Exact wat je zoekt! BètaU Tien scienceproeven voor de brugklas Docentenhandleiding.
Inhoud Inleiding Cool! 3 Zalfje erop Hot! De geur van geld Power! 7 Vier! 8 Stuiteren 9 Onbrandbaar papier 10 Beste Docent, Bètau is speciaal voor brugklassers gemaakt! Met boeiende proeven voor thuis en op school. Leerlingen ontdekken science door bijvoorbeeld parfum of een sportdrank te maken, en maken kennis met de nieuwste producten zoals biodiesel. Veel plezier met de bundel! Veiligheid Wil je meer weten over opleidingen en beroepen in science? l Kijk dan op www.exactwatjezoekt.nl Op zoek naar nog meer proefjes? l Kijk dan eens op www.c3.nl Mooi! 11 Flowerpower 12 Colofon BètaU is een uitgave van Exact wat je zoekt! Projectcoördinatie: Stichting C3, Remco Simonsz Auteurs: Ben Schippers, Norbert van Veen Exact wat je zoekt! is een samenwerking tussen Illustraties: Thijs Unger Stichting C3, onderwijsinstellingen, bedrijven en Tekstredactie: Los!, Marijne Thomas brancheverenigingen. Vormgeving: tdesign, Liesbeth Thomas Druk: Bestenzet bv, Zoetermeer Stichting C3, Remco Simonsz, 2011 Uiteraard is door C3 veel zorg aan deze bundel besteed. C3 aanvaardt echter geen aansprakelijkheid voor schade die eventueel is ontstaan bij het uitvoeren van deze proeven. 2 l Lees voor je begint de proef goed door. l Werk voorzichtig. l Wees extra voorzichtig met hete voorwerpen en met vuur. l Zorg ervoor dat je niets in je ogen of je mond krijgt (bij Power! mag wel geproefd worden). l Was na het doen van de proeven je handen. l Voor proeven die op school worden uitgevoerd (zie Betekenis symbolen ) gelden de veiligheidsvoorschriften van de school. NB: Download de bundel op www.exactwatjezoekt.nl Betekenis symbolen Zelfstandig thuis uitvoeren, zonder begeleiding. Op school, met toezicht op afstand uitvoeren. Op school als demo of onder begeleiding uitvoeren. Veiligheid wordt per proef aangegeven op de pagina.
Cool! De werking van zonnebrandcrème Je gaat in deze proef de werking onderzoeken van zonnebrandcrème (sunblock). Je kunt daarbij zelf zien welke middelen werken om je huid tegen de zon te beschermen. two-brush Een vel wit papier (A) Fluorescerende stift/marker (oranje werkt het beste, geel of groen kan ook) UV-lamp Zonnebrandcrème of sunblock (UVA+B) Tandpasta Vaseline Aftersun Teken met de fluorescerende stift een poppetje op het vel papier. Ga naar een donkere ruimte. Schijn met de UV-lamp op het poppetje. Smeer het popje op verschillende plekken in met de smeermiddelen (dun laagje). Zie je verschillen tussen de ingesmeerde delen van het poppetje? Schrijf je waarneming op. Wat is je conclusie? Schrijf op welke middelen je waar hebt gesmeerd. Kun je uitleggen wat zonnebrand doet met het UV-licht? UV-licht is een deel van de straling die door de zon wordt uitgezonden, net als het voor ons zichtbare licht. Als je veel UV-stralen op je huid krijgt, worden huidcellen beschadigd: je verbrandt en op langere termijn kun je zo ook huidkanker krijgen. De stoffen in zonnebrandcrème houden de UV-stralen tegen. Dat kan door reflectie of door absorptie. Bij reflectie wordt een deel van de UV-stralen teruggekaatst (dan zie je soms een witte waas op je huid doordat een deel van het zichtbare licht ook wordt teruggekaatst). Bij absorptie kunnen hele kleine deeltjes in de zonnebrandcrème de UV-stralen opnemen en weer uitstralen als onschadelijke infraroodstraling: daar word je alleen warm van. Met dit proefje kun je ook testen of zonnebrandcrème met factor 30 meer straling tegenhoudt dan crème met factor. Hoe zou je dat aanpakken? Het omgekeerde effect van wat je in dit proefje ziet, kun je gebruiken om een onzichtbare boodschap te schrijven, die je met UV-licht wel kunt lezen. Pennen met UV-inkt & UV-lampje kun je o.a. kopen bij de Action of bij www.belltree.nl Kijk naar het filmpje: www.insidegamer.nl/pc/thedavincicode/videos/23 en doe een speurtocht met onzichtbare UV-codes! Donkere ruimte N.B.: gebruik sunblock met vermelding UV-A&B. Als UV-lamp kun je TL-verlichting gebruiken, grote TL-buizen of kleinere op batterijen, of een UV-lamp met batterijen. (www.stempelshop.nl/productdetail.aspx?productid=007100) UV-leds geven over het algemeen een minder goed resultaat. Extra toelichting In een donkere ruimte schijn je met een UV-lamp op de wel en niet ingesmeerde delen van het poppetje en bekijk je of er een verschil is in fluorescentie. Op de plekken waar sunblock zit, wordt UV-licht omgezet in infrarood en zie je geen weerkaatsing van zichtbaar licht. Dit werkt vooral goed met een oranje fluorescerende stift, maar ook met groene en gele markers. l Sunscreen http://en.wikipedia.org/wiki/sunscreen l UV-bescherming www.colpaoptiek.nl/index.php?uv-bescherming l Sunblock http://pediatrics.about.com/od/sunscreen/a/0_sunblock.htm l Bruin worden http://content1a.omroep.nl/80bdfa70380301eadbeb8317fd8b/d9b28/teleacnot/ schooltv/beeldbank/pdf/werkbladbruinworden_po.pdf 3
Zalfje erop Maak je eigen zalf Heb je last van een rode huid? Doe er een zalfje op! Gebeten door een insect? Zalfje erop! Spierpijn? Geen probleem: doe er gewoon een zalfje op! Potje vaseline (20 ml) Pannetje (Elektrisch) kookplaatje Gedroogde kamille Maïskiem- of zonnebloemolie Koffiefilter Leeg potje om je zelfgemaakte zalf in te doen Eventueel een thermometer Neem een eetlepel vaseline en Verwarm de vaseline tot hij Voeg de gedroogde kamille toe doe het in het smelt (ca. 0 C). en laat het mengsel ongeveer pannetje. 10 minuten trekken. Voeg een theelepel van de olie toe, zodat het mengsel vloeibaarder wordt. Roer met de theelepel. Pas op: vaseline gaat roken en vies ruiken bij te hoge temperatuur. Gebruik een lage stand van de kookplaat of doe een warmhoudplaatje tussen kookplaat en pannetje. Giet het warme mengsel in het koffiefilter en vang wat er doorheen loopt op in een potje. Laat de zalf afkoelen en probeer een beetje zalf uit op je hand. Zalf is een verzamelnaam voor verschillende medicinale of verzorgende halfvaste geneesmiddelen die op de huid worden gebruikt. Zo zijn er bijvoorbeeld zalfjes tegen jeuk (bij insectenbeten e.d.), zalfjes tegen spierpijn (zoals tijgerbalsem) en verzorgende crèmes, bijvoorbeeld dag- en nachtcrème. In de farmacie wordt een onderscheid gemaakt tussen zalf en crème. Onder zalf wordt een mengsel verstaan van hoofdzakelijk smeerbare vetten (bijvoorbeeld vaseline) vermengd met een werkzame stof. Van een crème is sprake als de basis een mengsel (emulsie) is van vetten en water. De zalf die je met deze methode maakt, is ongeveer één jaar houdbaar. Eventueel kun je een paar druppels kleurstof (voor voedingsmiddelen) toevoegen om jouw zalf een mooi kleurtje te geven. Je kunt ook andere kruiden gebruiken (bijvoorbeeld goudsbloem in plaats van kamille) en je kunt de kruiden ook heel fijn malen en dan in de zalf laten zitten. Veel kruiden worden bij de bereiding van zalven gebruikt vanwege het feit dat ze geneeskrachtige eigenschappen zouden hebben. Zo is goudsbloem desinfecterend, genezend en beschermend. Kamille is verzachtend, desinfecterend en zou helpen bij de wondheling. Zoek van de volgende kruiden op welke geneeskrachtige eigenschappen ze hebben en ook welke werkzame stof hiervoor zorgt: pepermunt, kamfer, wilg, vingerhoedskruid en papaver. Alle ingrediënten zijn te verkrijgen bij drogisterijen en kruidenwinkels. Antwoorden bij Plus opdracht Plant Werkzame stof Werking Kamferboom Kamfer Desinfecterend Papaver Morfine Pijnstillend Pepermunt (Mentha) Menthol Desinfecterend Vingerhoedskruid Digoxine Verlaagt hartfrequentie Wilg (Salix) Salicine (aspirine) Pijnstillend Zalf http://nl.wikipedia.org/wiki/zalf Zalfbereidingen www.kruidenvrouwtje.nl/bereidingen/zalf.htm Kamille www.natuurlijkerwijs.com/kamille.htm Terug naar Sakkara www.nwtonline.nl/00/nt/nl/0/artikel/238/terug_naar_sakkara.html
Bekerglas 1 Alleen water Hot! Maak een stof die warmte geeft Last van koude handen of voeten? Daarvoor bestaat een heel handige uitvinding, een handwarmer die zorgt dat je handen of voeten lekker warm worden. Ook als je boven op een berg midden in de sneeuw zit. Maar hoe werkt dat eigenlijk? 2 bekerglazen of waterglazen Thermometer Vul twee (beker)glazen voor Meet de temperatuur van het Schrijf de temperatuur op het vel 2/3 met koud water. water in beide glazen. papier. Doe in één van de bekerglazen twee eetlepels CaCl 2. Meet de temperatuur van het water in beide glazen opnieuw en noteer de temperatuur. Bekerglas 1 + Kun je het temperatuurverschil ook voelen? Je lost calciumchloride op in water. Bij dit proces komt warmte vrij. Hierdoor warmt het water op. CaCl 2 is een belangrijk nevenproduct van de chemische industrie. Het wordt ook als strooizout gebruikt in plaats van NaCl (keukenzout). Meet de temperatuur ten opzichte van de tijd (op verschillende momenten) en zet je resultaten netjes onder elkaar in een tabel. Wanneer wordt de maximale temperatuur bereikt? Bij de ANWB en bij buitensportwinkels kun je vaak handwarmers (of voetwarmers) kopen. Probeer deze handwarmers eens uit; hiervoor moet je het metaal dat erin zit een paar keer buigen. Werkt de handwarmer op dezelfde manier als de korrels in het water? Zo nee: wat is het verschil? Vel papier en pen 7 C Eetlepel Zakje vochtvreter met CaCl 2 (bijv. van de drogist) Bekerglas 1 Alleen water Bekerglas 1 + Calcium Cloride Let op: veiligheid! CaCl 2 (calciumchloride) is irriterend en prikkelend. Zorg dat je het niet in je ogen krijgt; anders goed uitspoelen met water. Handen goed wassen na afloop van dit proefje. Bij een handwarmer komt er energie vrij bij het kristalliseren. Bij dit proefje kost het oplossen energie, maar tegelijkertijd vormt het zout een hydraat en dit levert ook weer energie op. Deze toename is groter dan de afname. Deze energie komt vrij in de vorm van warmte waardoor het water opwarmt. Je kunt als aanvulling op deze proef de leerlingen de temperatuur als functie van de tijd laten meten en in een grafiek uiteen laten zetten. Na hoeveel tijd wordt de maximale temperatuur bereikt? CaCl 2 is een nevenproduct van de chemische industrie. Het wordt ook als strooizout gebruikt in plaats van NaCl (keukenzout). Doordat er warmte vrijkomt, is het inzetbaar bij lagere temperaturen. Calciumchloride http://nl.wikipedia.org/wiki/calciumchloride Handwarmer www.thuisexperimenteren.nl/science/jetnethandwarmer/handwarmer.htm Hydraten http://nl.wikipedia.org/wiki/hydraten Exotherm http://nl.wikipedia.org/wiki/exotherm
De geur van geld Goedkoop parfum maken Heb jij wel eens parfum gekocht? Voor een flesje van een bekend merk ben je al gauw 0 euro kwijt. Toch is het niet moeilijk om een parfum te maken. Parfumflesje (10 ml) Pannetje Kookplaat/gasbrander Gedroogde of verse bloemen of andere geurende ingrediënten, bijv. kaneel of sinaasappelschil. Theezeefje Maatcilinder (10 ml) Doe de bloemen of ingrediënten Vul het pannetje met water tot de Breng het water aan de kook. Laat waarvan jij denkt dat ze samen een ingrediënten net onder water zachtjes koken tot 2/3 van het water lekker luchtje vormen in een staan. is verdampt. pannetje. Laat het mengsel afkoelen en giet het door de zeef in de maatcilinder. Vul het parfumflesje met 2 ml van het geurmengsel en 8 ml ethanol. Schud het flesje goed en spuit een beetje parfum op je pols. Ruik of het een succes is geworden. Voor een flesje Clive Christian No 1 van 30 ml moet je meer dan 2.000 neertellen! En voor de exclusieve editie, Imperial Majesty, bijna 200.000 voor 00 ml! Maar dan heb je ook wat: de parfum zit in een hand gemaakte Baccarat kristallen fles versierd met een kraagje van 18-karaats goud en -karaat briljantgeslepen diamanten. Welke dure parfums kun jij nog meer vinden op internet? Hoeveel liter per jaar zou je moeten maken en verkopen om er een leuk jaarsalaris aan over te houden? Om een snelle variant van parfum of aftershave te maken, voeg je etherische oliën en/of rozenwater toe aan de ethanol in plaats van ingrediënten te koken. Vul een 10 ml parfumflesje met 8 ml ethanol. Voeg nu druppels van geurende stoffen toe, bijv. etherische oliën en rozenwater, waarvan jij denkt dat ze samen een lekker luchtje vormen. Schud het flesje om alle ingrediënten met elkaar te mengen. Spuit een beetje van het luchtje op je pols en ruik of het luchtje een succes is geworden. Doe het spel Geurenlotto (te koop bij Veldwerk Nederland, kijk op www.veldwerkwinkel.nl). Je legt de plaatjes met de geuren op tafel en je ruikt aan de potjes (zonder onderop te kijken) en probeert zo alle geuren op de goede plaats te krijgen. Kijk als je alle potjes geplaatst hebt, of je het goed hebt gedaan. Ethanol of een andere alcohol: je kunt zelfs wodka gebruiken! Let op: veiligheid! Ethanol/alcohol is licht ontvlambaar, houd het weg van ontstekingsbronnen. Niet proeven. Giftig! Let op: trek een labjas aan en zet een veiligheidsbril op! 10 11 Je kunt uiteraard de snelle variant combineren met het zelf extraheren van de geuren. Dit doe je door na stap vijf kant-en-klare geurende stoffen toe te voegen, zoals etherische oliën. Ga hierna verder met stap zes. Veel ingrediënten hebben even de tijd nodig om zich goed met ethanol te mengen. Laat het luchtje daarom bij voorkeur een tijdje staan. Na ongeveer een week kun je pas de definitieve geur waarnemen. Deze kan heel anders zijn dat de geur die je rook op de dag dat je de proef uitvoerde. Ethanol-9% is onder de naam bio-ethanol te verkrijgen bij drogisterijen. Parfum http://en.wikipedia.org/wiki/perfume Clive Christian no 1 http://beauty.blog.nl/parfum/2007/12/0/clive-christian-no-1-duurste-geur-ter-wereld Imperial majesty www.clive.com/boutique-eu/index.php/perfume/women/imperial-majesty/women-no1- imperial-majesty.html Alles over parfum www.allesoverparfum.nl/parfummaken/
Power! Energie krijgen van sportdrank Sportdrank wordt snel opgenomen door het lichaam doordat het dezelfde concentratie suiker (koolhydraten) bevat als de vloeistoffen in je lichaam. De meeste mensen kopen een kanten-klaardrankje, maar het is niet moeilijk om zelf te maken. Weegschaal (nauwkeurigheid 0,1 g) Suiker Flesje (10 ml) Keukenzout Bereken hoeveel gram suiker je Weeg de suiker af en doe deze in Weeg 0,2 gram keukenzout af op nodig hebt om 100 ml oplossing het flesje. Bedenk een slimme een papiertje op de weegschaal en met 8 massa-% suiker te maken. manier om dit te doen. giet het in het flesje. (Kom je er niet uit, vraag t je docent). Voeg aan de inhoud van het flesje 100 ml water toe. Voeg een beetje citroensap toe voor de smaak. Schud het mengsel goed. Proef je zelfgemaakte sportdrank. De meeste sportdranken bevatten een mix van zouten en koolhydraten. De zouten zorgen ervoor dat je het vocht dat je verliest door zweten sneller weer aanvult. Daarnaast voorkomt het bijvoorbeeld bij het lopen van lange afstanden dat je watervergiftiging krijgt door een tekort aan zouten. De koolhydraten geven je de energie om langer door te gaan. Zoals een auto benzine nodig heeft, heeft je lichaam koolhydraten nodig om te presteren. Omdat je lichaam geen grote hoeveelheden koolhydraten kan opslaan, moet je deze energiebron aanvullen tijdens het sporten. Het soort koolhydraat maakt daarbij wel verschil. Het beste is het om een snel opneembaar koolhydraat te gebruiken. In veel sportdrankjes zit daarom niet gewone suiker, maar een mix van maltodextrine en dextrose. Dat zijn suikers die je lichaam snel opneemt. Bereken dan bij stap 1 hoeveel maltodextrine of Roosvicee je moet toevoegen om 8 massa-% koolhydraten in 100 ml water te krijgen. Maltodextrinepoeder zit bijvoorbeeld in Fentomal van Nutricia. Bij de meeste sportwinkels kun je een variant hiervan vinden. Je kunt ook bijv. Isostar gebruiken, maar daarin zitten allerlei extra ingrediënten; het toevoegen van extra zout is dan bijvoorbeeld niet nodig. Ga eens een stuk hardlopen, minimaal 3 km, zonder sportdrankje (water is wel toegestaan). Herhaal de afstand na een paar dagen maar drink dit keer van tevoren een sportdrankje. Merk je een verschil? Maatcilinder (100 ml) Citroensap Maak ook eens een sportdrankje met Roosvicee of dextrose of maltodextrine in plaats van suiker. Hoeveel gram suiker heb je nodig? 100 ml water is 100 gram. Dus 8 massa-% van 100 ml is: (8% / 100 gram) x 100% = 8 gram suiker oplossen in 100 ml water. Dextrose of maltodextrinepoeder is in vele sportvoedingwinkels verkrijgbaar. Daarnaast vind je het soms ook bij de drogist en supermarkt. Sportdrank http://www.voedingscentrum.nl/encyclopedie/sportdrank.aspx Dextrose http://nl.wikipedia.org/wiki/dextrose Koolhydraten http://www.voedingscentrum.nl/encyclopedie/koolhydraten.aspx Sportdranken http://www.healthylives.nl/voeding/wat-is-gezond/dranken/sportdranken 7
Vier! Vloeistoffen op elkaar stapelen Je maakt een vloeistoftoren met vier lagen. Maatbeker Glas of glazen potje Stroop (of siroop) Sla-, zonnebloem- of olijfolie Schenk een laag stroop in het glas van ongeveer 1, cm dik. Gebruik de ethanol voor de vierde en laatste laag van 1, cm dik. Schenk daar voorzichtig uit een maatbeker een laag water op, ook 1, cm dik. Schenk het water rustig via een lepel. Laat verschillende voorwerpen voorzichtig los vlak boven de vloeistof. Maak een laag olie van 1, cm. Weer rustig schenken via de lepel. Op welke niveaus blijven de verschillende materialen drijven? Hoe komt het dat de voorwerpen op verschillende lagen blijven drijven? Dat heeft te maken met de dichtheid van de vloeistof en de dichtheid van de voorwerpen. Probeer op internet (of in BINAS) uit te zoeken wat de dichtheid is van de verschillende voorwerpen en van de gebruikte vloeistoffen. Zijn er nog meer factoren die een rol spelen? (bijvoorbeeld luchtbelletjes onder de voorwerpen). In plaats van ethanol kun je ook spiritus gebruiken en het water een kleurtje geven: zo zie je een duidelijker verschil tussen de lagen. Je kunt het proefje ook nog uitbreiden met verschillende concentraties suikerwater met diverse kleurtjes. Hoeveel lagen kun jij maken? Kun je verschillende materialen vinden zodat op elk niveau iets blijft drijven? En kun je ook kleine voorwerpen vinden die blijven zweven, of eerst blijven drijven en pas na een tijdje zinken? Kleine stukjes: kunststof (bijv. roerstaafje), hout (prikker), gum, paperclip, steentje. Ethanol Let op: veiligheid! Ethanol is licht ontvlambaar, houd het uit de buurt van ontstekingsbronnen. Niet proeven: giftig! 1 1 Dit proefje kan ook uitgebreid worden met verschillende concentraties suikerwater (met verschillende kleurtjes). Met dit proefje kan het verband worden gelegd met de Dode Zee: wat blijft daar allemaal drijven? En hoe kan dat? Ethanol-9% is onder de naam bio-ethanol te verkrijgen bij drogisterijen. Dichtheid http://nl.wikipedia.org/wiki/dichtheid_(natuurkunde) Dode Zee http://nl.wikipedia.org/wiki/dode_zee Onder of boven water www.expeditionchemistry.nl/9/onderofbovenwater/ Suikerwater http://nl.wikipedia.org/wiki/suikerwater 8
Stuiteren Zelf stuiterballen maken Siliconerubber wordt gebruikt als lijm en smeermiddel, voor taartvormen, voor implantaten bij borstvergrotingen en als ingrediënt van verzorgingsproducten zoals haargel en shampoo. En natuurlijk voor het maken van stuiterballen! Plastic of latex handschoenen Maatcilinder (20 ml) glas (3% natriumsilicaat in water) Meet met handschoenen aan Giet het in het plastic bekertje. 20 ml waterglas af. Voeg de ethanol toe en roer met het stokje in gelijkmatige cirkelbewegingen tot het gel wordt. Kneed het voorzichtig tot een bal. Stop als de bal wit wordt, dan gaat het brokkelen. Spoel de maatcilinder een paar keer goed om en meet daarna 10 ml ethanol af. Laat de bal een dag uitharden. Probeer dan voorzichtig of hij stuitert. Doe het na een aantal dagen nog eens. Merk je verschil? Bij dit experiment maken we een silicapolymeer door het silicaat uit waterglas te laten reageren met alcohol. Je kunt het je zo voorstellen dat de silicaatdeeltjes eerst los van elkaar in het water zitten. Door de reactie met alcohol gaan de deeltjes aan elkaar vastzitten en vormen zo een lange keten; dit vormt de vaste stof waarvan je de stuiterbal kunt maken. De stuiterbal is eerst nogal bros en verkruimelt makkelijk. Je kunt hem sterker maken door de bal een paar dagen bij kamertemperatuur te laten drogen. Wist je dat waterglas wordt gemaakt door zand en soda te versmelten bij een temperatuur van maar liefst 1300 C? Kun je de stuiterbal ook een kleurtje geven? Hoe zou je dat doen? Probeer het maar eens! Met stuiterballen kun je natuurlijk heel veel verschillende spelletjes doen. Bijvoorbeeld overgooien, waarbij de stuiterbal precies 3x moet stuiteren. Of kijk op internet, bijvoorbeeld: http://spele.nl/games/behendigheid/ arkanoid/stuiterbal Ethanol Plastic bekertje Houten stokje Let op: veiligheid! glas is giftig en gevaarlijk voor ogen en huid. Bij aanraking onmiddellijk afspoelen met veel water. Bel eventueel de huisarts. Let op: trek een labjas aan en zet een veiligheidsbril op! Let op! Eenmaal opgedroogd is waterglas nauwelijks meer van het glaswerk te verwijderen. Maak het glaswerk dus direct na gebruik schoon of neem een plastic beker. Ethanol-9% is onder de naam bio-ethanol te verkrijgen bij drogisterijen. glas kun je online bestellen bij enkele drogisterijen en is incidenteel ook bij bouwmarkten te koop. Om de bal een kleurtje te geven, kun je een mespuntje voedingskleurstofpoeder mengen met de 20 ml waterglas voordat je de ethanol toevoegt. Siliconen http://en.wikipedia.org/wiki/silicone http://nl.wikipedia.org/wiki/silicone Stuiterbal www.thuisexperimenteren.nl/science/stuiterbal/stuiterbal.htm Polymeer http://nl.wikipedia.org/wiki/polymeer 9
Onbrandpaar papier Papier maken dat niet kan branden Houd een vlammetje bij een willekeurig stuk papier en het verbrandt zonder problemen. Maar bestaat er ook zoiets als onbrandbaar papier? Spiritus (of ethanol) Maatcilinder (100 ml) Bakje Zout Schaar Papier Bereken hoeveel ml spiritus en Doe de hoeveelheden water en Knip een strook papier af. water je moet mengen om 100 ml spiritus in een bakje en meng het oplossing te maken met een snufje zout. met 0 vol.-% spiritus. Doop de strook in het mengsel van spiritus en water. Houd de strook van je af in de vlam van een aansteker of lucifer. Doe dit uit de buurt van brandbare voorwerpen! Er kan een steekvlam ontstaan. Herhaal de proef met 0%, 2%, 7% en 100% spiritus-in-wateroplossingen. Is het papier onbrandbaar? Zo ja: bij welke concentratie? Het papiertje lijkt in brand te staan, maar zolang er genoeg water in het mengsel aanwezig is, zal alleen de spiritus verbranden en het water zal deels verdampen en deels achterblijven. Het water dat nog niet verdampt is nadat de spiritus is opgebrand, beschermt het papiertje. Wanneer er te weinig water in de mix zit, zal het water verdampen voordat alle spiritus verbrand is en dan zal het papiertje daadwerkelijk verbranden. Wanneer er te veel water in het mengsel zit, brandt het helemaal niet. Het zout zorgt voor de kleur van de vlammen daardoor zie je ze beter. Onderzoek wat het verschil is als je wel of geen zout toevoegt. Maak een duidelijk verslag van je proef waarin je bijvoorbeeld in een tabel laat zien wat er gebeurt bij de verschillende spiritusconcentraties. Goocheltruc? De concentratie waarbij het papiertje het beste beschermd blijft, kun je in principe ook op echte bankbiljetten uitvoeren. Je krijgt dan een brandend bankbiljet dat daarna toch nog heel is. (De makers van deze proef zijn niet verantwoordelijk voor het eventuele verlies van de bankbiljetten, mocht de proef mislukken!) Lang pincet of tang Lucifers of aansteker Let op: trek een labjas aan en zet een veiligheidsbril op! De verhoudingen voor de oplossingen zijn: 0 vol-% spiritus : 0 ml spiritus / 100 ml water 2 vol-% spiritus : 2 ml spiritus / 7 ml water 0 vol-% spiritus : 0 ml spiritus / 0 ml water 7 vol-% spiritus : 7 ml spiritus / 2 ml water 100 vol-% spiritus : 100 ml spiritus / 0 ml water In plaats van spiritus kun je ook ethanol gebruiken. Brandend geld www.thuisexperimenteren.nl/science/brandend%20geld/brandendgeld.htm Volumeprocent http://nl.wikipedia.org/wiki/volumeprocent Spiritus http://nl.wikipedia.org/wiki/brandspiritus Verbranding http://nl.wikipedia.org/wiki/verbranding 10
Mooi! Tuinieren met zout Zout heeft de interessante eigenschap dat het kristallen kan vormen. Er zijn ontzettend veel verschillende proefjes die van dit principe gebruikmaken. Maak van een koffiefilter of een stuk filtreerpapier een kegel. Teken dikke lijnen met de verschillende kleuren viltstiften rondom de kegel. Meet ml ethanol af. Voeg 10 g zout en 100 ml heet water uit de kraan toe. Het papier zuigt de vloeistof op. Langzaam maar zeker zal van de opgezogen vloeistof het water verdampen. Doordat het water verdampt, kunnen de zoutdeeltjes niet meer in de oplossing blijven. De ethanol wordt toegevoegd omdat inkt hierin beter oplost. Bekijk de zouttuinen in de Dode Zee: www.teleblik.nl/media/11088 Waarom heet dit de Dode Zee? Koffiefilter of filtreerpapier Stiften (wateroplosbare inkt) Maatcilinder (10 ml) Keukenzout Ethanol Giet de mix in een lege fles en sluit die af met de dop. Meng de stoffen door goed te schudden. Als (bijna) al het zout is opgelost, giet je de oplossing in de bak. Zet de kegel in de bak met de punt omhoog. Laat de bak een week staan en kijk regelmatig wat er gebeurt. Dit experiment kun je ook uitvoeren zonder ethanol. Het eindresultaat is dan soms wel iets minder spectaculair. Probeer het ook eens met verschillende concentraties zout: wat werkt het best? Fles (liefst glas) met dop Plastic of glazen bak Let op: veiligheid! Ethanol is brandbaar en giftig. Zorg er dus voor dat je het uit de buurt van een ontstekingsbron houdt en niet inslikt. Let op: trek een labjas aan en zet een veiligheidsbril op! Deze proef is vrij kort en het is dan ook een goed idee om in dezelfde les meerdere proefjes met zoutkristallen te laten uitvoeren. Je kunt de leerlingen bijvoorbeeld de proef Aluinkristallen kweken laten doen, of als demo de proef Chemische tuin uitvoeren. Zie hiervoor ook de links. Zouttuin www.thuisexperimenteren.nl/science/chemtuinzout/chemtuin.htm Chemische tuin www.thuisexperimenteren.nl/science/chemtuin/chemtuin.htm Kristallen kweken www.thuisexperimenteren.nl/science/aluin/aluinkristallenkweken.htm Kristal http://nl.wikipedia.org/wiki/kristal_(natuurwetenschappen) 11
Flowerpower Autorijden op zonnebloemolie Auto s rijden op brandstof uit aardolie, maar die raakt op. Biodiesel is een mogelijke vervanger die veel schoner is. Plastic of latex handschoenen Weegschaal of balans Natriumhydroxide korrels (gootsteenontstopper) Spiritus Glazen pot met schroefdop Warmhoudplaat elektrisch of gas Zonnebloemolie Bekerglas Thermometer Maatcilinder (0 ml) Pipet Doe 1 g natriumhydroxide (korrels!) en 2, ml spiritus in de glazen pot. Giet de warme olie in de pot. Sluit de pot goed af en schud 1 minuut. Schroef de deksel op de pot en schud totdat de korrels zijn opgelost. Laat de pot staan tot je na korte tijd vaag drie lagen ziet ontstaan. Verwarm 20 ml zonnebloemolie in het bekerglas tot 0 C. Druppel met de pipet water erbij tot de bovenste laag doorzichtig is. Druppel niet te snel of te hoog. De bovenste laag is de biodiesel. Spiritus is een mengsel van verschillende alcoholen (o.a. ethanol en methanol) en een kleurstof. Het maken van biodiesel gebeurt in twee stappen. Eerst wordt de olie afgebroken door de gootsteenontstopper. Bij deze reactie komen vetzuren en glycerol vrij. Vervolgens reageren de vetzuren met de alcohol en onstaat er als product biodiesel. Ook van frituurvet kun je biodiesel maken. Twee Nederlandse studenten hebben zelfs 17.000 km gereden op deze biodiesel. Let op: je kunt ook meer of minder maken, zolang de verhoudingen maar gelijk blijven. Wil je bijvoorbeeld 0 ml maken, dan gebruik je 0,2 g natriumhydroxide korrels, 0 ml olie en 8, ml spiritus. Let op: veiligheid! Spiritus en methanol zijn giftig en brandbaar. Natriumhydroxide is zeer bijtend; vermijd dus huidcontact. Wat denk jij: zou biodiesel echt de oplossing zijn voor het klimaatprobleem en het tekort aan olie waar we in de toekomst mee te maken krijgen? Bekijk het filmpje rijden op slaolie : www.schooltv.nl/beeldbank/ clip/20071113_koolzaad01 En een NOS-uitzending over biobrandstof: www.teleblik.nl/media/1732 Wist je dat er ook races zijn waarbij auto s op zonne-energie rijden? www.worldsolarchallenge.org Ook zijn er auto s die rijden op windenergie. Probeer zelf eens een autootje te bouwen dat op windenergie rijdt. Kijk voor inspiratie op: www.technochallenge.nl/basisonderwijs/lesmate riaal/zeilwagen.html en www.technochallenge.nl/basisonderwijs/lesmateriaal/windenergiewagen1. html Let op: trek een labjas aan en zet een veiligheidsbril op! Als je biodiesel met spiritus maakt, is het verschil tussen de lagen het duidelijkst te zien (door de kleurstof), maar je kunt ook methanol gebruiken. Methanol kun je kopen via online drogisterijen. Biobrandstof www.thuisexperimenteren.nl/science/biobrandstof/biobrandstof.htm Biodiesel http://nl.wikipedia.org/wiki/biodiesel Transesterificatie (omestering) http://nl.wikipedia.org/wiki/transesterificatie Biobrandstoffen http://nl.wikipedia.org/wiki/biobrandstoffen 12
Meer inspiratie opdoen? www.c3.nl www.exactwatjezoekt.nl www.expeditionchemistry.nl (leuke proefjes voor thuis) www.scheikunde.hslab.nl (proefjes voor gevorderden/klik Basis en Scheiding) www.chemguide.co.uk (voor gevorderden) www.experimenten.nl (klik Chemie) www.experimenteren.nl (eenvoudige proefjes/klik Scheikunde) www.proefjes.nl (eenvoudige proefjes) www.youtube.com (zoek op: chemistry experiments) www.chemie.startpagina.nl www.chemieforum.nl www.scheikundejongens.nl 13