COLAJUOMAN HAPPAMUUS

Transkriptio

1 COLAJUOMAN HAPPAMUUS Juot paljon kolajuomia, miten ne vaikuttavat hampaisiisi? TAUSTA Cola-juomien voimakas happamuus johtuu pääosin niiden sisältämästä fosforihaposta. Happamuus saattaa laskea jopa ph 2:een. Happopitoisuus cola-juomasta voidaan määrittää titraamalla. Happo-emästitrauksessa happo titrataan emäksellä. Titrauksen päätepiste voidaan havaita joko indikaattorilla tai ph-mittarilla. POHDITTAVAKSI ENNEN TYÖTÄ Miten happo ja emäs reagoivat toistensa kanssa? Mitä ph:lle tapahtuu kun happamaan liuokseen lisätään emästä Mikä on titrauksen päätepiste? Mihin ph-mittarin toiminta perustuu? REAGENSSIT Aktiivihiili 0,01 M NaOH-liuos Puskuriliuokset: ph 4,01 ja ph 9,18 TYÖTURVALLISUUS JA JÄTTEIDEN KÄSITTELY Suojalasit ja suojatakki! NaOH on vahva emäs, huuhtele roiskeet heti runsaalla vedellä. Tarvittaessa lääkäriin. Syntyneet jätteet voi huuhdella viemäristä runsaalla vedellä

2 TARVIKKEET Kolvi 250 ml magneettisekoitin ja magneettisauva pystyjäähdytin ja vesiletkut sähkölevy ja öljyhaude suppilo ja poimutettu suodatinpaperi erlenmeyer 250 ml pesupullo täyspipetti 50 ml dekantterilasi 100 ml byretti ph-mittari TYÖN SUORITUS NÄYTTEEN VALMISTUS Poistetaan hiilihappo ja titrausta häiritsevät komponentit juomasta: Sekoita 150 ml cola-juomaa 5 minuuttia 250 ml:n kolvissa magneettisekoittajalla. Lisää kolviin 4,0 g aktiivihiiltä. Keitä saamaasi liuosta huolellisesti palautuksella (= refluksointi) n. 15 minuuttia. Anna liuoksen jäähtyä huoneenlämpöön. Suodata liuos 250 ml:n erlenmeyeriin käyttämällä poimutettua suodatinpaperia. Kierrätä liuosta useita kertoja. ph-mittarin KALIBROINTI Kalibroi ph-mittari tunnetuilla puskureilla. Käytä ph 4,01 ja ph 9,18 liuoksia.

3 TITRAUS Pipetoi 50 ml cola-juomaa 100 ml:n dekantterilasiin. Sekoita näytettä magneettisekoittajalla ja magneettisauvalla. Titraa 0,01 NaOH-liuoksella lisäämällä 1,0 ml emästä kerrallaan. Jokaisen lisäyksen jälkeen lue potentiometristä liuoksen ph ja merkitse ph-arvo taulukkoon (Liite). Kun NaOH-liuos on lisätty n.10 ml, on saavutettu fosforihapon ensimmäinen ekvivalenttipiste (ensimmäinen nopea ph:n muutos lisäyksen suhteen). Jatka titrausta kunnes olet lisännyt NaOH:ia vähintään kaksi kertaa ekvivalenttipisteen kuluttaman määrän. Mittaa vielä viileän kolajuoman ph. REAKTIOT H 3 PO 4 + OH > H 2 PO H 2 O (1. ekvivalenttipisteeseen saakka) H 2 PO OH > HPO H 2 O (2. ekvivalenttipisteeseen saakka) HPO OH > PO H 2 O (3. ekvivalenttipisteeseen saakka) TEHTÄVIÄ JA POHDINTAA 1. Piirrä titrauskäyrä (ph vs. V) ja määritä ensimmäinen ekvivalenttipiste. 2. Määritä titrauskäyrältä kuumennetun cola-juoman ph ja ensimmäisen ekvivalenttipisteen ph.

4 3. Laske cola-juoman sisältämän fosforihapon konsentraatio. 4. Minkä vuoksi valitaan ensimmäinen ekvivalenttipiste fosforihapon pitoisuuden määritykseen? 5. Hammaskiille on kalsiumapatiittia Ca 5 (PO 4 ) 3 OH. Mieti kuinka se reagoi fosforihapon kanssa.

5 LIITE: HAVAINNOT V (ml) NaOH 0,01 M ph ph

6 ph:n muutos: ph = ph lisäyksen jälkeem ph ennen lisäystä Suurin ph on ekvivalenttipisteessä ( ph max ), josta nähdään V ekv = NaOH-kulutus ekvivalenttipisteeseen ja ph ekv = ph ekvivalenttipisteessä. Fosforihapon pitoisuuden laskeminen: c fosforihappo = (c NaOH * V ekv1 ) / V colanäyte c fosforihappo = fosforihapon pitoisuus c NaOH V ekv1 = NaOH-liuoksen pitoisuus = NaOH-kulutus ensimmäiseen ekvivalttipisteeseen V colanäyte = Otettu näyte cola-juomasta