc of the screen, cut a pattern of some kind (like P) and fix it on the screen.

4. Keep the whole apparatus in sunlight.

Due to this light screen, some parts of the leaf are covered whereas other remaining parts are exposed to light.

5. Remove the leaf from the screen after a few hours, and test for starch with the help of iodine.

In the region of the letter ‘P’ the leaf shows positive iodine test (Fig. 34).

The observations indicate that the iodine test is positive only in the regions of the leaf which were exposed to sunlight (P) while on the other hand the unexposed regions show negative iodine test for starch. Because the ultimate product of photosynthesis is starch, hence it can be concluded that it is formed only in those regions which remain exposed to sunlight and not in others. So, light is essential for photosynthesis.


Abstrakt

The water is an essential resource for life on the planet and for human development. The textile industry is one of the anthropogenic activities that most consume water and pollute water bodies. Therefore, the present work aims to undertake a review on the main effects of the release of industrial dyes and the essential bioremediation mechanisms. The textile dyes significantly compromise the aesthetic quality of water bodies, increase biochemical and chemical oxygen demand (BOD and COD), impair photosynthesis, inhibit plant growth, enter the food chain, provide recalcitrance and bioaccumulation, and may promote toxicity, mutagenicity and carcinogenicity. In spite of this, the bioremediation of textile dyes, that is, the transformation or mineralization of these contaminants by the enzymatic action of plant, bacteria, extremophiles and fungi biomasses is fully possible. Another option is the adsorption. Despite some disadvantages, the bioremediation is essentially positive and can be progressively enhanced by modern biotechnological techniques that are related to the generation of more degrading and more resistant engineered organisms. This is a sustainable solution that provides a fundamental and innovative contribution to conventional physicochemical treatments. The resources of environmental biotechnology can, therefore, be used as tangible technological solutions for the treatment of textile dye effluents and are related to the ethical imperative of ensuring the minimum necessary for a quality life for the humankind.


Facts About Water

Yes, of course the most obvious fact about water is that it is wet, at least in the liquid state. But, there are many more facts about water that make it a most fascinating substance, one that all life on and in the Earth depends on.

Water numbers

Some of water's physical properties:

  • Weight: 62.416 pounds/cubic foot at 32°F 1,000 kilograms/cubic meter
  • Weight: 61.998 pounds/cubic foot at 100°F 993 kilograms/cubic meter
  • Weight: 8.33 pounds/gallon 1 kilogram/liter
  • Density: 1 gram/cubic centimeter (cc) at 39.2°F, 0.95865 gram/cc at 212°F

Some water volume comparisons:

  • 1 gallon = 4 quarts = 8 pints = 128 fluid ounces = 3.7854 liters
  • 1 liter = 0.2642 gallons = 1.0568 quart
  • 1 million gallons = 3.069 acre-feet = 133,685.64 cubic feet

Water facts

Water is called the "universelles Lösungsmittel" because it dissolves more substances than any other liquid. This means that wherever water goes, either through the ground or through our bodies, it takes along valuable chemicals, minerals, and nutrients.

Pure water has a neutral pH of 7, which is neither acidic (less than 7) nor basic (greater than 7).

The water molecule is highly zusammenhaltend — it is very sticky, meaning water molecules stick to each other. Water is the most cohesive among the non-metallic liquids.

Pure water, which you won't ever find in the natural environment, does not conduct electricity. Water becomes a conductor once it starts dissolving substances around it.

Water has a high heat index—it absorbs a lot of heat before it begins to get hot. This is why water is valuable to industries and in your car's radiator as a coolant. The high heat index of water also helps regulate the rate at which air changes temperature, which is why the temperature change between seasons is gradual rather than sudden, especially near the oceans.

Water has a very high Oberflächenspannung. In other words, water is sticky and elastic, and tends to clump together in drops rather than spread out in a thin film, like rubbing alcohol. Surface tension is responsible for capillary action, which allows water (and its dissolved substances) to move through the roots of plants and through the tiny blood vessels in our bodies.

Air pressure affects the boiling point of water, which is why it takes longer to boil an egg at Denver, Colorado than at the beach. The higher the altitude, the lower the air pressure, the lower the boiling point of water, and thus, the longer time to hard-boil an egg. At sea level water boils at 212°F (100°C), while at 5,000 feet, water boils at 202.9°F (94.9 °C).


Glucosinolates and survival

Historically, the ability to taste glucosinolate could have conferred a survival advantage because super-tasters are better able to detect the taste of toxic substances and poisons, which are often bitter.

Some glucosinolate compounds interfere with iodine absorption. Avoiding these vegetables would have been an advantage because iodine is essential for normal thyroid function. Iodine deficiency in a pregnant woman can cause mental retardation in her offspring, with the most severe form called cretinism.


Use mature well-colored carrots. Simmer them with variously mordanted wools to give greenish yellow with alum and pale green with chrome and ammonia. The colors have good light fastness.

  • "Synthetic Dyes" Rajbir Singh 2002
  • Jacobsen Oriental Rugs: Rug Dyes
  • Quilt History: The Earliest Dyes
  • "A Weaver's Garden" Rita Buchanan 1999
  • Mother Earth News: For Natural Hair Color, Color Your Hair with Natural Dyes

Carolyn Csanyi began writing in 1973, specializing in topics related to plants, insects and southwestern ecology. Her work has appeared in the "American Midland Naturalist" and Greenwood Press. Csanyi holds a Doctor of Philosophy in biology from the University of Wisconsin at Madison.


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