Et eksempel fra STX 2.g
Fedtindhold i chips | Forsøg og rapport
Brug materialet til at undersøge opbygning, metode og faglige valg.
Lær af eksemplet på 15 minutter
Læs med de tre spørgsmål herunder, og skriv et kort svar på hvert, gerne med et sidetal. Så har du noget konkret at tage med over i din egen opgave.
- 4 min
Find formålet. Står det som noget, forsøget kan måle eller teste?
- 4 min
Følg ét tal fra måletabellen til resultatet. Kan du se hvert regnetrin?
- 4 min
Læs fejlkilderne. Siger rapporten, hvor meget hver fejlkilde betyder for resultatet, eller nævner den dem bare?
- 3 min
Din egen opgave: Står der i din egen rapport, hvor langt dit resultat ligger fra det forventede, og hvorfor?
Skal du selv skrive rapport? Kravene og en skabelon står her: Rapport og journal i kemi
Om opgaven
Ophavet er ikke dokumenteret for denne post. Katalogoplysninger: STX 2.g, Kemi C, 6 sider. Brug materialet til at se, hvordan teksten er bygget op, og hvilke faglige valg der er truffet.
Læs, hvilke metoder kemi giver dig, og hvad du kan skrive en stor opgave om: Kemi i gymnasiet.
Hele opgavens tekst
Se originaldokumentetLæs teksten direkte her på siden. Figurer og den præcise opsætning af tabeller og formler finder du i originaldokumentet.
Gå til en side
Side 1
Fedtindhold I chips
1
Fedtindhold i chips__________________________________
Formål: At bestemme fedtindholdet i chips. 🗸
Problemstilling: Chips er lavet af kartoffelspåner og indeholder fedtstof (planteolie), stivelse og krydderier, herunder salt. Kan vi bestemme fedtindholdet ved en adskillelse af stofferne og kontrollere varedeklarationen? Vi vil ekstrahere fedtstoffet med et velegnet opløsningsmiddel, heptan, der genvidendes ved destillation.
Teori: I forestående forsøg vil vi komme til at ekstrahere fedt ud af chipsene. Ekstraktion er at udtrække et stof fra en blanding med et bestemt opløsningsmiddel. [1]
Hvis stoffet, der skal ekstraheres er polært, skal opløsningsmidlet også være polært, da upolære og polære stoffer ikke kan blandes til en
homogen væske. At et stof er polært vil sige, at det er hydrofilt/vandelskende og upolært er det
2 modsatte, nemlig hypofobt/vandafskyende. I dette tilfælde skal vi ekstrahere fedt, som er upolært.
Derfor må vi ekstrahere det med et andet upolært stof som f.eks. heptan eller peptan. I dette forsøg_{pentan}bruger vi stoffet heptan. Efter ekstraktionen skal vi have adskilt de to upolære stoffer fedt og heptan.
Dette gøres ved en destillation, da heptan og fedt har forskellige kogepunkter. Heptan koger allerede ved 98 C. Destillation sker ved at den af de to sammenblandede væsker, som har det laveste kogepunkt, fordamper, så isoleres og derefter
3 fortættes. Stofferne bliver fællesopvarmet i
dette tilfælde ved hjælp af en varmekappe. I dette forsøg bruger vi en varmekappe.
Grunden til at en varmekappe og ikke en normal ”flamme” blev brugt er, fordi heptan er meget brandfarligt, og det derfor kunne have været farligt. Når vi går i gang med at opvarme blandingen af heptan og fedt, vil
1
Kend Kemien, s. 31, afsnit: “Ekstraktion”
2
Kend Kemien, s. 18 + 19, afsnit: “Polære molekyler” og “Upolære molekyler
3
Kend Kemien, s. 33, afsnit: “Destillation
Kommentar [hvl1]: Tror du mener
Side 2
Fedtindhold I chips
2 heptan hurtigst fordampe. Heptan går på gasform massen vil udvide sig, fordi molekylerne bevæger
sig hurtigere. Gassen/heptanen vil søge hen til det laveste tryk, som her vil være det tilknyttede
rør/svale, hvor væsken vil fortættes og løbe ned i en ny kolbe, som kaldes forlaget. Forlaget vil_{rigtige navn}indeholde destillatet. Resten af blandingen, som jo så er fedt, vil så blive tilbage i glasset. 🗸fint afsnit
Hypotese: Vi antager, at mængden af det ekstraherede fedt vil være det ca. det samme, som på varedeklarationen.
Apparatur:
En stor morter med pistel Konisk kolbe, 100 mL
Vægt | Glastragt Måleglas, 50 mL | Glasuld Bægerglas, 250 Ml | Glasspatel
Rundbundet destillationskolbe med slib, 250 Ml alufolie
Korkring til rundbundet kolbe | Destillationsudstyr med varmekappe
Kemikalier:
Heptan
Chip
Pimpsten
- Fremgangsmåde:
Ca. 100 g. chips blev knust i en morter med en pistel, derefter skulle vi tage ca. 10 g. chips. Vi tog 10,11 g.
- Under udsugning helte vi 50 mL heptan op i måleglasset, hvorefter vi tilføre de 10,11 g. chips
- Vi rørte blandingen sammen med en spatel.
- Vi fandt kolben frem og anbragte et par pimpsten i destillationskolben, herefter vejede vi kolben med korkring og pimpsten. Det vejede sammen 105,42 g.
Kommentar [hvl2]: Svalerør er det
Side 3
Fedtindhold I chips
3
- Vi holdte chips massen tilbage med en spatel mens, at vi hældte massen ned i destillationskolben, hvor der var puttet en tragt og noget glasuld i til filtrering. Lidt af chips massen røg desværre ned i.
Vi gentog processen, hvor vi igen hældte 40 mL heptan ned til chipsmassen.
- Vi gjorde destillationsopsætningen klar. Derefter blev der tændt for varmekappen og kølevandet.
- Temperaturen holdes konstant. Den var her 90 C. Da temperaturen begyndte at stige, afbrød vi opvarmningen.
- Vi vejer destillationskolben med korkring, fedt og pimpsten til
108,39 g.
Resulstater
Tabel 1
Tabel 2
Masse af korkring Masse af korkring og Masse af fedtstof
og kolbe med kolbe med fedstof og m/fedtstof)
pimpsten pimpsten
105,42 g. 108,39 g. 3,3 g*
Fedtindhold pr Energiindhold Forventet masse Masse af chips
100 g. pr. 100 g af fedt i 10 g. m(chips) chips
Franske chips 32,5 g 530 Kcal 3,25 g. 10,11 g.
2200KJ/
Side 4
Fedtindhold I chips
4
Tabel 3
Heptans kogepunkt Destillationstemperatur
98^{o} C 90^{o} CTabel 4
Beregnet Masseprocent masseprocent ifølge varedeklarationen
32,64%** 32,5%
Beregninger
*Udregning af m(feststof): 108,89-105,42 = 3,3 g
**Udregning af beregnet masseprocent: 3,3/10,11*100 %= 32,64%
Vi fik ekstraheret 3,3 g. fedt, hvilket svarer til at masseprocenten er 32,64 %. Den angivende fedtprocent på varedeklarationen var 32,5 %. Forskellen kun er 0,14 %.
Databehandling
Sammenligning med tre andre grupper. Vi er gruppe 1.
Grupper | Masse af chips | M(fedtstof) | Resulstater | Difference fra
(beregnet varedeklaration masseprocent)
Gruppe 1 10,11 g 3,3 g. 32,64 % + 0,14 %
Gruppe 2 | 10,03 g. | 3,1 g. | 30,90 % | -1,6 % Gruppe 3 | 10,03 g. | 2,38 g. | 23,73 % | -8,77 %
Side 5
Fedtindhold I chips
5
Gruppe 4 10,04 g. 3,25 g. 32,37 % -0,13 %
Hvis man ser på det i nedenstående diagram, er det også tydeligt visuelt hvilke grupper, der er tættest på. Det er gruppe 1 og 4.
super godt! Men hvad er enheden på x-aksen? g eller % ?
Fejlkilder
• At der også kan være røget lidt salt eller andet krydderi med ned i trods filtreringen.
• At ikke alt heptanen er fordampet
• I gruppe 3’s tilfælde blev noget af ekstraktionen spildt.
• Væsken er ikke blevet presset ordentlig ud af heptan- og chipsblandingen.
• Forkerte afmålinger af heptan
• Ustabil temperatur under destillationen
• Ikke rene målingsglas (fx rester af vand efter vask).
Diskussion
25 30 35
Gruppe 1
Gruppe 2
Gruppe 3
Gruppe 4
VD
Serie1
Side 6
Fedtindhold I chips
6
Vi forventede, at ekstraktet ville blive ca. det samme som på varedeklarationen. Der er 0,14 % forskel på varedeklarationens oplysning og mængden af fedt, vi ekstraherede. Der er dog stadig en forskel, hvor jeg tror, den mest sandsynlige fejlkilder er, at der er at alt heptanen ikke blev fordampet. Heptans er kogepunkt 98 C og vi holdt den kun på 90 C under destillationen. En anden mulig fejlkilde er, at lidt
af tilsætningsstofferne i chipsene er røget med ned i fedt/heptan-blandingen. Vores ekstraherede fedt
var meget gulligt i det, hvilket måske kan tyde på noget farvestof fra chipsene. Det isolerede fedtstof så dog ud til at være rimeligt homogent. Hvis man sammenligner vores resulstat med de tre andre grupper, er vi den eneste gruppe, som har fået mere end varedeklarationens fedtmængde, hvilket bekræfter teorien om, at alt heptanen måske ikke var fordampet. Vi er nødt til at kassere gruppe 3’s resulstat, da noget af ekstraktet blev spildt, og det er derfor langt fra det rigtige tal. Det, der kan skyldes, at de andre har fået mindre fedt end varedeklarationen kan være, at alt væsken ikke er blevet presset ordentlig ud af chipsmassen, da vi sådan set kun havde en spatel til det. De tre andre grupper, især to af dem, kom rigtig tæt på det rigtige resulstat, og man må derfor sige, at forsøget er godt.
Fint! Men jeg tror den største fejlkilde er, at man ikke får ekstraheret alt fedt fra chipsene..
Konklusion
Jeg kan konkludere at forsøget var delvist vellykket siden, at afvigelsen kun var 0,14 %, hvilket ikke var særlig meget. Den primære fejlkilde har højst sandsynligt været, at alt heptanen ikke er blevet fordampet, da vores destillationstemperatur blev holdt på 8 C mindre end heptans kogepunkt. Det giver dog også en usikkerhed i forhold til, om at vi ikke præcist ved, hvad der er den egentlige mængde af fedt, hvis heptan gør noget af ”ekstraktet”. Overfladisk er forsøget, derfor ret vellykket, men problemet er, at der er en stor usikkerhed i forhold til mængden af resterende heptan i fedtet.
Meget fint, men du SKAL skrive resultatet i konklusionen.
Litteraturliste:
Kend Kemien af Henrik Parbo, Annete Nyvad og Kim Kusk Mortensen
Rigtig flot og gennemarbejdet rapport. Husk at vurdere fejlkildernes betydning for resultatet.
Karakter: 12
Se opgaven i originaldokumentet eller gå til tekstens begyndelse.
Materialet
Fuld skærmOpgaven åbner, når du ruller ned til den.