Anfragen wegen Facharbeiten
Aus dem E-Mail-Korb von Professor Blume

Facharbeiten 167
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F: Ich fertige gerade meine Seminararbeit zum Thema "Bestimmung des Fettgehaltes in Pommes Frites und Knabbersachen" an. Dazu habe ich im Labor mittels einer Ratz-Fatz-Methode den Fettgehalt in Pommes, Chips und anderen Knabbersachen bestimmt.

Die Ratz-Fatz-Methode funktioniert folgendermaßen:
Man wiegt 1,000g der Probe in eine Spritze, erhitzt dann Aceton (Lösungsmittel) in einem Becherglas und spült die Probe mit dem Aceton 5 Mal. Danach legt man die Probe für 1-2 h in den Trockenschrank. Den Fettgehalt ermittelt man nun, indem man ausrechnet, um wie viel Gramm die Probe leichter geworden ist. Man subtrahiert also das Gewicht nach der Trockenzeit vom Gewicht vor dem Spülen. Diese Differenz ist dann das Fett, das rausgespült worden ist. Daraus kann man dann den Fettgehalt ermitteln.

Mittels dieser Methode habe ich bei Chips/ Erdnussflips den Fettgehalt bestimmt. Die Chips/ Erdnussflips habe ich dann eine/ zwei/ vier Woche offen gelagert und erneut den Fettgehalt bestimmt. Dieser hatte sich erhöht.
Jetzt habe ich folgendes Problem: ich muss raus finden, an was diese Erhöhung des Fettgehaltes nach der offenen Lagerung liegt.
Ich habe schon im Internet recherchiert und habe folgende Vermutung: Das Fett oxidiert an der Luft, dadurch wird die Masse des Fettes erhöht (Sauerstoff hat ja auch eine Masse). Nun spült man mittels Aceton das Fett aus der Probe und es macht den Anschein, als ob sich der Fettgehalt erhöht hätte. Ist diese Vermutung richtig?

Als Anlage habe ich Ihnen meine Laborergebnisse geschickt. Die Proben, bei denen ich die Erhöhung des Fettgehaltes festgestellt habe, habe ich rot markiert.
Hier habe ich die Erhöhung noch ausgerechnet:
Erdnussflips: nach 4 Wochen offener Lagerung: Erhöhung des Fettgehaltes um 16,9%
Erdnussflips: nach 2 Wochen offener Lagerung: Erhöhung des Fettgehaltes um 8%
Chips: nach 1 Woche offener Lagerung: Erhöhung des Fettgehaltes um 19,217%


A: Ich gehe mal davon aus, dass Ihre Ratz-Fatz-Methode/Messmethode auch wirklich zulässt, auf derartige Veränderungen zu schließen.

Ihre Argumentation ist ansonsten schlüssig. Die Sauerstoffaufnahme kann bei fetten Ölen beträchtlich sein.

Hinzu kommen weitere, das Gewicht steigernde Faktoren:
1. Fetthydrolyse unter Addition von Wasser
2. Vergessen sollten Sie auch nicht, dass bei offener Versuchsführung Mikroorganismen einfliegen könnten, deren Wachstum man „wiegen“ kann.
3. Hinzu kommt, dass Lebensmittel insgesamt hygroskopisch sein können, also Wasser aufnehmen und deshalb mit der Zeit immer mehr wiegen. Knackige Fritten oder Chips werden so zu gummiartigen „Pömpeln“.

Noch ein Hinweis: Bei derartig groben Messmethoden sind Angaben wie diese unwissenschaftlich: “Chips: nach 1 Woche offener Lagerung: Erhöhung des Fettgehaltes um 19,217 %“. Statt 19,217 % sollte besser 19-20 % stehen…

Ihre im Anhang mitgeschickten Messungen habe ich mir übrigens nicht angesehen, da ich grundsätzlich keine Anhänge von Unbekannten öffne. Das werden Sie verstehen.


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F1: Mein Name ist (…), ich bin 17 Jahre alt und besuche das Benedikt-Stattler-Gymnasium in Bad Kötzting, Bayern.

Im Rahmen meiner Seminararbeit befasse ich mich mit großem Interesse mit dem Thema Fluoreszenzfarbstoffe. Aufgrund der nur spärlich vorhandenen Literatur bin ich hierbei sehr stark auf das Internet angewiesen. Durch die Empfehlung meines Seminarleiters bin ich auf Ihre sehr informativen Internetseiten gestoßen.

Besonders der Versuch mit dem Farbstoff Berberin aus der Mahonie hat mich begeistert (http://www.chemieunterricht.de/dc2/tip/04_10.htm). Jedoch ist hierbei bei meiner eigenen Durchführung des Versuches ein Problem aufgetreten.

Unter UV-Licht konnte ich eine wunderschöne Fluoreszenz der Wurzel beobachten. Als ich jedoch, nachdem ich den Farbstoff aus der Wurzel extrahiert hatte, die Lösung mit UV-Licht bestrahlte, trat nur eine schwache Fluoreszenz an der Oberfläche der Lösung auf, wie sie es in dem angehängten Bild sehen können. Auch nach erneutem Extrahieren des Farbstoffs über mehrere Tage und genauer Einhaltung der Versuchsanweisungen, konnte keine richtige Fluoreszenz beobachtet werden.
Da mein Seminarleiter und Ich das Scheitern des Versuches nicht erklären konnten, bitte ich nun Sie um Hilfe. Vielleicht haben Sie eine Idee, warum der Farbstoff zwar in der Wurzel, aber nicht in der Lösung fluoreszierte.

Ich würde mich sehr über eine hilfreiche Antwort von Ihnen freuen und bedanke mich schon einmal ganz herzlich.


A1: Ihr Versuchsergebnis ist völlig in Ordnung, die Bilder sind gelungen. Fluoreszierende Lösungen zeigen die Fluoreszenz am meisten an derjenigen Fläche, die bestrahlt wird. Bei Ihren Bildern erkennt man, dass sich die UV-Quelle über den Lösungen befindet. Grund: Das anregende UV-Licht wird adsorbiert und gelangt - vor allem bei hohen Konzentrationen des Farbstoffs - nicht in das Innere der Flüssigkeit, kann dort also keine Fluoreszenz auslösen. Wenn Sie die Schichtdicke der Lösung verringern, werden Sie auch mehr Fluoreszenz erhalten. Geben Sie deshalb mal soviel Lösung in eine Kristallisierschale, dass gerade deren Boden bedeckt wird, und bestrahlen Sie mit UV. Die ganze Schale wird fluoreszieren.

Noch ein Nachtrag: Haben Sie den pH-Wert Ihrer Lösung geprüft? Wenn die Lösung zu sauer ist, kann die Fluoreszenz ausbleiben.


F2: Ich bedanke mich herzlich bei Ihnen für die schnelle und hilfreiche Antwort. Es freut mich zu hören, dass mein Versuch doch funktioniert hat und ich ihn nun in meine Seminararbeit einbauen kann. Auch möchte ich mich für den Tipp mit der Kristallisierschale bedanken.

Ich wünsche Ihnen ein schönes Wochenende.


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F1: Ich schreibe zur Zeit an meiner Facharbeit zum Thema "Tintenkiller", dazu soll ich alternative Stoffe finden, die man anstatt der Bleichsubstanz im heutigen Tintenkiller benutzen kann. Ich habe bereits ihre Versuche zum Nachweisen der Bleichsubstanz nachgemacht und frage mich nun ob man nicht eventuell Vitamin C oder Citronensäure benutzen könnte.

Nun habe ich aber keine Versuchsprotokolle für die Durchführung solcher Versuche.... Könnten Sie mir da eventuell helfen?


A1: Sie können es natürlich mit Ascorbinsäure (Vitamin C) oder Citronensäure versuchen. Bei der Vielzahl von Tintenfarbstoffen ist es sogar denkbar, dass Sie den einen oder anderen „Volltreffer“ landen.

Sie sollten stattdessen aber nach unschädlichen Substanzen suchen, die in Aufbau und chemischen Wirkung den Hydrogensulfit-Ionen gleichen. Das sind z. B. die Hydrogencarbonat-Ionen, die im Backpulver oder in Kaisernatron ® enthalten sind. Diese bilden mit den üblichen Tintenfarbstoffen (Triphenylmethan-Derivate) die typischen Additionsverbindungen am zentralen C-Atom und bewirken so die Entfärbung.

Diesen ökologischen Tintenkiller beschreibe ich in der Tipp-Webseite, die Sie eigentlich kennen müssten.


F2: Ich habe es heute mal mit Backpulver probiert, leider jedoch keinen Erfolg gehabt. Trotzdem vielen Dank für ihre Antwortmail.


A2: Für den Tipp mit dem Hydrogencarbonat haben Schüler sogar einen Chemiepreis gewonnen.

Sie sollten es mit verschiedenen Tintensorten versuchen und dann auch reines Natriumhydrogencarbonat (z. B. Kaisernatron ®) nehmen. Wer weiß, was in dem Backpulver, das Sie verwenden, wirklich drin ist. Und enthält Ihre Tinte wirklich einen Triphenylmethanfarbstoff?


F3: Ich habe nocheinmal eine Frage an sie. In der Bleichsubstanz Na2SO4 ist kein Hydrogencarbonat enthalten, warum also reagiert die Tinte mit Backpulver oder Kaisernatron?


A3: Ich habe den Eindruck, dass Sie mit dem Thema - zumindest was die Chemie angeht - überfordert sind. Es handelt sich keinesfalls um Natriumsulfat, sondern -sulfit. Nur letzteres von den Beiden kann an die Triphenylmethanfarbstoffe der Tinte andocken und sie so entfärben. Es kommt für ein „Andockteilchen“ darauf an, dass es nicht nur negativ geladen ist, sondern auch ein freies Elektronenpaar besitzt, das mit dem positiv polarisierten Zentral-C-Atom des Farbstoffs reagieren und eine vierte Bindung aufbauen kann. Die gleichen Eigenschaften wie das Hydrogensulfit-Ion hat auch das Hydrogencarbonat-Ion aus dem Kaisernatron. Beide sind sterisch und hinsichtlich ihrer Ladungsverteilung identisch aufgebaut.


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F: Ich, (…), bin ein Schüler der Klassenstufe 12/13 auf dem Gymnasium "Schulfarm Insel Scharfenberg" in Berlin und beschäftige mich zurzeit mit Biokunststoffen und ihrer Zukunft in einer Zeit ohne Erdöl im Rahmen der 5. Prüfungskomponente des Abiturs.
Auf diese Weise wurde ich auf Ihre Internetseite aufmerksam und führte heute am 16.03.2012 einen Versuch zur Synthese eines Polylactids.

Für diesen Versuch verwendete ich 90%ige Milchsäurelösung. Bei Hinzugabe des Katalysators begann das Gemisch bereits unter Gasbildung (Wasser) zu reagieren. Als ich das Gemisch mithilfe eines Bunsenbrenners erhitzte, trat die erwartete, verstärkte Gasbildung ein, aber das Gemisch verfärbte sich nicht orangebraun.
Meine Lehrerin vermutete, ich hätte zu wenig von dem Katalysator hinzugegeben und fügte eine sehr großzügig gehaltene Spatelspitze hinzu. Daraufhin wurde die Reaktion verstärkt, aber die orangebraune Färbung blieb aus. Nach ungefähr fünf Minuten war das Gemisch bzw. das "Polylactid" deutlich viskoser geworden.


A: Ferndiagnosen sind immer schwer. Es sieht aber so aus, als wenn Ihr Versuch ja geklappt hat - auch wenn die Färbung ausblieb.
Mir fällt auf, dass Sie eine 90%ige Lösung der Milchsäure verwendet haben, wir dagegen haben reine Milchsäure genommen. Das kann das Ausbleiben der Färbung erklären.
Im Einzelnen noch zu Ihrer Mail: „Liegt die Ursache beispielsweise in der Konzentration der Milchsäure, an ihrer optischen Aktivität oder an dem zu kleinen Zeitraum, in dem das Gemisch erhitzt wurde?“ Auf keinen Fall liegt das Ausbleiben der Färbung an der optischen Aktivität. Letztere wirkt sich nur aus, wenn die Milchsäure mit ebenfalls optisch aktiven Substanzen reagiert. Ansonsten sind Enantiomere chemisch identisch.
Ich vermute, dass Sie einfach zu vorsichtig vorgegangen sind. Erhitzen Sie einfach mal etwas kräftiger.


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F: Meine Name ist (…) und ich bin Schülerin am Engelbert-Kaempfer Gymnasium in Lemgo. Für meine Facharbeit, welches das Thema "Vergleich des Vitamin C Gehalts verschiedener Apfelsorten unter unterschiedlichsten Lagerbedinungen" hat, habe ich ein Experiment von ihrer Seite verwendet: http://www.chemieunterricht.de/dc2/asch2/.

In der Durchführung steht: " Wir tropfen Iodatlösung zu und vermischen gut. Bei bleibender Blaufärbung der Lösung ist der Äquivalenzpunkt erreicht." Jedoch wurde es bei mir nicht blau sonder gold- bis braunfarbend. Leider weiß ich nicht warum es bei mir nicht blau geworden ist, sondern goldfarbend, da die Chemikalien alle frisch bestellt und frisch hergestellt wurden. Ich würde mich freuen, wenn sie mir einen Tipp geben könnten, was ich falsch gemacht haben könnte.


A: Sie meinen diesen Versuch. Der Versuch ist oft erprobt worden und funktioniert eigentlich immer.

Es ist schwer für mich, Ferndiagnosen zu stellen. Ich gehe mal davon aus, dass Sie wissen, dass beim Versuch freies Iod entsteht. Dessen Lösung ist in Gegenwart von Iodid-Ionen wegen der Bildung von I3- löslich und gelbbraun. Das scheint bei Ihnen ja funktioniert zu haben.

Jetzt gibt es die Möglichkeit, dass Sie vergessen haben, Stärkelösung zuzugeben. Wenn Sie das doch getan haben, haben Sie vielleicht keine so genannte lösliche Stärke, sondern die allgemein bekannte Stärkemischung aus Amylose und Amylopectin genommen. Nur lösliche Stärke bildet den blauen Komplex mit Iod/Iodid. Und wenn Sie lösliche Stärke genommen haben und die Blaufärbung bleibt trotzdem aus, so besteht die Möglichkeit, dass Sie vergessen haben, die lösliche Stärke zur Herstellung der Lösung aufzukochen - das ist unbedingt notwendig, sonst bleibt die Blaufärbung ebenfalls aus.

Haben Sie das Experiment einmal mit Ascorbinsäure aus der Sammlung ausprobiert? Ansonsten kann ich Ihnen nicht weiterhelfen. Vielleicht hat Ihr Mentor einen Tipp.

Zu Ihrer Facharbeit möchte ich noch anmerken, dass der Nachweis des Abklingens des Ascorbinsäuregehalts aufgrund der Alterung von Obst für Laien schwer nachweisbar ist. Das liegt einmal an der mangelnden Standardisierung der Experimente. Außerdem kann es aufgrund von Gewebezersetzung sogar zu einer Erhöhung der Konzentration von Ascorbinsäure kommen.

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Letzte Überarbeitung: 16. Januar 2013, Dagmar Wiechoczek