Itsepäinen sininen
Glukoosi on kemiallinen yhdiste, joka on levinneimmin elävien organismien maailmassa. On arvioitu, että kasvit tuottavat sitä noin 100 miljardia tonnia vuodessa fotosynteesin kautta!
Glukoosimolekyylit ovat myös osa lukuisia yhdisteitä, kuten sakkaroosi, tärkkelys, selluloosa. Vesiliuoksessa oleva glukoosi on rengasmuodossa (kaksi isomeeriä, jotka eroavat konfiguraatiostaan) ketjumuodon pienen sekoituksen kanssa. Molemmat rengasmuodot muuttuvat ketjumuodon kautta - tätä ilmiötä kutsutaan mutaatio (lat. Liikkua = muutos).
Tasapainotilassa glukoosimolekyylin kaikkien muotojen sisältö on seuraava (selvyyden vuoksi hiiliatomit, joissa on vastaava määrä vetyatomeja, on jätetty pois sidosten risteyksistä):
Ketjumuodon alhainen pitoisuus aiheuttaa tyypillisiä glukoosireaktioita (kulutuksen jälkeen se palautuu rengasmuodoista), esimerkiksi Trommerin ja Tollensin testit. Mutta nämä eivät ole ainoita värikkäitä reaktioita, joihin tämä yhdiste liittyy.
Kokeessa käytämme glukoosia, natriumhydroksidia, NaOH:ta ja metyleenisinistä väriainetta (kuva 1), käytetään muun muassa akvaarion valmistukseen. Lisää hieman NaOH-liuosta (kuva 2) samaa pitoisuutta ja muutama tippa väriainetta (kuva 3). Pullon sisältö muuttuu siniseksi (kuva 4), mutta se katoaa nopeasti (kuvat 5 ja 6). Ravistelun jälkeen liuos muuttuu jälleen siniseksi (kuvat 7 ja 8), ja sitten värjäytymistä uudelleen hetken kuluttua. Prosessi voidaan toistaa useita kertoja.
Se tapahtuu kokeen aikana glukoosin hapettuminen glukonihapoksi (ketjumuodon -CHO aldehydiryhmä muuttuu karboksyyliryhmäksi -COOH), tarkemmin sanottuna tämän hapon natriumsuolaksi, joka muodostuu vahvasti emäksisessä reaktioväliaineessa. Glukoosin hapettumisen indusoi metyleenisininen, jonka hapettunut muoto hapettuu pelkistetystä muodosta (leukoprinciples, gr. leukemia = valkoinen), eroaa väriltään:
Nykyinen prosessi voidaan esittää seuraavasti:
glukoosi + hapetettu väriaine ® glukonihappo + pelkistetty väriaine
Yllä oleva reaktio on vastuussa liuoksen sinisen värin katoamisesta. Pullon sisällön ravistelun jälkeen ilmassa oleva vesiliukoinen happi hapettaa väriaineen pelkistyneen muodon, minkä seurauksena sininen väri ilmaantuu uudelleen. Prosessi toistetaan, kunnes glukoosi on lopussa. Siten metyleenisininen toimii reaktion katalyyttinä.
Katso kokemus videolta:
