Цукеркова хроматографія

фільтрувального паперу

Коли ви були малюком, ви, можливо, наполягали на вживанні лише одного кольору M&M, тому що «зелений смак найкращий». Після деяких експериментів ви, мабуть, зрозуміли, що харчові барвники в M&S та інших цукерках додають лише кольору, а не аромату.

Існують натуральні та штучні харчові барвники. Одним із природних кольорів є буряковий сік. Проблема з буряковим соком полягає в тому, що хоча він може надати майже всьому гарненький рожевий колір, він також може створити буряковий смак. Більшість цукерок мають штучні барвники. Уряд США затвердив сім, і їх імена знову і знову з’являються на етикетках. Харчові барвники зазвичай з’являються в кінці списку інгредієнтів, оскільки цей список починається з інгредієнта у найбільшій кількості. Наприклад, першим інгредієнтом, зазначеним на етикетці Skittles, є цукор. Немає сюрпризу. Інша річ, яку ви можете помітити на етикетках цукерок - це термін "Озеро". Озера являють собою барвники, що поєднуються з сіллю, що робить їх більш стійкими та дозволяє диспергувати їх в оліях. Озера часто використовують у таких продуктах з низьким рівнем води, як цукерки та помада.

Але повернімось до зелених M&M. Можливо, частина з вас все ще вважає, що зелений колір має якісь магічні властивості. Що, якби ви могли науково порівняти зелений колір кеглі з зеленим кольором M&M? Ви можете використовувати потужний науковий прийом, який називається хроматографія, це відділення суміші шляхом пропускання її через середовище (у цьому експерименті ви будете використовувати фільтрувальний папір), в якому різні частини суміші рухаються з різною швидкістю. Можливо, ви бачили хроматографію в дії, якщо ви розлили воду на папір, який щойно вийшов із струменевого принтера. Хроматографія працює, оскільки різні речовини в суміші мають різні розчинність. Розчинність - це кількість певної речовини, яка може розчинитися в певній розчинник (рідина). Наприклад, ви можете розчинити у воді багато цукру, але не зовсім багато солі. При хроматографії найменш розчинні речовини спочатку випадають із колонки фільтрувального паперу, тоді як найбільш розчинні рухаються найдальше вгору по фільтрувальному паперу.

У цьому експерименті ви зробите хроматографію на зелених M&M та зелених кеглях та порівняєте схеми хроматографії. Звичайно, у вас буде багато зайвих цукерок, з якими можна поекспериментувати або перекусити пізніше.

Проблема

Чим відрізняються зелені кольори в Skittles та M&M’s?

Матеріали

  • 2 зелені кеглі
  • 2 зелені M&M
  • Алюмінієва фольга
  • Вода
  • Крапельниця
  • Зубочистки
  • Олівець (не ручка!)
  • Принаймні 2 кавові фільтри
  • Ножиці
  • Метрична лінійка
  • Сіль
  • 2 високі прозорі склянки або банки.
  • 2 міні-затискачі (якщо у вас немає затискачів, можна скористатися скотчем)
  • 2 соломки або шпажки (або ще два олівці, якщо ви використовуєте скотч)

Процедура

  1. Зробіть смужки фільтрувального паперу з фільтрувального паперу. Виміряйте два прямокутники, які дорівнюють 6 см на 8 см.
  2. Акуратно виріжте прямокутники. Краї повинні бути максимально прямими.
  3. За допомогою олівця на одній смужці напишіть M&M, а на іншій - кеглі.
  4. На нижній стороні смужки за допомогою лінійки знайдіть точку на відстані 1 см від нижньої частини паперу. Зробіть крихітні крапки олівцем завдовжки 2 і 4 см. (Див. Схему 1)
  5. Вивчіть колір зеленого кегля та зеленого M&M та запишіть будь-які спостереження та прогнози.
  6. Далі починайте видаляти барвник з цукерок. Виріжте два невеликі (приблизно 2 см X 2 см) шматочки фольги.
  7. Помістіть дві окремі краплі води на кожен із двох шматочків фольги.
  8. Помістіть зелений M&M на кожну краплю на одному шматку фольги.
  9. Покладіть зелену кеглі на кожну краплю на інший шматок фольги. Чому б вам не хотіти, щоб кеглі та M&S були на одному шматку фольги?
  10. Зачекайте близько хвилини, поки цукерковий колір просочиться у воду.
  11. Занурте зубочистку в крихітний пул зеленого барвника M&M. Торкніться її трохи вище, де ви зробили олівцеву крапку на 2 см на смужці фільтру з написом "M&M".
  12. Нанесіть ще одну крапку на 4 см на той самий зелений фільтрувальний папір M&M.
  13. За допомогою іншої зубочистки занурте її у крихітний басейн зеленого барвника Skittles. Торкніться його трохи вище, де ви зробили олівцеву крапку на 2 см на смужці фільтру з написом "Кеглі. “
  14. Нанесіть ще одну крапку на 4 см на той самий зелений фільтрувальний папір Skittles.
  15. Нехай крихітні крапки висохнуть. Це має зайняти лише хвилину. Повторіть розтирання крапки в тих самих місцях тим самим цукерковим барвником на фільтрувальному папері, а потім дайте їй висохнути, принаймні чотири рази. Результати хроматографії будуть набагато кращими, якщо у вас є товсті крихітні крапки кожного кольору. Якщо вам нудно, поки крапки сохнуть, ви можете спробувати зелені кольори. Чи однаковий смак зеленого кольору в обох цукерках?
  16. Зробіть розчин для хроматографії, наливши три чашки води в миску і додавши 1/8 чайної ложки солі.
  17. У кожну з ваших високих склянок або банок налийте трохи розчину солі. Рідина повинна складати шар глибиною близько одного сантиметра.
  18. Прокладіть соломку або шпажку через трикутний центр кожного скріплюючого затискача.
  19. Закріпіть фільтрувальний папір M&M та Skittles на кожному сполучному скріпці, а внизу - барвникові крапки. Якщо у вас немає міні-затискачів, фільтрувальний папір можна заклеїти на олівець. Що б ви не робили, переконайтеся, що фільтрувальний папір висить прямо.
  20. Повісьте фільтрувальний папір зверху на склянку так, щоб дно фільтрувального паперу просто торкалося солоної води на дні склянки. Залежно від розміру вашої склянки або банки, можливо, доведеться додати або відняти трохи солоної води.

  1. А тепер дивись і чекай. Солона вода повинна рухатися повз капілярна дія до фільтрувального паперу, несучи з собою цукеркові барвники. (Капілярна дія описує висхідний потік рідин у вузькій трубці або пористому матеріалі. Це обумовлено притяганням молекул рідини один до одного та матеріалу трубки.) Ви повинні бачити, що в парі є кілька різних кольорів зелений барвник.
  2. Коли ви побачите, що мокрий шар солоної води пройшов ½ см від верху фільтрувального паперу, вийміть смужку фільтрувального паперу з рідини.
  3. Покладіть смужки на чисту, рівну поверхню для висихання.
  4. Дотримуйтесь смужки. Спробуйте поєднати смуги, які ви бачите, з назвами барвників на обгортках від цукерок.

Результати

Результати будуть різними, але слід очікувати, що в смужках ви побачите смуги як жовто-зелених, так і синіх барвників. Зелені M & Ms покажуть більш помітну блакитну смугу.

Колір звичайного M&M більше справжній зелений, тоді як колір зеленого Скітла - більше жовто-зелений. Якщо ви вирішили скуштувати зелені кольори, ви, мабуть, виявили, що барвник Skittles на смак був більш кислим, можливо, тому, що інтер’єр кислого Skittle також розчинявся.

Ви не хотіли витягувати барвники M&M та Skittles на одному шматку фольги, оскільки рідини могли випадково перемішатися, не даючи вам розрізняти їх. Ось чому ви також використовували окремі зубочистки для розтирання.

На вашому фільтрувальному папері були різні кольорові смуги, оскільки забарвлення на оболонках цукерок - це суміш пари барвників. Сині смуги, як правило, були вище на фільтрувальному папері, оскільки синій барвник був більш розчинним у зеленому барвнику, тому він рухався далі вгору по колонці, перш ніж випадати.

Йти далі

Якщо ви не з’їли всі залишки цукерок під час цього експерименту, ви зможете провести ще кілька досліджень, порівнюючи інші кольори цукерок. Якщо у вас закінчилися цукерки, спробуйте зробити хроматографію на чорному маркері на водній основі. Приховані кольори вражають. Наземний шпинат та інші природні барвники - також цікаві речовини для тестування!

Застереження та заходи безпеки

Education.com надає ідеї проекту Science Fair лише в інформаційних цілях. Education.com не надає жодних гарантій чи заяв щодо Ідей проектів Science Fair та не несе відповідальності за будь-які втрати або збитки, прямо чи опосередковано, спричинені використанням такої інформації. Отримуючи доступ до Ідеї проектів Science Fair, ви відмовляєтесь і відмовляєтесь від будь-яких претензій до Education.com, що виникають з них. Крім того, ваш доступ до веб-сайту Education.com та Ідей проектів Science Fair охоплюється Політикою конфіденційності Education.com та Умовами використання веб-сайту, які включають обмеження відповідальності Education.com.

Цим попереджаємо, що не всі ідеї проекту підходять для всіх людей або за будь-яких обставин. Реалізація будь-якої ідеї наукового проекту повинна здійснюватися лише у відповідних умовах та з відповідним батьківським чи іншим контролем. Читання та дотримання заходів безпеки всіх матеріалів, що використовуються в проекті, є виключною відповідальністю кожної людини. Для отримання додаткової інформації зверніться до керівництва з питань безпеки науки у вашій державі.