Koka Cola
Koka Cola
Koka Cola
Transform your PDFs into Flipbooks and boost your revenue!
Leverage SEO-optimized Flipbooks, powerful backlinks, and multimedia content to professionally showcase your products and significantly increase your reach.
Mappetekst 3<br />
”<strong>Koka</strong> <strong>Cola</strong>”<br />
Naturfag 1<br />
oktober 2007<br />
Evy Sundsfjord<br />
Lisa Lennertsen Abelsen<br />
Grete Melå<br />
Institutt for lærerutdanning og kulturfag<br />
Allmennlærerutdanningen
Naturfag 1<br />
”<strong>Koka</strong> <strong>Cola</strong>”<br />
Innhold<br />
1 Innledning ............................................................................................................................................. 3<br />
2 Teori ..................................................................................................................................................... 4<br />
3 Materiell og metode .............................................................................................................................. 6<br />
4 Resultater .............................................................................................................................................. 7<br />
5 Drøfting ................................................................................................................................................ 8<br />
6 Konklusjon ......................................................................................................................................... 10<br />
Evy Sundsfjord, Lisa L. Abelsen, Grete Melå 05.10.2007<br />
2
1 Innledning<br />
Fredag 21.09.2007 hadde vi laboratorieøvelser der oppgaven var å separere stoffer i en<br />
blanding ved filtrering, destillering, ekstrahering eller kromatografi.<br />
Vi valgte å destillere drikkene Coca <strong>Cola</strong> og <strong>Cola</strong> Zero. I tillegg ønsket vi å gjøre en<br />
inndamping av løsningene for å påvise forskjeller i sukkerinnhold i disse to drikkene.<br />
Evy Sundsfjord, Lisa L. Abelsen, Grete Melå 05.10.2007<br />
Naturfag 1<br />
”<strong>Koka</strong> <strong>Cola</strong>”<br />
Vi var i forkant usikre på om vi fikk skilt ut rent vann fra blandingen. Vi visste ikke noe om<br />
hvilke stoffer <strong>Cola</strong>essensen inneholder, og da heller ikke noe om disse stoffenes kokepunkter.<br />
Vi forventet at Coca <strong>Cola</strong> skulle inneholde en betydelig mengde sukker i motsetning til <strong>Cola</strong><br />
Zero.<br />
I kunnskapsløftet (LK-06:84f) finner vi følgende mål for opplæring i kompetansemålene etter<br />
10. årstrinn:<br />
• ” Planlegge og gjennomføre undersøkelser for å teste holdbarheten til egne hypoteser og velge<br />
publiseringsmåte.<br />
• Demonstrere verne- og sikkerhetsutstyr og følge grunnleggende sikkerhetsrutiner i<br />
naturfagundervisningen.<br />
• Skrive logg ved forsøk og feltarbeid og presentere rapporter ved bruk av digitale hjelpemidler.<br />
• Undersøke kjemiske egenskaper til noen vanlige stoffer fra hverdagen.<br />
• Planlegge og gjennomføre forsøk med påvisningsreaksjoner, separasjon av stoffer i en blanding og<br />
analyse av ukjent stoff.”<br />
3
2 Teori<br />
Væskene Coca <strong>Cola</strong> og <strong>Cola</strong> Zero er blandinger. De er<br />
blandinger av en løsning (homogen blanding) og gass. (Reistad,<br />
K. m.fl.:67). Ved å se på <strong>Cola</strong>drikkene kan vi ikke skille vannet,<br />
sukkeret og øvrige stoffer fra hverandre. Det eneste som skiller<br />
seg ut er karbonsyren. Denne sees som små, brusende bobler i<br />
væsken. Drikkene framstår forøvrig som ”ett stoff” fordi<br />
stoffene i drikkene har partikler med en viss likhet som gjør at de<br />
blander seg med hverandre og finfordeles (www.naturfag.no).<br />
En mer presis forklaring på dette er i følge K. Reistad m.fl. (s68)<br />
Evy Sundsfjord, Lisa L. Abelsen, Grete Melå 05.10.2007<br />
Naturfag 1<br />
”<strong>Koka</strong> <strong>Cola</strong>”<br />
at; http://no.wikipedia.org/wiki/Coca-<strong>Cola</strong><br />
”vann løser lett en del organiske stoffer med hydroksylgrupper (OH-grupper) i molekylene Dette<br />
gjelder blant annet alkoholer, karboksylsyrer og karbohydrater. Her skjer opplæsningen delvis på<br />
grunn av at hydrogenbindinger mellom vannmolekylene og OH-gruppene i de organiske molekylene.”<br />
Sukker er en slik organisk karbohydrat og har den egenskapen ar det<br />
karamelliseres ved oppvarming. Det skjer en kjemisk reaksjon ved at<br />
molekylene i sukkeret endrer seg, det vil si at atomene binder seg<br />
sammen på en ny måte, men opptrer fortsatt i samme antall (Reistad, K.<br />
m.fl.:70). Ved tilstrekkelig oppvarming vil karamellen forandre seg og<br />
bli hard, blank og sort. Det er da bare karbon igjen (www.naturfag.no).<br />
http://www.forskning.no/Artikler/2003/november/1069764299.75<br />
Vi kan ikke uten videre anta at også essensen i <strong>Cola</strong>en, i likhet med sukkeret, er hydrofil<br />
(gresk, oversatt til norsk: ”vannvenn”) (Reistad, K. m.fl.:68). <strong>Cola</strong>en kan være en løsning som<br />
teknisk framstilt. Med dette mener vi at stoffer som i utgangspunktet er hydrofobe (gresk,<br />
oversatt til norsk: ”vannfrykt”) (Reistad, K. m.fl.:68), kan blandes med vann ved hjelp av<br />
industrielle prosesser.<br />
4
<strong>Cola</strong> inneholder også karbonsyre. Denne er tilsatt ved trykk og er<br />
avhengig av trykk for å forbli i væsken. Ved oppvarming av <strong>Cola</strong> vil<br />
løseligheten til karbonsyren raskt avta med temperaturøkningen<br />
(http://vvi.no).<br />
http://www.eped.com/kits.html<br />
Evy Sundsfjord, Lisa L. Abelsen, Grete Melå 05.10.2007<br />
Naturfag 1<br />
”<strong>Koka</strong> <strong>Cola</strong>”<br />
http://www.vg.no/pub/vgart.hbs?artid=106337<br />
Vann er et utmerket løsemiddel og har et kokepunkt på<br />
100 °C. Vannet har da oppnådd et metningstrykk som<br />
er likt det ytre trykket og får en faseovergang til gass.<br />
Dette innebærer at molekylene i vannet beveger seg<br />
hurtigere og løsriver seg fra hverandre. Det dannes<br />
tomrom mellom dem og de vil spre seg rundt i det<br />
rommet de har disponibelt.<br />
Ved nedkjøling vil vanngassen igjen ta væskeform; vannmolekylene beveger seg saktere igjen<br />
og bindingen mellom dem blir tettere (Reistad, K. m.fl.:64f). Vi vet ikke hva som vil skje med<br />
aromastoffene når <strong>Cola</strong>en blir varmet opp.<br />
Ut i fra det vi tidligere har nevnt er det naturlig å velge destillasjon som metode for å prøve å<br />
skille stoffene som er i <strong>Cola</strong>. Destillasjon innebærer at drikkene varmes opp. Stoffene vil da<br />
skille seg ut etter hvilket kokepunkt de har. Hvis det er stoffer i <strong>Cola</strong>en som har et lavere<br />
kokepunkt enn vann, vil disse stoffene skilles ut før vannet. For å få et bilde av sukkerinnhold<br />
i en væske må vi foreta en inndamping, slik at kun det faste stoffet er tilbake. Dette innebærer<br />
at vi koker ut all væske, for så å se om vi finner noen ”sukkerrester” (les; karbon) i<br />
glasskolben (M. Frøyland m.fl.:24f).<br />
5
3 Materiell og metode<br />
Utstyr<br />
• 4 glasskolber<br />
• 2 gummislanger (ca. 20 cm lang)<br />
• 2 gummikorker med hull<br />
• 2 gassbrennere<br />
• 2 stativ<br />
• vekt/målebeger<br />
• 100 g Coca <strong>Cola</strong><br />
• 100 g <strong>Cola</strong> Zero<br />
• Vernebriller og hansker som tåler varme<br />
Evy Sundsfjord, Lisa L. Abelsen, Grete Melå 05.10.2007<br />
Foto: Lisa<br />
Naturfag 1<br />
”<strong>Koka</strong> <strong>Cola</strong>”<br />
Dette er utstyr som skal være tilgjengelig i de fleste undervisningsrom for naturfag, væskene<br />
fins i de fleste husholdninger. Hvis vekt ikke er tilgjengelig, kan 100g erstattes med 1 dl.<br />
Framgangsmåte<br />
Foto:Lisa<br />
Vei opp 100g Coca <strong>Cola</strong> og 100g <strong>Cola</strong> Zero i 2 glasskolber. Tett<br />
glasskolbene med tropper i åpningen, og plasser slangene i troppenes<br />
hull. Endene på slangene plasseres i hver sin tomme glasskolbe. Kolbene<br />
med coladrikkene plasseres på hvert sitt stativ med en gassbrenner under.<br />
Ta på vernebriller og tenn på gassbrennerne. Når væskene koker, stilles<br />
gassflammene ned slik at væskene koker jevnt hele tiden.<br />
Etter å ha destillert en tid, kan troppene tas av glasskolbene og<br />
gassbrennerne stilles opp. Bruk hansker. Foreta nå en inndamping<br />
for å påvise eventuelle faste stoffer (sukker) i <strong>Cola</strong>drikkene. Vei<br />
innholdet i begge glasskolbene.<br />
Foto: Lisa<br />
6
4 Resultater<br />
Foto: medstudent<br />
Evy Sundsfjord, Lisa L. Abelsen, Grete Melå 05.10.2007<br />
Naturfag 1<br />
”<strong>Koka</strong> <strong>Cola</strong>”<br />
Forsøket ble utført av oss studenter. Vi var organisert i<br />
grupper på 2-3 personer.<br />
Under kokingen ble først karbonsyren løsrevet fra<br />
blandingen. Gassen som etter hvert fordampet ble etter<br />
avkjøling omdannet til en litt brunfarget væske. Vi<br />
oppdaget at det kanskje kunne skyldes urene slanger.<br />
Det kunne også skyldes at noen stoffer i væskene har et lavere kokepunkt enn vann og derfor<br />
ble skilt ut av blandingen før/sammen med vannet. Vi byttet for sikkerhets skyld glassene og<br />
konstaterte at det nå kom blank veske.<br />
Da det ikke er tillat å smake på ”ting” i laboratoriet, kunne vi ikke på denne måten konstatere<br />
at det kun var vann som ble skilt ut av blandingen. Vi mente å spore litt <strong>Cola</strong>-lukt av begge<br />
væskene.<br />
Foto: Lisa<br />
Etter inndampingen var det en hard, sort masse i glasskolben<br />
der vi hadde hatt Coca <strong>Cola</strong>. Dette mener vi var karbonet i<br />
sukkeret. Innholdet i glasskolbene ble ikke veid.<br />
I den kolben vi hadde hatt <strong>Cola</strong> Zero i, var det en liten mengde<br />
seig flytende væske. Vi påviste derfor forskjellen i<br />
sukkermengden i Coca <strong>Cola</strong> og <strong>Cola</strong> Zero.<br />
7
Evy Sundsfjord, Lisa L. Abelsen, Grete Melå 05.10.2007<br />
Naturfag 1<br />
”<strong>Koka</strong> <strong>Cola</strong>”<br />
5 Drøfting<br />
Naturfagsvitenskapelig drøfting<br />
Innledningsvis slo vi fast at vi hadde to mål med dette forsøket.<br />
Ved destilleringen av de to drikkene greide vi å skille ut en blank veske fra resten av<br />
blandingen. Begge veskene så ut som vann, men de hadde en svak lukt av <strong>Cola</strong>. Det vi tror<br />
kan være årsaken til dette er at aromastoffene i colaessensen har tilsvarende kokepunkt som<br />
vann og at den dermed også har skilt seg fra resten av blandingen. En annen ting vi observerte<br />
var at væskene som ble skilt ut fra <strong>Cola</strong>ene ikke var helt blanke i starten og inneholdt noen<br />
brunfargede ”flak”. Om årsaken til dette er at utstyret som ble benyttet ikke var helt rent eller<br />
om det i de to drikkene finnes stoffer med lavere kokepunkt enn vann er vi usikre på.<br />
Innkokingen av de to væskene endte opp med to veldig forskjellige, men forventede resultat.<br />
Fra <strong>Cola</strong> Zero satt vi igjen med en siruplignende væske, mens den som var igjen etter Coca<br />
<strong>Cola</strong> var en brun karamellisert masse som satt fast i bunnen av kolben. I teoridelen har vi slått<br />
fast at sukker vil karamellisere seg dersom det blir tilstrekkelig varmet opp. Vi har ingen teori<br />
som fastslår hva som vil skje med søtsningsstoffet Aspartam som vi finner i <strong>Cola</strong> Zero dersom<br />
det varmes opp, men vi mener allikevel at vi har tilstrekkelige resultater til å illustrere<br />
forskjellen i sukkerinnholdet i de to drikkene. Ut fra det vi vet om innholdet i de to drikkene,<br />
samt om reaksjonen til sukker i oppvarmet tilstand kan vi dermed si at dette resultatet ble som<br />
forventet.<br />
8
Naturfagsdidaktisk drøfting<br />
Våre faglige og didaktiske mål for dette forsøket er de konkrete kunnskapsmålene vi har<br />
Evy Sundsfjord, Lisa L. Abelsen, Grete Melå 05.10.2007<br />
Naturfag 1<br />
”<strong>Koka</strong> <strong>Cola</strong>”<br />
nevnt innledningsvis, samt jobbing i et annet læringsmiljø enn det elevene gjør til vanlig (i<br />
dette tilfelle laboratoriet), (LK-06:77). Elevene lærer også om samarbeid ved at de jobber i<br />
grupper, og fordi dette er en praktisk oppgave hvor elevene skal danne seg hypoteser og<br />
reflektere over de resultatene de får, gjør også Deweys teori om ”Learning by doing and<br />
reflection” seg gjeldende.<br />
Før man kan starte oppe med forsøk av denne typen er det viktig at elevene har fått en<br />
gjennomgang av de sikkerhetsregler som gjelder på laben. Nå inneholder ikke dette forsøket<br />
noen farlige kjemiske stoffer, men bruk av gassbrenner og håndtering av varm væske og<br />
damp, kan by på utfordringer dersom man ikke har klart for seg hvordan man bruker utstyret<br />
og hvordan oppgaven skal løses. Vår gruppe fortok en litt uheldig vurdering. Vi satte først<br />
opp utstyret i et lukket system, hvor dampen skulle gå fra den kokende <strong>Cola</strong>en inn i en lukket<br />
kolbe, uten at det var kjøling på slangen som overførte dampen eller på kolben som væsken<br />
havnet i. Dette ble heldigvis oppdaget tidlig og rettet opp, men konsekvensen av denne tabben<br />
kunne vært at korkene på kolbene kunne gått i taket, eller i verste fall at glasskolbene kunne<br />
eksplodert pga gassens (i dette tilfelle dampens) store volum. Nøye gjennomgang av<br />
sikkerhetsrutiner og bruk av verne- og sikkerhetsutstur, samt detaljert arbeidsinstruks er svært<br />
viktig.<br />
Elevene får destillere blandinger de kjenner fra hverdagen og forsøket møter dermed flere av<br />
de kunnskapsmålene LK-06 gir oss. Det at vi tar i bruk blandinger elevene har god kjennskap<br />
til mener vi kan virke både motiverende og gjøre oppgaven spennende for elevene. Kanskje<br />
kan det også være lettere å forstå, siden vi her viser at kjemi ikke bare dreier seg om lange<br />
formler og kjemiske stoffer, men at faget dreier seg om mange av de stoffene vi omgir oss<br />
med til daglig.<br />
9
Evy Sundsfjord, Lisa L. Abelsen, Grete Melå 05.10.2007<br />
Naturfag 1<br />
”<strong>Koka</strong> <strong>Cola</strong>”<br />
6 Konklusjon<br />
Vi mener at forsøk av den typen vi her har beskrevet og drøftet er svært relevant i<br />
skolesammenheng og da kanskje helst blant de største elevene. Som vi har vært inne på møter<br />
forsøket flere av kunnskapsmålene vi finner i LK-06, og kjennskapen til blandingene vi<br />
jobber med virker motiverende. Det vi også ser er at denne oppgaven kanskje kunne vært<br />
brukt i et tverrfaglig opplegg. Da tenker vi først og fremst sammen med Norsk, i forhold til<br />
jobbing med reklame, og Mat og helse, for å skape en bevisstgjøring og en diskusjon rundt<br />
hva ungene putter i kroppen. Nå skal det jo sies at resultatene av dette forsøket ikke er<br />
ensbetydende med at det er sunnere å drikke <strong>Cola</strong> Zero fordi det inneholder mindre sukker.<br />
Man vet at denne sukkerfrie drikken inneholder en del andre kunstige stoffer, deriblant<br />
søtningsstoffet Aspartam, som man nok ikke er helt sikre på / enige om hvordan de virker på<br />
kroppen ved langvarig bruk. Men forsøket kan forsøket gjør i alle fall elevene<br />
oppmerksomme på sukkerinnholdet i vanlig <strong>Cola</strong> og er etter vår mening et bra utgangspunkt<br />
for videre debatt.<br />
Det er et par ting vi vil gjøre annerledes neste gang vi skal gjennomføre forsøk av denne<br />
typen. Dårlig tid gjorde at vi ikke fikk muligheten til å koke ut <strong>Cola</strong> Zeroen helt. Det at<br />
massen vi satt igjen med var flytende i motsetning til Coca <strong>Cola</strong> massen som var hard viser<br />
forskjellen i sukkerinnholdet, men det skulle likevel vært interessant og sett hvordan massen<br />
fra <strong>Cola</strong> Zero hadde blitt dersom vi hadde kokt den helt ut. Ville den blitt helt borte uten å<br />
sette spor etter seg? En annen ting er at koketiden på de to væskene var litt ulik og at vi<br />
dermed ikke så det hensiktsmessig å veie de to resultatene slik vi har beskrevet i<br />
fremgangsmåten. Dersom vi hadde kokt de like lenge og veid massene etterpå ville vi fått et<br />
mer nøyaktig og håndfast svar på forskjellen i de to vestene i motsetning til nå hvor vi bare<br />
har konsistensen å gå ut fra.<br />
10
Evy Sundsfjord, Lisa L. Abelsen, Grete Melå 05.10.2007<br />
Naturfag 1<br />
”<strong>Koka</strong> <strong>Cola</strong>”<br />
Litteraturliste:<br />
Utdannings- og forskningsdepartementet (2005): Kunnskapsløftet(LK-06).<br />
Frøyland, M., Hannisdal, M., Haugan, J. og Nyberg, J.(2006): Eureka! 8.<br />
Gyldendal Norsk Forlag AS.<br />
Reistad,K., Manglerud, M., og Sydnes, L. K. (1997) i kompendium Stoffer 2007/08:<br />
”Bindinger, krefter mellom molekyler, aggregattilstander, kjemiske reaksjoner”. Høgskolen i<br />
Bodø.<br />
http://www.naturfag.no/forsok/vis.html?tid=691825&within_tid=691873<br />
(04.10.2007 kl. 14.00)<br />
http://vvi.no/interactive/index.php?module=ContentExpress&func=display&ceid=81<br />
(04.10.2007 kl. 18.35)<br />
11