Άρθρα κατηγορίας "Φύλλα Εργασίας"

Φύλλο εργασίας-Ποιότητα γάλακτος

Δραστηριότητα 1η
Πόσο φρέσκο γάλα πίνουμε;;
Το γάλα αποτελεί από την φύση του κατάλληλο υπόβαθρο για την ανάπτυξη μικροοργανισμών. Μια εργαστηριακή μέθοδος για το έλεγχο του μικροβιακού φορτίου είναι η μέτρηση του χρόνου διάσπασης από τους μικροοργανισμούς μιας φωτοευαίσθητης χρωστικής το κυανό του μεθυλενίου. Είναι προφανές ότι ύπαρξη μεγάλου αριθμού μικροοργανισμών έχει σαν αποτέλεσμα την γρήγορη διάσπαση της χρωστικής και το αποχρωματισμό του διαλύματος σε μικρά χρονικά διαστήματα μικρότερα των 30 min.
Ο βαθμός ποιότητας του γάλακτος για την μέθοδο που αναφέρουμε προσδιορίζεται από τον παρακάτω πίνακα.
ΧΡΟΝΟΣ ΑΠΟΧΩΜΑΤΙΣΜΟΥ ΠΟΙΟΤΗΤΑ
6 h Εξαιρετική (Α)
Είναι ένα πείραμα με μεγάλο χρόνο αναμονής. Οσες ομάδες έχουν δείγμα Α και Β δεν θα προλάβουν να παρατηρήσουν σε ποιά κατηγορία είναι το δείγμα τους και θα δώσουν ως αποτέλεσμα Ποιότητα Β ή Α.
Πειραματική διαδικασία
Σε αποστειρωμένο δ.σ βάζουμε 10 σταγόνες κυανού του μεθυλενίου και προσθέτουμε 5 mL δείγματος γάλακτος. Ανακινούμε τον σωλήνα και τον τοποθετούμε στο υδατόλουτρο 40 οC. Kάθε 10 min το επιθεωρούμε για τυχόν αποχρωματισμό. (Εχω βάλει ετικέτα στο δείγμα ώστε να το διακρίνω από τα πόλοιπα στο υδατόλουτρο)
Αποστείρωση υαλίνων σκευών: Με την ξύλινη λαβίδα φέρουμε στο λύχνο τα σκεύη για ~ 30 s

Δραστηριότητα 2η
Απόμόνωση πρωτεϊνης καζεϊνης γάλακτος
Η καζεΐνη είναι η κύρια πρωτεΐνη του γάλακτος. Θεωρείται η δεύτερη σε βιολογική αξία μετά την πρωτεΐνη του αυγού. Περιέχει όλα τα απαραίτητα αμινοξέα που απαιτούνται για φυσιολογική αύξηση και ανάπτυξη του οργανισμού. Αποτελεί σημαντικό παράγοντα αποταμιεύσεων φωσφορικών και ασβεστίου.
Η καζεΐνη βρίσκεται στο γάλα με τη μορφή του καζεϊνικού ασβεστίου και καταβυθίζεται εύκολα στο ισοηλεκτρικό της σημείο (pH=4,8). Τέλος πήζει με τη προσθήκη ενζύμου (πρωτεάσης). .

Πειραματική διαδικασία
Αντιδραστήρια – σκεύη

50 ml γάλα
2% κ.ο. HCl
95% αιθανόλη
Διηθητικό χαρτί

 Αναμιγνύονται 25ml γάλακτος με 70 ml νερού βρύσης.
 Προσθέτουμε σιγά- σιγά 2% κ.ο. HCl, μέχρι να ρυθμίσουμε το pH σε 4,8 με 4,6 οπότε αρχίζει η καζείνη να καταβυθίζεται. (Δεν είναι απαραίτητο να ελέγχεις το ΡΗ μιας και είναι σίγουρο ότι η πρωτεϊνη θα κταβυθιστεί σε αυτήν την περιοχή)
 Συνεχίζουμε την ανάδευση για 10min.
 Διηθούμε την καζείνη σε χωνί μέσα από προζυγισμένο διηθητικό χαρτί.
 Ξεπλένουμε καλά το ίζημα με αποσταγμένο νερό (με τον υδροβολέα) μέχρις ότου το διήθημα να είναι ουδέτερο (έλεγχος με ΡΗ χαρτί)
 Ξεπλένουμε το ίζημα με 8ml αιθανόλη 95%.
 Αφήνουμε το ίζημα να στεγνώσει και ζυγίζουμε.

Το δείγμα γάλακτος περιέχει

…………………. g καζεϊνης σε 25 mL γάλακτος

Δραστηριότητα 3η

ΟΓΚΟΜΕΤΡΙΚΟΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ της ΟΞΥΤΗΤΑΣ ΓΑΛΑΚΤΟΣ
Η οξύτητα του γάλακτος εκφράζεται με την περιεκτικότητα του γάλακτος σε οξέα και συγκεκριμένα γαλακτικό οξύ μιας και υτό είναι το κύριο οξύ του γάλακτος.
Με την ογκομετρική μέθοδο θα συνπροσδιορίσουμε όλα τα οξέα του γάλακτος αλλά θα κάνουμε την παραδοχή ότι το γάλα περιέχει μόνο γαλακτικό οξύ και θα εκφράσουμε την οξύτητα σε περιεκτικότητα % w/v του γαλακτικού οξέος στο γάλα.
Ογκομέτρηση διαλύματος που περιέχει οξύ (γάλα) με πρότυπο διάλυμα βάσης (ΝαΟΗ 0,4% w/v) με δείκτη φαινολοφθαλεϊνη .

H χημική αντίδραση που λαμβάνει χώρα κατά την προσθήκη του προτύπου διαλύματος ΝαΟΗ (0,4% w/v) στο γάλα που περιέχει γαλκτικό οξύ είναι… η γνωστή εξουδετέρωση!
οξυ + βάση αλάς + νερό
CH3CH(OH)COOH + NaOH CH3CH(OH)COONa + H2O
Προσθέτοντας τη βάση σταγόνα- σταγόνα από την προχοϊδα στο γάλα που έχετε προσθέσει δείκτη φαινολοφθαλεϊνη, (άχρωμη σε όξινο περιβάλλον και ροζ-φούξια σε βασικό περιβάλλον), το διάλυμα γάλακτος θα χρωματισθεί ρόζ με την πρώτη σταγόνα που δεν θα αντιδράσει – μιας και θα έχει καταναλωθεί όλη η ποσότητα του οξέος). Αυτό μας υποδεικνύει το τέλος της αντίδρασης ή αλλιώς ότι αντέδρασε όλη η ποσότητα του γαλακτικού με όση ποσότητα ΝαΟΗ έχω προσθέσει από την προχοϊδα.
Βλέπε Πειραματική διαδικασία
Υπολογισμοί
Το γαλακτικό οξύ που περιέχεται στα 25 mL γάλακτος που έχω στην κωνική φιάλη αντέδρασε με τον όγκο διαλύματος που καταναλώθηκε από την προχοϊδα μας
Oγκος διαλύματος ΝaOH 0,4% w/v που καταναλώθηκε ……………………………….. mL
Μάζα ΝαΟΗ που περιέχεται στον παραπάνω όγκο ……………………………………g
H συνταγή (στοιχειομετρία) της χημικής αντίδρασης λέει:
Για κάθε 90 g γαλακτικού οξέος χρειάζονται 40 g NaOH για να αντιδράσουν
Υπολόγισε τη μάζα του γαλακτικού οξέος που αντέδρασε με το διάλυμα ΝαΟΗ που πρόσθεσες απο την προχοϊδα σου.
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
Αρα
Σε 25 mL γάλακτος υπάρχουν ……………………………….. g οξέων (γαλακτικού οξέος)
Ποια είναι η % w/v περιεκτικότητα του γάλακτος;…………………………………………..

Πειραματική διαδικασία
1. Μεταφέρεις 25 mL γάλακτος σε κωνική φιάλη των 250 mL.
2. Προσθέτεις 2-3 σταγόνες δείκτη φαινολοφθαλεϊνης
3. Προσθέτεις σταγόνα σταγόνα από το πρότυπο (γνωστης συγκέντρωσης) διάλυμα ΝαΟΗ από την προχοϊδα μέχρι η μια σταγόνα να αλλάξει το χρώμα σε ροζ. (Αν το χρώμα εξαφανιστεί πρόσθεσε άλλη μια – δυο σταγόνες μεχρι το χρώμα να διατηρείται για τουλάχιστον 1 min)
4. Υπολόγισε την κατανάλωση ΝαΟΗ (Vτελικό- Vαρχικό)
5. Επανάλαβε την ογκομέτρηση αφού πλύνεις καλά τη φιάλη
6. Στους υπολογισμούς σου να χρησιμοποιήσεις τη μέση τιμή των δυό μετρήσεων.

ΔΙΕΡΕΥΝΩΝΤΑΣ ΜΙΑ ΧΗΜΙΚΗ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗ

ΔΙΕΡΕΥΝΩΝΤΑΣ ΜΙΑ ΧΗΜΙΚΗ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗ

Σχεδιασμός πειραματικής διαδικασίας από την οποία παράγεται ένα επιθυμητό προϊόν: Εύρεση μιας πορείας – μεθόδου μεσω της οποίας παράγεται το προϊόν (βιβλιογραφική αναζήτηση, χρησιμοποίηση των υπαρχόντων γνώσεων)

  1. 1.      Επιλογή μιας μεθόδου με βάση κριτήρια

 

  • Διαθεσιμότητα υλικών και σκευών : Εχω αυτά που χρειάζονται; (πρωτες ύλες – αντιδραστήρια, σκευη και όργανα αν απαιτούνται)
  • Κόστος
  • Δυσκολία κατασκευής πειραματικής διάταξης (τεχνικά προβλήματα)
  • Δυσκολία απομόνωσης προϊόντος
  • Χρόνος πειράματος
  • Απόδοση και καθαρότητα προϊόντος

Παράδειγμα

Θέλω να παρασκευάσω – φτιάξω- αέριο Η2

Ποιά από τις παρακάτω χημικές πορείες θα επιλέξω;

Νa +   H2O →  NaOH + H2 (g) Α

ή

Ηλεκτρόλυση νερού                Β

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

  1. 2.      Σχεδιασμός του πειράματος – Υπολογισμοί
  • Περιγραφή της διαδικασίας ή γραφή της χημικής αντίδρασης μέσω της οποίας θα παραχθεί το επιθυμητό προϊόν.

 

  • Διόρθωση της χ.α. για ισοζύγιο μάζας αντιδρώντων – προϊόντων

 

 

  • Στοιχειομετρία ή … Χημική συνταγή (Πάντα χρειάζεσαι τις αναλογίες για να παρασκευάσεις ψωμί, κεϊκ… πχ Για να παρασκυάσεις 1 kg ψωμί χρειάζεσαι 900 g αλεύρι, 250 mL νερό, 0,1 g baking powder και 5 g λάδι.

Α           +           Β        →        Γ      +     Δ

α g A   αντιδρούν με   β g B     και θα παραχθούν γ g Γ (Ασφαλώς ισχύει α+β = γ+δ)

  • Ενδέχεται να μην διαθέτεις καθαρά αντιδρώντα. Πχ έχεις Α καθαρότητας 90% w/w και το αντιδραστήριο Β υπάρχει μόνον σε διάλυμα περιεκτικότητας 10% w/v. Τότε υπολογίζεις πόσο από το κάθε αντιδραστήριο θα περιέχει την ποσότητα Α ή Β που εσύ θέλεις να αντιδράσει.

 

  • Υπολογίζεις πόσο προϊόν θα παραχθεί θεωρητικά (με βάση τη στοιχειομετρία – συνταγή που σου είναι γνωστή)

 

  1. 3.      Πειραματικός υπολογισμός της μάζας του προϊόντος
  • Είναι όμως σίγουρο ότι θα μπορέσεις να παραλάβεις όλη την ποσότητα που θεωρητικά υπολόγισες οτι θα πάρεις; Θα δούμε μιας και θα προσπαθήσουμε να απομονώσουμε το προϊόν και να το ζυγίσουμε.

Αέριο : διαφεύγει στο περιβάλλον και η διαλυτότητά του ελαττώνεται με αύξηση της θερμοκρασίας (το ισοζύγιο μάζας μπορεί να βοηθήσει στους υπολογισμούς της μάζας του)

Στερεό μέσα σε διάλυμα: (τεχνικές διαχωρισμού συστατικών μίγματος: απόχυση, διήθηση) Το συλλέγεις και ζυγίζεις

Υγρό μέσα σε διάλυμα: (τεχνικές διαχωρισμού συστατικών μίγματος εκχύλιση, χρωματογραφία)

  1. Υπολογισμός της Απόδοσης της διεργασίας ή χημικής αντίδρασης ή  παρασκευής προϊόντος

Α% =

  1. 5.      Ελεγχος του προϊόντος (ποιοτικός έλεγχος)

Είναι το προϊόν αυτό που νομίζεις  ότι παρασκεύασες; (Βασίσου στις φυσικές και χημικές ιδιότητες και προσπάθησε να επιβεβαιώσεις την ταυτότητά του)

 

 

 

 

 

 

 

 

ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ

Να σχεδιάσετε μια πειραματική διαδικασία μεσω της οποίας να παράγετε…………. g αερίου CO2. Διαβάστε ολόκληρο το φ.ε πρίν ξεκινήσετε.

Διατίθενται στο εργαστήριο:

Νερό, γλυκόζη, μούστος, ζυμομύκητες, σόδα φαγητού (ΝαΗCO3 καθαρότητας 95% w/w), ξύδι (υδατικό διάλυμα CH3COOH 6% w/v),  υάλινα σκεύη, σπάτουλες, μπαλόνια, σπάγγο, ζυγούς, υδατολουτρο (για να θερμάνεις) κεράκια, ασβεστόνερο…

Αφού αποφασίσετε πως θα φτιάξετε  CO2 γράψτε τι χρειάζεστε στον παρακάτω πίνακα

ΥΛΙΚΑ ΣΚΕΥΗ ΔΙΑΦΟΡΑ ΑΛΛΑ
     
     
     

 

  1. Η αλκοολική ζύμωση όπως περιγράφεται από την εξίσωση παρακάτω, επίσης έχει ως προϊόν CO2. Τα αντιδρώντα είναι διαθέσιμα. Εξηγηστε γιατί δεν θα την επιλέξετε για να φτιάξετε στο εργαστήριο CO2.

( Ζυμομύκητες )

C6H12O6  → 2 CO2 + 2CH3CH2OH

  1. Γράψτε μια σύντομη περιγραφή της διαδικασίας.

 

 

 

 

 

 

  1. Γράψτε τη χημική εξίσωση που θα χρησιμοποιήσετε και ζητηστε από τον συμμαθητή σας της Β ή Γ να γράψει την αναλογία g των αντιδρώντων και προϊόντων (τη συνταγή). Ξέρει να τη βρίσκει! (Αr H=1, C=12, Na=23, O=16)

 

 

 

 

 

 

 

  1. Με βάση την παραπάνω αναλόγία υπολογίστε ε πόσα g NaHCO3  και πόσα g CH3COOH χρειάζεσαι ωστε να πάρετε ως προϊόν …………….. g CO2

m NaHCO3 =                                        m CH3COOH =            

 

  1. Διαθέτοντας σόδα φαγητού (95% ΝaHCO3) αντί καθαρό ΝaHCO3 υπολογίστε  τη m σόδας που θα περιέχει τη m NaHCO3 της ερ. 4.

…………………………………………………………………………………………………………………..

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

m σόδας  =  

                             

  1. Διαθέτοντας ξύδι  (διάλυμα CH3COOH  6% w/v αντί καθαρό CH3COOH υπολογίστε  τον όγκο του διαλύματος ξυδιού ο οποίος θα περιέχει τα g καθαρόύ CH3COOH που υπολογίσατε ότι σας  χρειάζονται στο 4.

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

m ξυδιού =

 

  1. Εκτελέστε το πείραμα και υπολογιστε την m CO2 που πραγματικά  παράχθηκε

…………………………………………………………………………………………………………………..

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

m CO2 =

 

 

  1. Ποιά είναι η Απόδοση της αντίδρασης σε παραγωγή CO2

 

 

 

 

 

  1. Σκεφτείτε ένα τρόπο να αυξήσετε την απόδοση αυτής της χημικής αντίδρασης. Συμβουλευτείτε το διάγραμμα διαλυτότητας – θερμοκρασίας για τα αέρια  ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
  2. Με ποιόν τρόπο μπορείτε να δείξετε ότι το παραγόμενο αέριο είναι CO2 και όχι Η2 ή Ο2; Εκτελέστε έναν από τους δυό τρόπους.

 

α. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

Ννν

β.  ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….Ν……………………………………νν

 

 

 

Top
...
Μετάβαση σε γραμμή εργαλείων