Praktische opdracht Scheikunde Bepaling vitamine C

Transcriptie

1 Praktische opdracht Scheikunde Bepaling vitamine C Praktische-opdracht door een scholier 1427 woorden 26 augustus ,5 288 keer beoordeeld Vak Scheikunde Hoofdstuk 1 INLEIDING We doen onze praktische opdracht over de bepaling van het vitamine C gehalte in verschillende verse vruchtensappen. We hebben dit onderwerp gekozen, omdat we nieuwsgierig waren naar de uitslag en omdat het onderwerp dichtbij het dagelijks leven staat. We hebben de volgende vruchten gebruikt: Sinaasappel Grapefruit Druiven Ananas Deze vruchten hebben we niet alleen op de dag van het practicum uitgeperst, maar ook hebben we sinaasappelsap en grapefruitsap van een dag oud gebruikt. Hiermee konden we het verschil aantonen tussen de hoeveelheid vitamine C in vers ten opzichte van niet vers vruchtensap. Onderzoeksvraag: Hoe hoog is het vitamine C gehalte in de verschillende soorten vruchtensappen? Hoe zijn de verschillen in vitamine C gehaltes te verklaren? Is er verschil tussen de hoeveelheid vitamine C in versgeperst vruchtensap en vruchtensap dat al een dag heeft gestaan? Hypothese: We verwachten dat in sinaasappelsap de meeste vitamine C zit en we verwachten dat in druivensap het minste vitamine C zit. Hoofdstuk 2 THEORIE Vitamine C wordt op veel plaatsen in het lichaam aangetroffen en is erg belangrijk voor het lichaam. Het speelt een rol bij onze afweer tegen ziektes en bij het maken van enkele hormonen. Vitamine C is ook Pagina 1 van 7

2 werkzaam als antioxidant. Een antioxidant vangt sterke reactieve chemische verbindingen, die leiden tot DNA schade en dus kanker kunnen veroorzaken en medeveroorzakers van dichtslibbende kransslagaders, in de lichaamscellen weg en repareert beschadigde cellen. Hierdoor speelt vitamine C een belangrijke rol bij het voorkomen van hart- en vaatziekten en kanker. Veel planten en dieren kunnen zelf vitamine C aanmaken, maar cavia s, mensapen en mensen kunnen dit niet. Voor onze dagelijkse behoefte aan vitamine C zijn we dan ook afhankelijk van groenten en fruit. Het gehalte aan vitamine C van verschillende soorten groente en fruit kan erg verschillen. Vitamine C is de veelgebruikte naam voor ascorbinezuur. De molecuulformule hiervan is C6H8O6. Hierboven staat de structuurformule van ascorbinezuur. De molaire massa van ascorbinezuur is 176,1 g/mol. Om het vitamine C gehalte te bepalen, kun je een titratie uitvoeren met behulp van een kaliumjodaat-oplossing, in de aanwezigheid van een zwavelzuur en een kaliumjodide-oplossing. Als indicator gebruiken wij een zetmeeloplossing. Jodaat reageert met jodide tot jood: IO3- (aq) + 5I- (aq) + 6H+ (aq) => 3I2 (aq) + 3H2O (l) Het ontstane jood reageert vervolgens met ascorbinezuur: C6H8O6 (aq) + I2 (aq) => C6H6O6 + 2H+ + 2I- Als er vitamine C aanwezig is kan er dus geen jood aanwezig blijven. Als het vitamine C op is wordt I2 niet meer omgezet naar I-. Door de blijvende aanwezigheid van jood kleurt de indicator zetmeel blauw. Tabel 1 Vrucht Latijnse naam mg vitamine C/ 100 gram Ananas Ananus comosus 15 Citroensap Citrus limon 46 Druif Vitis vinifera 11 Grapefruit Citrus paradisi 34 Limoensap Citrus aurantifolia 29 Mandarijn Citrus reticulata 31 Sinaasappel Citrus sinensis 53 Bron: Uit tabel 1 blijkt dat grapefruit en sinaasappel dezelfde soort zijn. Ze behoren allebei tot de familie citrus. Hieruit blijkt ook dat citrusvruchten ongeveer eenzelfde hoeveelheid vitamine C bevatten. Hoofdstuk 3 MATERIAAL Persen Citruspers Voor het uitpersen van de sinaasappel, grapefruit en ananas. Pagina 2 van 7

3 Knoflookpers Voor het uitpersen van de druiven Titreren Buret In deze buret zat een kaliumjodaat-oplossing Erlenmeyer Hier zaten het vruchtensap, zwavelzuur, kaliumjodide-oplossing, de zetmeeloplossing en demiwater in. Maatcilinders om alles nauwkeurig af te meten. Weegschaal om de hoeveelheid vruchtensap af te wegen. Chemicaliën Vruchtensappen Zwavelzuur (2M) Kaliumjodide-oplossing (2M) Kaliumjodaatoplossing (0,03M) Zetmeeloplossing Hoofdstuk 4 METHODE Voorbereiding Als eerst hebben we het vruchtensap geperst en in een erlenmeyer gegoten. Hiervan hebben we vervolgens 50 gram afgewogen. Daarna hebben we 150 ml demiwater toegevoegd om het sap te verdunnen. Toen hebben we 3 ml zwavelzuuroplossing, 2 ml kaliumjodide en 1 ml zetmeeloplossing bij het verdunde vruchtensap toegevoegd. Tenslotte hebben we de buret gevuld met de kaliumjodaatoplossing. Titreren We hebben net zo lang getitreerd totdat de verkleuring blijvend was. Elke vruchtensap hebben wij minstens twee keer getitreerd, vanwege de meetonnauwkeurigheid. Hoofdstuk 5 MEETRESULTATEN In tabel 2 staan de resultaten van de titratie. Het aantal ml is de hoeveelheid kaliumjodaatoplossing die we hebben getitreerd. Het aantal gram is de hoeveelheid vruchtensap. Tabel 2 Vruchtensappen 1e keer 2e keer Sinaasappel 2,01 ml/50,03 gram 2,04 ml/50,26 gram Sinaasappel oud 1,66 ml/49,70 gram 1.58 ml/49,61 gram Grapefruit 1,53 ml/50,00 gram 1,53 ml/50,03 gram Grapefruit oud 1,51 ml/50,23 gram Druiven 0,05 ml/49,77 gram 0,07 ml/49,95 gram Pagina 3 van 7

4 Ananas 2,67 ml/49,28 gram 2,17 ml/49,65 gram Uitleg bij meetresultaten. Om het verschil aan te tonen tussen oude en versgeperste sappen hebben we alleen sinaasappel en grapefruit gebruikt. We denken dat we aan deze gegevens genoeg hebben om een conclusie te formuleren. We waren van plan om elke vruchtensap twee keer te titreren, maar dit was niet altijd mogelijk vanwege de beperkte hoeveelheid sap dat we tot onze beschikking hadden. Bij grapefruit oud hebben we maar één meetresultaat, omdat de tweede titratie was mislukt. Het verschil van de meetresultaten bij ananas is redelijk groot, maar we hadden niet genoeg sap meer om nog een keer te titreren. Hoofdstuk 6 UITWERKING In de tabel 3 is de uitwerking te zien van onze meetresultaten. Onder de tabel staat nog de uitwerking van ananas, om te laten zien hoe we de berekeningen hebben uitgevoerd. Tabel 3 Vruchtensappen 1e keer mg/100g 2e keer mg/100g Gemiddelde mg/100g Sinaasappel Sinaasappel oud Grapefruit Grapefruit oud Druiven Ananas Grafiek 1 Algemene uitwerking Uit de theorie is gebleken dat kaliumjodaat en vitamine C 1:3 met elkaar reageren. Hieruit is ook gebleken dat de molaire massa van vitamine C 176,1 g/mol is. 1. Aantal ml IO3- x [IO3-] x 10-3= Aantal gebruikte mol IO3-2. Aantal gebruikte mol IO3- x 3 = Aantal mol vitamine C 3. Aantal mol Vitamine C omrekenen naar aantal gram 4. Aantal gram omrekenen naar procenten 5. aantal procent x 1000 = aantal mg/ 100g Voorbeeld: Ananas Uitwerking van de eerste meting 1. 2,67 x 0,03 x 10-3 = 8,01 x 10-5 mol IO3- Pagina 4 van 7

5 2. 8,01 x 10-5 x 3 = 2,4 x 10-4 mol I2 3. 2,4 x 10-4 x 176,1 = 4,2 x 10-2 gram in 49,28 gram 4. 4,2 x 10-2 / 49,28 x 100% = 0,086% 5. 0,086 x 1000 = 86 mg/100g Uitwerking van de tweede meting 1. 2,17 x 0,03 x 10-3 = 6,51 x 10-5 mol IO3-2. 6,51 x 10-5 x 3 = 1,95 x 10-4 mol I2 3. 1,95 x 10-4 x 176,1 = 3,44 x 10-2 gram in 49,65 gram 4. 3,44 x 10-2 / 49,65 x 100% = 0,069% 5. 0,069 x 1000 = 69 mg/100g Gemiddelde van de eerste en tweede meting (0, ,069) / 2= 0,078% = 78 mg/100g Hoofdstuk 7 CONCLUSIE Wat is het vitamine C gehalte in de verschillende soorten vruchtensappen? Uit tabel 4 blijkt dat in ananas het hoogste percentage vitamine C zit en in druiven het laagste percentage. Tabel 4 Vruchtensappen gemiddelde Sinaasappel 0,064% Sinaasappel oud 0,052% Grapefruit 0,049% Grapefruit oud 0,048% Druiven 0,0019% Ananas 0,078% Hoe is dit verschil te verklaren? Doordat grapefruit en sinaasappel tot dezelfde soort behoren, is hun vitamine C gehalte ook ongeveer hetzelfde. Ananas en druiven horen daarentegen allebei bij een andere soort. Wij denken dat het verschil tussen druiven en de andere drie vruchten te verklaren is door de dikte van de schil. Grapefruit, sinaasappel en ananas hebben alle drie een dikke schil en alle drie een hoog vitamine C percentage. Druiven hebben echter een dunne schil en een laag percentage vitamine C. Aangezien de stabiliteit van vitamine C afhangt van licht, kan het zo zijn dat de dikke schil beschermt tegen ligt. Daarnaast kan zuurstof ook leiden tot vitamine C afbraak, het kan zijn dat een dikke schil beter beschermt tegen zuurstof uit de lucht. Wij hebben op internet uitgebreid gezocht of deze bewering klopt, maar hier was niks over te vinden. Is er verschil tussen de hoeveelheid vitamine C in vers geperst vruchtensap en vruchtensap dat al een Pagina 5 van 7

6 dag heeft gestaan? Er is verschil tussen versgeperste sappen en sappen die al een dag hebben gestaan (zie tabel hieronder). Een deel van de vitamine C is geoxideerd bij vruchtensap die al een dag oud is. Dit is te zien in tabel 5. Tabel 5 Vruchtensappen 1e keer mg/100g 2e keer mg/100g Gemiddelde mg/100g Sinaasappel Sinaasappel oud Grapefruit Grapefruit oud Hypothese: We verwachten dat in sinaasappelsap de meeste vitamine C zit en we verwachten dat in druivensap het minste vitamine C zit. Deze hypothese is gedeeltelijk uitgekomen. In ananassap hebben wij de meeste vitamine C gevonden en in druivensap de minste. In sinaasappelsap zit iets minder vitamine C dan in ananassap. Hoofdstuk 8 DISCUSSIE Onze resultaten komen niet overeen met de theorie, wat te zien is in tabel 6. Tabel 6 Vruchtensappen Onze uitkomst (mg/100g) Theorie (mg/100g) Sinaasappel Grapefruit druiven ananas De theorie en onze uitkomst van sinaasappel en grapefruit komen wel redelijk overeen, maar druiven en ananas komen helemaal niet overeen. Dit kan komen door de meetfout, daarnaast kan het komen doordat niet in elk stuk fruit van dezelfde soort dezelfde hoeveelheid vitamine C zit. Je kunt dit onderzoek verbeteren door de proef vaker te herhalen, zodat het resultaat nauwkeuriger wordt. Ook maakt het uit of het wel het goede seizoen is voor het fruit en of ze zijn geteeld in een kas of op een plantage. Daarnaast kan je nog kijken hoe oud het fruit is, of het helemaal uit Spanje moet komen of gewoon uit Nederland. Het is bekend dat de bewaar- of transportomstandigheden invloed hebben op het vitamine C gehalte, met name temperatuur, licht en zuurstof. De laatste belangrijke factor kan zijn of de vruchten rijp zijn. Pagina 6 van 7

7 Hoofdstuk 10 BRONVERMELDING Links &hm action=http%3a%2f%2fwww%2evoedsel%2enet%2fvitmin%2fvitc%2ehtm Pagina 7 van 7