Ostereier, Essig & Rotkraut: Die Chemie des Eierfärbens

Rotkrautsaft kann sowohl zum Eierfärben als auch für kleine Experimente verwendet werden; Bild: Open Science – Lebenswissenschaften im Dialog

Eierfärben gehört für viele so wie Osternester und Osterfeuer einfach zur Osterzeit dazu. Dahinter steckt jedoch mehr, als man auf den ersten Blick vermutet – nämlich eine ganze Menge Chemie. Höchste Zeit also, den Frühling nicht nur mit bunten Farben, sondern ­– gemeinsam mit den bESSERwissern – auch mit einem Blick in die faszinierende Welt der Chemie zu begrüßen.

Anstatt beim Eierfärben auf künstliche Farben aus dem Supermarkt zurückzugreifen, lassen sich auch mit Zutaten aus der Küche und dem Garten wunderschöne Farbtöne zaubern. Eine Anleitung zum Eierfärben mit Naturfarben gibt es in unserem Beitrag „Eierfärben mit Naturfarben“.

Saft aus Rotkraut zur Farbgebung ist dabei eine besonders spannende Wahl, denn damit lassen sich bläuliche und grünliche Ostereier zaubern. Doch Rotkrautsaft ist nicht nur wegen seines schönen Farbtons interessant, sondern auch, weil er sich hervorragend für ein kleines chemisches Experiment eignet.

Rotkrautsaft: Natürlicher Indikator durch Anthocyane

Viele rötlich-violette Gemüsearten wie Rotkraut, rote Zwiebeln oder violette Karotten enthalten besondere Farbstoffe, so genannte Anthocyane. Der Name stammt aus dem Griechischen und bedeutet so viel wie „dunkelblaue Blüte“. Es handelt sich dabei um wasserlösliche Pflanzenfarbstoffe, die für die intensive rote, blaue oder violette Farbe vieler Obst- und Gemüsesorten verantwortlich sind.

In Pflanzen übernehmen Anthocyane verschiedene Aufgaben: Sie locken Bestäuber an, schützen vor UV-Strahlung und wirken als Antioxidantien, indem sie schädliche freie Radikale abfangen. Auch beim Färben von Ostereiern lassen sie sich gezielt nutzen. Da sich die Farbe einer Anthocyan-Lösung je nach saurem oder basischen pH-Wert ändert, können damit auch verschiedene Farben erzielt werden. Anthocyane sind somit natürliche Indikatoren – also Stoffe, die auf die Änderung des pH-Werts mit einem Farbumschlag reagieren.

Abbildung 1. Herstellung von Rotkrautsaft – ideal zum Eierfärben oder Experimentieren. Die Anthocyane im Rotkraut wirken als natürliche Indikatoren: Sie ändern ihre Farbe, je nachdem, ob die Flüssigkeit sauer oder basisch ist, Bild: Open Science – Lebenswissenschaften im Dialog, erstellt mit Canva

Der pH-Wert

Das Umschlagen der Farbe von Rotkrautsaft je nach pH-Wert ist ein schöner Beweis dafür, wie spannend Chemie im Alltag sein kann.

Abbildung 2. pH-abhängige Farbveränderungen von Rotkrautsaft. Bild: Open Science – Lebenswissenschaften im Dialog, erstellt mit Canva

Ein kleiner Ausflug in die Theorie dazu: Der pH-Wert kann Werte von 0 bis 14 annehmen. Ein Wert unter 7 zeigt saure Lösungen an (z.B. Zitronensäure), ein Wert über 7 zeigt basische (alkalische) Lösungen an (z.B. Seifenlauge). Ein pH-Wert von 7 bedeutet, dass eine Lösung neutral ist, wie beispielsweise reines Wasser.

Der pH-Wert einer Flüssigkeit hängt davon ab, wie viele Wasserstoffionen (H⁺) in ihr enthalten sind. Es handelt sich dabei um winzige positiv geladene Teilchen, die entstehen, wenn Atome oder Moleküle Elektronen verlieren oder gewinnen. Sind in einer Flüssigkeit viele H⁺-Ionen enthalten, ist sie sauer (zum Beispiel Zitronensaft oder Essig), und der pH-Wert liegt unter 7. Basische Lösungen wie beispielsweise Seifenwasser oder Natronlauge hingegen enthalten wenige H⁺-Ionen, und ihr pH-Wert liegt über 7.

Abbildung 3: Der pH-Wert kann Werte von 0 bis 14 annehmen. Hier ist die Farbskala von Rotkrautsaft bei unterschiedlichen pH-Werten dargestellt, Bild: Open Science – Lebenswissenschaften im Dialog, erstellt mit Canva

Kleines Küchenexperiment

Sollte beim Eierfärben Rotkrautsaft übrigbleiben, kann dieser gleich für ein spannendes Küchenexperiment genutzt werden:

• Saft auf mehrere Gefäße aufteilen, in denen man ihn gut sehen kann.
• Vorbereiten: I) eine halbe Zitrone, II) mit Wasser etwas verdünntes Spülmittel und III) in Wasser aufgelöstes Backpulver.
• In je ein Gefäß dann tropfenweise Zitronensaft, Spülmittel und Backpulver zugeben.
• Die Farbveränderung des Rotkrautsafts beobachten und staunen.
• Sollte noch mehr Rotkrautsaft übrig sein, auch Farbveränderungen mit anderen Flüssigkeiten ausprobieren (z.B. Cola, Essig, Mineralwasser…).

Essig beim Eierfärben für bessere Farbergebnisse

Beim Färben von Ostereiern liest man in vielen Anleitungen, dass man etwas Essig zur Farbe zugeben soll. Wieso das so ist, lässt sich durch eine chemische Reaktion erklären, die auch zum Entfernen von Kalk von Wasserhähnen, Wasserkochern oder Flecken im Bad genutzt wird: Die Schale der Hühnereier besteht zum größten Teil aus Kalzium Carbonat (CaCO₃), umgangssprachlich als Kalk bekannt, und diesen greift der Essig an. Seine Säure reagiert mit dem basischen Kalk – eine Reaktion, bei der sich das Gas CO₂ bildet. Dies ist auch mit freiem Auge an den kleinen Bläschen an der Oberfläche der Eierschale erkennbar.

Durch die Reaktion mit Essig wird die Eierschale „aufgeraut“, und die Oberfläche des Ostereis vergrößert sich. So kann es mehr Farbe aufnehmen. Auch eine Änderung der Ladung der Eiweiße (Proteine) in der Schale erfolgt durch Zugabe von Essig, wodurch sie die negativ geladenen Farbstoffe besser binden kann.

Die bESSERwisser wünschen Frohe Ostern und viel Spaß beim Eierfärben und Experimentieren!