Tradus de Monica Dobre

Pentru imagine, mulţumim Dan Chippendale / iStockphoto

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.

Pentru imagine, mulţumim iStockphoto

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?

The procedure: Determinarea nivelului de acid citric in guma de mestecat Hubba Bubba^® folosind titrarea 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 web^w1 al StandardBase. De asemenea, pentru a le fi mai usor la aceasta lucrare, elevii pot descarca un fisier despre titrare^w2.

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 Wrigley^w3 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 CAS^w4 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

1. Luati o bucata de guma Hubba Bubba^® cu aroma de portocale, despachetati-o si puneti-o pe o lespede de lemn.
   
2. Folosind sucitorul, intindeti guma de mestecat intr-o foita subtire de aproximativ 160 x 30 x 0.5 mm.
   
3. Taiati foita cea subtire in bucati mici de marimea unui bob de orez lung.
   
4. Cantariti aproximativ 1,00 g de bucati de guma de mestecat Hubba Bubba^®cu aroma de portocale.
   
5. Adaugati bucatile de guma la 100 cm³ de apa pura intr-un vas conic de 250 cm³ Adaugati un agitator magnetic si un dop.
   
6. Agitati cu putere pentru 30 de minute si asigurati-va ca bucatile de guma nu se lipesc unele de altele.
   
7. 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.
   
8. 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 online^w5.
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.

Abscisa arata concentraţia de acid citric a unei probe (g/100g), ordinata arata numărul măsurătorii Pentru imagine, mulţumim Luca Szalay

Referinţe web

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#

Resurse

Acesta si alte protocoale pot fi descarcate din baza de date a StandardBase: http://standardbase.live.ism.nl

Apasati pe ‘View or conduct a StandardBase procedure’ (in limba romana: “Vizionati sau desfasurati o procedura StandardBase”), apoi ‘View all experiments’ (in limba romana: “Vedeti toate experimentele”). Apoi selectati protocolul pe care doriti sa il vedeti.

Ken Gadd lucreaza pentru 4science, Marea Britanie, si Luca Szalay se afla la Institutul de Chimie de la Universitatea Eötvös Loránd, Ungaria.