Svovlforbindelser i vin
Kemi rapport
Indholdsfortegnelse
Formål ................................................................................................................................................. 1
Teori .................................................................................................................................................... 1
Apparaturliste .................................................................................................................................... 2
Kemikalier .......................................................................................................................................... 2
Forsøgsbeskrivelse ............................................................................................................................ 3
Måleresultater .................................................................................................................................... 3
Udarbejdelse af rapport ................................................................................................................... 4
Fejlkilder ............................................................................................................................................. 6
Konklusion ......................................................................................................................................... 6
1
Formål
Forsøgets formål er at bestemme det samlede svovlindhold i en hvidvin ved redoxtitrering
med
Teori
Svovldioxid er et konserveringsmiddel i vinen. Dette er med til at undgå oxidationen af
aromastofferne og for at forhindre/formindske væksten af uønskede bakterier i vinen. I tørre
hvidvin må der ifølge positivlisten maksimalt tilsættes af 210 mg/L vin af SO
2
.
Måden man kan tilsætte konserveringsmidlet SO
2
til vinen kan være ved at bruge fx Natriumsulfit.
Natrium har ingen indflydelse, men SO
3
2-
i opløsningen skal først omdannes til SO
2
for at kunne
have konserveringsmiddel egenskaben. Natrium er letopløselige salt og stoffet opløses, når det
kommer i vinen:
Natriumsulfits reaktion med vand:
eller: (SO
3
2-
er en svag base og vil optage nogle H
+
ioner fra vandet.)
Vinen har en pH på 3 og derfor er der oxonium ioner tilstede i vinen:
Ved vinens pH findes hovedparten af konserveringsmidlet som hydrogensulfit. Og en del af disse
er bundet til aldehyder og ketoner i vinen. For at kunne beregne den totale mængde af svovldioxid
i vinen bliver vi nødt til at frigøre alt bundet sulfitter.
Dette kan gøres ved at man først kommer base i, og pH bliver højere end 8. Herved frigøres den
bundne mængde konserveringsmiddel. Herefter kan man sænke pH ved at tilsætte syre og
forskyde ligevægten:
Ligevægtsligningen:
Når pH sænkes vil koncentrationen af oxomium-ionerne stige og vores Y bliver større end K og
ligevægten forskydes stærkt mod venstre.
2
Efter man har frigjort al svovldioxid og forskudt ligevægten mod venstre, kan man titrere med
diiod og beregne koncentrationen af Svovldioxid. Følgende reaktion sker:
Ved tilsættelse af stivelsesopløsning kan man se
ækvivalenspunktet. Når al svovldioxid har reageret
med diiod vil diiod reagere med stivelsesopløsning
og lave et kompleks, der har en blå farve som også
ses på billedet.
Apparaturliste
250 mL koniske kolber
10 mL måleglas
50 mL måleglas
20 mL pipette
10 mL pipette
250 mL målekolbe
Burette
Magnetomrører med magnet.
Kemikalier
Hvidvin(konserveret med svovlforbindelser)
1M NaOH(aq)
1M
(aq)
I
2
-opløsning ca. 0,002 M
1 % stivelsesopløsning som er friskfremstillet
0,100 M
(aq)
Universalindikatorpapir til måling af pH-værdier
3
Forsøgsbeskrivelse
Del 1) Omdannelse af bunden
:
Vi finder en pippette og overfører straks 20,0 mL hvidvin til en ren konisk kolbe. Herefter tilsætter
vi 1 M NaOH(aq). Vi ryster blandingen og lader den være i 5 minutter, så den henstiller sig. Vi
kontrollerer med universalindikatorer at pH-værdien mindst er 8 og hvis den ikke er det tilsættes
lidt mere base. Imens omdannelsen finder sted, bestemmer vi koncentrationen af
.
Del 2) Titrering af natriumthiosulfat med
-opløsning:
Med en pipette overfører vi 10,0 mL af 0,100M
natriumthiosulfat(
til en 250 mL målekolbe, og
derefter fylder vi op med demineraliseret vand til mærket.
Vi ryster grundigt og herefter overfører vi med pipette 10,0
mL af denne fortyndede natriumthiosulfatopløsning til en
ren konisk kolbe. Nu tilsætter vi ca. 20mL demineraliseret
vand og ca. 5mL stivelsesopløsning. Vores
-opløsning
hælder vi på en burette. Hermed begynder vi straks med at
titrere thiosulfatopløsning med
-opløsningen til vi kan se
at der fremkommer en blivende blå farve.
Del 3) Titrering af vin med I
2
(aq):
Til vores vinopløsningen tilsætter vi nu 20 mL 1M
og
herefter ryster vi blandingen omhyggeligt. Med vores
universalindikator kontrollerer vi vores pH at den er under
2, hvis den ikke er, tilsætter vi lidt mere syre. Opløsningens temperatur skal være under 20 grader,
og vi afkøler kolben under den kolde vandhane. Når nu vi har fået kolbens temperatur til at være
under 20 grader, tilsætter vi ca.5mL stivelsesopløsning. Straks efter titrerer vi med
-opløsning,
indtil den første blåfarvning, som forbliver i et ½ minut. Det var vigtigt at man skulle være hurtig
med titrering for ellers ville svovldioxid fordampe.
Måleresultater
Her ses måleresultater fra Del 2 og Del 3:
Del 2 – I
2
titrator tilsat til thiosulfatopløsning
Del 3 – I
2
tilsat til vinopløsning
13, 5 mL
1,5 mL
4
Udarbejdelse af rapport
- Skitser berrumdiagrammer for de anførte svovl-ligevægte i teoriafsnittet (pKs for
(
) og
-
). Forklar herudfra de anførte forskydninger af ligevægtene ved
ændringer af pH.
Ved hjælp af et bjergdiagram kan vi se hvor meget der er af de bestemte stoffer ved et bestemt pH.
Hvis forholdet mellem syren og dens korresponderende base er 1:1 bliver [B]/[S] = 1/1 = 1.
Hvis vi tager log(1) giver det 0 dvs. at der er lige meget af syren og dens korresponderende base så
pKs = pH
>
>
pKs(
)=1,89 (middelstærk)
pKs(
)=7,25 (svag)
vi har ikke undersøgt hvad pH-værdien er for vinen vi brugte, men vi ved at vinens pH ligger
omkring 3-4, og som vi kan se på bjerrumdiagrammet er der næsten kun HSO3-. Men vi ved at i
pKs(
)=1,89 er der 5 % syre, og dvs. der er 95 % base.
I pKs(
)=7,25, kan vi se at der er ca. 100 % syre, og meget lidt base. Hvis man forstyrrer et
system i ligevægt, så vil systemet modvirke forstyrrelsen.” Vi forstyrrer systemet ved at tilsætte
1M
, som vil dele sig til ioner i vinen. Der bliver et overskud af H+-ioner, derfor vil systemet
modvirke forstyrrelsen ved at bruge/optage alle H+-ionerne. Reaktionen vil gå mod højre, og
dermed vil der blive dannet vand og svovldioxid.
Vinens pH
5
- Måleresultater opstilles i skema(se Måleresultater, hvor jeg har lavet en tabel)
- Beregn koncentrationen for
2
Jeg bruger min formel:
I denne situation kender jeg 3 af dem, min
er
. Jeg kender også min
. Min
er ukendt, det er den vi skal finde, så
den kalder jeg for x. Min v(titrator) er hvor meget I
2
titrator vi tilsatte til thiosulfatopløsning,
og det er 13.5 mL, som også er ækvivalenspunktet.
Nu kan jeg beregne koncentrationen for I
2
, ved at sætte de kendte tal ind i min formel dvs.
>
Vi har overført 10,0 mL af 0,100M natriumthiosulfat(
til en 250 mL målekolbe, og
derefter har vi fyldt op med demineraliseret vand til mærket. Og det betyder at vi har fortyndet
25 gange, altså .
Jeg beregner koncentrationen af
til at være 0,00296 M
- Beregn det totale svovlindhold (anført som
pr.) i hvidvinen.
Nu kender jeg min c(titrator) som jeg har beregnet til at være 0,000217 M, det er den
koncentration jeg skal bruge, som jeg skal omregne fra mol/L til g/L, og det omregner jeg
ved at gange den med koncentrationen med
molarmasse.
Nu kender jeg molarmassen, nu kan jeg c(titrator) som var det totale svovlindhold i
hvidvinen med molarmassen. Dvs.
>
6
Her kan vi se at mol går ud med hinanden, og her får vi enheden i g/L. Det eneste jeg
mangler nu er, at omregne det g/L til mg/L, ved at gange med 1000, og her får jeg så:
Det totale svovlindhold (anført som
pr.) vi brugte i hvidvinen, har jeg beregnet til at være
13,94 mg/L.
- Sammenlign med bestemmelsen i Positivlisten for den pågældende vintype.
Vores koncentration af svovlindhold i hvidvinen er 13,94 mg. Ifølge positivlisten må der tilsættes
160-400 mg svovldioxid pr. liter vin afhængig af type. Vi er meget væk fra det normale, for man
skal tilsætte de 160-400 mg. Men vi vidste at vores koncentration af
,
det kan være årsagen til at vi kun har 13,94 mg. Ellers er vores vin lovlig, fordi den ikke
overskrider de 400 mg. Men det kan skyldes at vores vin har ventet for længe efter den blev åbnet,
fordi svovldioxid fordamper hurtigt.
Fejlkilder
Eventuelle fejlkilder kan være at SO2 er det det konserveringsmiddel, som vi vil bestemme, men
der kan godt være andre konserveringsmidler i vinen. Hvis der er, behøver fabrikanten ikke at
tilsætte så meget
i vinen, men det gør ikke tilsætning af konserveringsmidler mindre.
En stor fejlkilde er, når en vin åbnes, begynder den straks med at fordampe svovldioxiden, og det
er en fejlkilde, fordi vi skal bestemme indholdet af svovlindholdet i hvidvinen.
Konklusion
Vi har et resultat 13,94 mg/L
i vores hvidvin. Det er under EU’s grænser, men om det er en
billig vin eller ej, ved vi ikke. Ellers fik vi færdiggjort forsøget i god tid og med præcise målinger.