Mestecand arome Teach article
Tradus de Monica Dobre. Ken Gadd si Luca Szalay prezinta o metoda folosita in industrie – si adaptata pentru elevi – pentru a masura nivelul de acid citric din guma de mestecat.
Cat de acida este guma de mestecat?
Cati oameni cunoasteti care mesteca guma? De ce fac ei acest lucru? Ati putea incerca sa faceti un sondaj, dar cel mai probabil raspuns va fi ca mesteca guma pentru aroma. Guma de mestecat este alcatuita din guma insolubila in apa si ingrediente solubile in apa precum aromele si indulcitorii. Cand mesteci guma, aromele si indulcitorii sunt eliberate, dizolvate si inghitite (se spera ca guma va sta in gura). O data ce aroma a fost extrasa, guma este aruncata. Din nefericire, se lipeste de suprafete dure precum betonul si este foarte greu de indepartat.
Gasiti o multime de dovezi in acest sens daca va uitati pe trotuarele pe care mergeti. Dar sa ne intoarcem la arome…
Un ingredient obisnuit in guma de mestecat si alte dulciuri este acidul citric. El da gustul acela revigorant si accentuat de citrice care “ataca” limba. Ambalajul ne spune cat de mult acid citric se afla in guma de mestecat. Verificarea acestei cantitati este de competenta unui chimist analitic intr-un laborator de control al calitatii. Metoda descrisa mai jos se bazeaza pe o procedura standard folosita de o companie producatoare de diverse arome pentru guma de mestecat. A fost adaptata pentru utilizarea ei in scoli si colegii astfel incat elevii sa poata mima practica autentica la locul de munca.
Cateva intrebari ce ar putea fi folosite pentru a-i face pe elevi sa se gandeasca la acest subiect:
- Cati oameni cunoasteti care mesteca guma?
- Ce varste au?
- Ce face guma de mestecat pentru baloane sa fie diferita de celelalte tipuri de guma de mestecat?
- Cum indepartati guma de mestecat de pe haine?
- De ce guma de mestecat fara zahar este totusi dulce?
- Cum ati putea masura nivelul de acid din guma de mestecat?
Proiectul StandardBase
Proiectul StandardBase a realizat 72 de metode analitice standard, folosite in industrie si adaptate pentru studentii din scoli si facultati, accesibile via Internet. Pentru mai multe informatii despre proiect, vedeti “StandardBase: un proiect pilot Leonardo da Vinci pentru educatia practica si formarea in chimie” (eng. “StandardBase: a Leonardo da Vinci pilot project for practical education and training in chemistry”) in acest numar al Science in School.
The procedure: Determinarea nivelului de acid citric in guma de mestecat Hubba Bubba® folosind titrarea acid-baza.
| Durata |
O ora |
|---|---|
| Instrumente analitice folosite | Balon gradat de sticla |
| Specificatiile probei | Guma de mestecat Hubba Bubba®cu aroma de portocale |
| Se gaseste la |
Majoritatea magazinelor de dulciuri si cofetarie si in supermarket-uri |
| Compusii de determinat | Acidul citric |
| Metoda (metodele) |
titrimetry acid-base |
| Domeniul (domeniile) |
Titrare acid-baza |
Inainte de a incepe lucrarea, profesorii ar putea dori ca elevii lor sa inteleaga chimia acestei analize. Pentru a verifica daca au cunostintele necesare, elevii ar putea incerca testul interactiv de pe situl webw1 al StandardBase. De asemenea, pentru a le fi mai usor la aceasta lucrare, elevii pot descarca un fisier despre titrarew2.
Obiectiv
Scopul acestei proceduri analitice este sa determine nivelul de acid citric in guma de mestecat Hubba Bubba®. Aceasta guma de mestecat este disponibila in Marea Britanie si in cea mai mare parte a Europei. Este produsa de Wrigleyw3 in Plymouth, Marea Britanie. Metoda descrisa aici se bazeaza pe o procedura folosita de Wrigley in laboratoarele lor din Plymouth.
Principiu
Determinarea se bazeaza pe reactia acid/baza dintre acidul citric si hidroxidul de sodiu standard. Continutul de acid citric al gumei de mestecat poate fi calculat din rezultatele titrarii.
Instrumente
- Sucitor pentru bucatarie
- Vas conic de 250 cm3
- Vas gradat de 250 cm3
- Vas gradat de 100 cm3
- Agitator magnetic
- Biureta de 10 cm3 (capabila sa discrimineze pana la 0.02 cm3)
- Balanta analitica cu taler deasupra
- Lespede de lemn
- Cutit / foarfece
Materiale si numarul CASw4 al fiecaruia
- Guma de mestecat Hubba Bubba® cu aroma de portocale
- Hidroxid de sodiu (numar CAS: 1310-73-2)
- Fenoftaleina (numar CAS: 77-09-8)
Solutii de reactivi
- 0.10 mol dm-3 hidroxid de sodiu standard. Daca aceasta nu este disponibila, dizolvati 1,00 g de hidroxid de sodiu in 100 cm3 de apa pura. Decantati cu atentie intr-un vas gradat de 250 cm3 si completati pana la marcaj. Omogenizati solutia. Standardizati prin titrare cu 0.10 mol dm-3 de acid hidrocloric, acesta din urma fiind si el standardizat contra hidrogencarbonatului de potasiu solid.
- Indicator de fenoftaleina. Cantariti 0,20 g de fenoftaleina si dizolvati in 50 cm3 de metanol. Transferati solutia intr-un vas gradat de 100 cm3, completati pana la marcaj cu metanol si omogenizati solutia.
Procedura
- Luati o bucata de guma Hubba Bubba® cu aroma de portocale, despachetati-o si puneti-o pe o lespede de lemn.
- Folosind sucitorul, intindeti guma de mestecat intr-o foita subtire de aproximativ 160 x 30 x 0.5 mm.
- Taiati foita cea subtire in bucati mici de marimea unui bob de orez lung.
- Cantariti aproximativ 1,00 g de bucati de guma de mestecat Hubba Bubba®cu aroma de portocale.
- Adaugati bucatile de guma la 100 cm3 de apa pura intr-un vas conic de 250 cm3 Adaugati un agitator magnetic si un dop.
- Agitati cu putere pentru 30 de minute si asigurati-va ca bucatile de guma nu se lipesc unele de altele.
- Adaugati 0.50 cm3 de fenoftaleina si titrati cu 0.10 mol dm-3 de hidroxid de sodiu aflat intr-o biureta de 10 cm3. Punctul final este roz.
- Repetati de doua ori si mediati rezultatul obtinut. Titrarea medie = V cm3.
Calcule
Folositi urmatoarele indicatii pentru a calcula procentul masic de monohidrat de acid citric din guma de mestecat Hubba Bubba®:
- Fiecare centimetru cub din solutia 0.10 mol dm-3 de hidroxid de sodiu este echivalent cu 7,00 mg de monohidrat de acid citric.
- % masic de monohidrat de acid citric = 0.70V
Nota: un factor de corectie este necesar daca solutia de hidroxid de sodiu nu este exact 0.10 mol dm-3.
Exprimarea rezultatelor
Dati masa de monohidrat de acid citric in guma de mestecat Hubba Bubba®in procente masice (masa de monohidrat de acid citric in 100 g de guma de mestecat). Domeniul permis de producator este de 1,9-2,1 procente masice.
Precizia
Precizia analizei este determinata de precizia biuretei. Un elev neexperimentat ar putea masura cu biureta cu precizie de ± 0.05 cm3. Elevii mai experimentati pot masura cu precizii de pana la ± 0.02 cm3.
Graficul
Graficul de mai jos arata rezultatele obtinute de elevii din alte tari europene (corecte la momentul trimiterii spre publicare). Daca elevii dumneavoastra sunt interesati de cele mai recente rezultate, le pot vedea onlinew5.
Daca studentii dumneavoastra doresc sa adauge rezultatele proprii acestui grafic, trimiteti un e-mail lui Luca Szalay (luca@chem.elte.hu). Veti obtine un nume de utilizator si o parola pentru a putea folosi aceasta functie a bazei de date StandardBase. Apoi va puteti inregistra elevii, fapt care le va permite acestora sa isi adauge numerele la grafic.
Pentru imagine, mulţumim Luca Szalay
Web References
- w1 – Profesorii ar putea dori ca elevii lor sa incerce testul interactiv pe situl web al StandardBase: www.vapro-ovp.com/applications/toetsing/vraag.asp?toetsID=29
- w2 – Un document despre titrare care poate fi descarcat de pe situl web al StandardBase: www.standardbase.com/tech/uk-voltech.pdf
- w3 – Pentru mai multe informatii privind produsele Hubba Bubba® vedeti: www.wrigley.co.uk/index.cfm?articleid=138
- w4 – Registrul CAS este cea mai mare si mai recenta baza de date a substantelor chimice din lume. Vedeti www.cas.org/expertise/cascontent/registry/regsys.html
- w5 – Un grafic al rezultatelor anterioare ale acestei analize poate fi vizionat si descarcat de la: http://standardbase.live.ism.nl/sbase/maindetails.asp?expid=3362#
Review
Acest articol ofera o abordare interesanta si originala a reactiilor acid-baza si a titrarii acid-baza, doua subiecte considerate in general incarcate si plictisitoare (va mai aduceti aminte de cand erati elev?).
Incepand de la un obiect familiar (guma de mestecat), cu caracteristicile sale si problemele practice, autorii prezinta o metoda analitica (determinarea continutului de acid citric in guma de mestecat Hubba Bubba®), largind subiectul cu aspecte teoretice cu ajutorul referintelor web. Profesorii de chimie ar putea folosi articolul pentru a discuta importanta metodelor analitice standard, in plus fata de subiectele reactiilor acid-baza si a titrarii acid-baza. Analiza propusa ofera ocazia unei tratari matematice si a impartasirii datelor obtinute, conectand astfel chimia, statistica si limba engleza.
Legatura cu o profesie reala intr-un laborator de control al calitatii, bogatia materialelor didactice aflate pe situl web al StandardBase (teste preliminare, teorie, grafice si metode) fac din “Mestecand arome” un material folositor pentru profesorii de chimie si elevi. Ar putea fi folosit pentru a discuta rolul chimistului analitic in contextul industriei si cercetarii si/sau sa pregateasca o vizita la o fabrica sau un laborator.
Acest articol ar putea fi folosit in ciclul secundar superior sau in scolile vocationale din Italia pentru a testa nu doar activitatea propusa ci si pentru alte metode ale descrise pe situl web al proiectului StandardBase. Posibilitatea alaturarii proiectului este o alta caracteristica interesanta a articolului.
Profesorii ar putea sa puna urmatoarele intrebari de verificare:
Substanta care da aroma de portocale gumei de mestecat Hubba Bubba® este:
a) acidul malic
b) acidul citric
c) acidul ascorbic
d) acidul hidrocloric
Concentratia solutiei de titrare folosita in aceasta analiza este:
a) 0.10 g dm-3
b) 1.00 % by mass
c) 0.10 mol dm-3
d) 1.00 mol dm-3
Urmand sugestia autorilor, as gasi interesanta o continuare pe aspectele chimice ale inlaturarii gumei de mestecat de pe suprafete si haine.
Giulia Realdon, Italia