Natural Products and teaching in Science: Amazon Tuber as alternative for Acid-Base indicator

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v11i13.35106

Keywords:

Dioscorea trifida; Biology teaching; Chemistry teaching; pH indicator.

Abstract

This paper, describes the analysis of a natural indicator from the tuber of the cara-roxo (Dioscorea trifida), which is a well-known species in the North and Northeast of Brazil. This paper aims to analyse the extract as a natural indicator of acidic and basic substances and to optimize the extraction method. The sample used in the present study was obtained in Coari city, Amazon state. Different extraction parameters were the dry and in natura and the ethanol and hydroalcoholic solvents, all macerated at room temperature. The ability of the extracts to act as an indicator was tested with solutions varying the pH from 1 to 14 and the absorbance in the UV region (300 to 700 nm) was analyzed using a spectrophotometer. The results of this work showed that there was a good efficiency of the extracts as a natural indicator, with characteristic coloration according to the acidity of the medium (acid - lilac, basic – cyber grape and neutral - iris). The dry and crushed hydroalcoholic extract performed better, with a higher wavelength absorption. It is concluded that the purple yam is an alternative to be used in Science classes (Chemistry and Biology), having a simple extraction process, using low cost materials, being a highly reproducible and environment friendly technique, presenting a good performance of color change in different pH solutions, being a possibility of substitution of the traditional indicators, available in the market today.

Author Biographies

Eldrinei Gomes Peres, Universidade do Estado do Amazonas

Mestre em Química pela Universidade Federal do Amazonas, Manaus-AM, Brasil 

Edriely Vilena de Oliveira, Universidade Federal do Amazonas

Especialista em Ciências. Graduada em Ciências: Biologia e Química pelo Instituto de Saúde e Biotecnologia da Universidade Federal do Amazonas, Coari-AM.

Tiago Maretti Gonçalves, Universidade Federal de São Carlos

Doutor em Ciências, pelo Programa de Pós-graduação em Genética Evolutiva e Biologia Molecular (PPGGEv) da Universidade Federal de São Carlos, UFSCar - SP

References

Almeida, C. dos S., Yamaguchi, K. K. de L. ., & Souza, A. de O. . (2020). The use of natural acid-base indicators in Chemistry teaching: a review. Research, Society and Development, 9(9), e175997243. https://doi.org/10.33448/rsd-v9i9.7243

Araújo, T. K. A., Pricinotto, G., Marciniuk, L. L., Crespan, E. R., & Soares, S. S. (2021). O jogo “Verdade ou Desafio?” Como Ferramenta Pedagógica no Ensino-Aprendizagem de Funções Inorgânicas. Brazilian Journal of Development, 7(4), 34164–34178. https://doi.org/10.34117/bjdv7n4-056

Brown, T. L., LeMay, H. E., & Bruce J. (2005). Química, a ciência central. São Paulo: Pearson Prentice Hall.

Catapan, S. M., Liberato, M. C. T. C., Lopes, M. B., Pedrosa, M. C. P., Souza, J. V. A., & Teixeira, L. D. S. (2022). Uso de indicadores naturais ácido-base como facilitadores no ensino de química / Use of natural acid-base indicators as facilitators in the teaching of chemistry. Brazilian Journal of Development, 8(3), 17694–17711. https://doi.org/10.34117/bjdv8n3-147

Chang, R. (2006). Química Geral Conceitos Essenciais. Edição 4. Cidade: São Paulo. Editora Mc Graw Hill.

Chassot, A. L. (1990). Alfabetização Cientifica: questões e desafios para a educação.2. ed. Ljuí: Unijuí, 117 p.

Dias, M. V., Guimarães, P. I. C., Merçon, F. (2002). Corantes naturais: Extração e Emprego como Indicadores de pH. Química nova na escola, 17, 27-31. http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc17/a07.pdf?agreq=Indicadores%20naturais%20de%20pH:%20usar%20papel%20ou%20solu%C3%A7%C3%A3o?&agrep=jbcs,qn,qnesc,qnint,rvq

Embrapa. (1996). Centro de Pesquisa Agroflorestal da Amazônia Oriental (Belém, PA). Geração de tecnologia agroindustrial para o desenvolvido do trópico úmido. Belém: EMBRAPA - CPATU / JICA, 305p.

Hsu, C. L., Hurang, S. L., Chen, W., Weng, Y. M. & Tseng, C. Y. (2004). Qualities and antioxidant properties of bread as affected by the incorporation of yam flour in the formulation. International Journal of Food Science and Technology, Oxford, 39, 231 238.

Kousathana, M., Demerouti, M. & Tsaparlis, G. (2005). Instructional Misconceptions in Acid-Base Equilibria: An Analysis from a History and Philosophy of Science Perspective. Science & Education, 14, 173-193.

Lopes, T. J., Xavier, M. F., Quadri, M. G. N. & Quadri, M. B. (2019). Antocianinas: Uma Breve Revisão Das Características Estruturais E Da Estabilidade. http://www.periodicos.ufpel.edu.br/ojs2/index.php/CAST/article/viewFile/1375/1359

Macedo, M. U. & Carvalho, A. (2000). Química: Coleção Horizonte. Fortaleza. Editora IBEF.

Macuglia, U., Locatelli, A., & Darroz, L. M. (2021). Funções inorgânicas e digestão: uma proposta didática construída nas premissas da aprendizagem significativa e da aprendizagem cooperativa. Ensino, Saude E Ambiente, 13(3), 269-294. Recuperado de https://periodicos.uff.br/ensinosaudeambiente/article/view/29324

Matos, J.A.M.G. (1999). Mudanças nas cores dos extratos de flores e do repolho roxo. Química Nova na Escola, 10, 1-10.

Nunes, D. R., de Araújo, J. F., Prata, E. G., da Silva Freitas, N. M., de Freitas, M. C. D. C., & Correia, L. M. (2021). Indicador ácido-base: extrato hidroalcoólico da flor da espécie Macroptilium lathyroides (L.) Urb. Scientia Naturalis, 3(1).

Paik, S.H. (2015). Understanding the Relationship Among Arrhenius, Brønsted-Lowry, and Lewis Theories. Journal of Chemical Education, 92(9), 1484-1489.

Pedralli, G. (1997). Revisão taxonômica das espécies de Dioscoreaceae (R.Br.) Lindley da Cadeia do Espinhaço, Minas Gerais e Bahia, São Paulo. 500f (Tese doutorado PG - Botânica). Universidade de São Paulo (USP), São Paulo.

Pedralli, G. (2004). Flora ilustrada catarinense. Santa Catarina: Fundação Cultural de Itajaí, 83p.

Pedralli, G., Carmo, C. A. S., Cereda, M. & Puiatti, M. (2002). Uso de nomes populares para as espécies de Araceae e Dioscoreaceae no

Brasil. Horticultura Brasileira, 20(4), 530-532. https://www.researchgate.net/publication/26357801_Uso_de_nomes_populares_para_as_especies_de_Araceae_e_Dioscoreaceae_no_Brasil

Pereira, A. S., Viturino, J. P., & Assis, A. (2017). O uso de indicadores naturais para abordar a experimentação investigativa problematizadora em aulas de Química. Educação Química en Punto de Vista, 1(2). https://doi.org/10.30705/eqpv.v1i2.891

Pinto, C. A., Silva, D. H. S., Bolzani, V. S., Lopes, N. P. & Epifanio, R. A. (2002). Produtos Naturais: atualidade, desafios e pespectivas. Química Nova, 25(1), 45-61.

Science North (2022). Is it a chemical reaction? https://www.sciencenorth.ca/sites/default/files/2018/May%207%20Grade%205%20Chemical%20Reactions%20Offline%20ENG.pdf

Sharma, P., Gupta R., Roshan, S., Sahu, S., Tantuway, S., Shukla, A., Garg, A. (2013). Plant Extracts as Acid Base Indicator: An Overview. Inventi Rapid: Planta Activa, 3: 1-3. https://www.researchgate.net/profile/Ajay-Shukla-3/publication/322021919_plant_extract_ac_as_a_acid_base_indicators/links/5a3e45d3aca272d294446f60/plant-extract-ac-as-a-acid-base-indicators.pdf

Terci, D. P. L. & Rossi, A. V. (2002). Indicadores Naturais de pH: Usar papel ou Solução? Química Nova, 25(4), 684-688. http://submission.quimicanova.sbq.org.br/qn/qnol/2002/vol25n4/25.pdf?agreq=Indicadores%20naturais%20de%20pH:%20usar%20papel%20ou%20solu%C3%A7%C3%A3o?&agrep=jbcs,qn,qnesc,qnint,rvq

Utimura, T. Y. & Linguanoto, M. (1998). Química Fundamental. Volume Único. Edição 1. São Paulo. Editora FTD.

Vos, W. & Pilot, A. (2001). Acids and Bases in Layers: the stratal structure of an ancient topic. Journal of Chemical Education, 78(4), 494-499.

Wikimedia Commons (2022). Dioscorea trifida. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Dioscorea_trifida.jpg

XXX (2021). Omitido para dar valor a avaliação às cegas.

XXX e YYY (2019). Omitido para dar valor a avaliação às cegas

Published

04/10/2022

How to Cite

PERES, E. G. .; OLIVEIRA, E. V. de; GONÇALVES, T. M.; YAMAGUCHI, K. K. de L. Natural Products and teaching in Science: Amazon Tuber as alternative for Acid-Base indicator . Research, Society and Development, [S. l.], v. 11, n. 13, p. e178111335106, 2022. DOI: 10.33448/rsd-v11i13.35106. Disponível em: https://www.rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/35106. Acesso em: 23 apr. 2024.

Issue

Section

Teaching and Education Sciences