Науковий проект з цукеркової хроматографії

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

Зробіть смужки фільтрувального паперу з фільтрувального паперу. Виміряйте два прямокутники, які дорівнюють 6 см на 8 см.
Акуратно виріжте прямокутники. Краї повинні бути максимально прямими.
За допомогою олівця на одній смужці напишіть M&M, а на іншій - кеглі.
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)
Вивчіть колір зеленого кегля та зеленого M&M та запишіть будь-які спостереження та прогнози.
Далі починайте видаляти барвник з цукерок. Виріжте два невеликі (приблизно 2 см X 2 см) шматочки фольги.
Помістіть дві окремі краплі води на кожен із двох шматочків фольги.
Помістіть зелений M&M на кожну краплю на одному шматку фольги.
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?
Зачекайте близько хвилини, поки цукерковий колір просочиться у воду.
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".
Нанесіть ще одну крапку на 4 см на той самий зелений фільтрувальний папір M&M.
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. “
Нанесіть ще одну крапку на 4 см на той самий зелений фільтрувальний папір Skittles.
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?
Зробіть розчин для хроматографії, наливши три чашки води в миску і додавши 1/8 чайної ложки солі.
У кожну з ваших високих склянок або банок налийте трохи розчину солі. Рідина повинна складати шар глибиною близько одного сантиметра.
Прокладіть соломку або шпажку через трикутний центр кожного скріплюючого затискача.
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.
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.