Home
samenvatting Magie 1-9, samenvatting Magie 10-17, antwoorden Magie 1-9, antwoorden Magie 10-17
antwoorden Suiker

Samenvatting van de module "Suiker"

.

 

Taak 3: Extractie van suiker uit een suikerbiet (werkwoord: extraheren) en verkrijgen van het ruwe dunsap door filtreren.

 

 

Het blokschema van het proces dat jullie hebben doorlopen staat hierboven afgedrukt. Het blokschema is horizontaal afgedrukt, de beginstoffen, tussenproducten en de eindstof staan op de horizontale pijlen, de hulpstoffen bij de verticale pijlen boven een blok en de afvalstoffen bij de verticale pijlen onder een blok.

 

Een suikerbiet noemen we een mengsel, dat zijn meerdere stoffen door elkaar.  Aan het eind van alle taken  hebben jullie de zuivere stof suiker in handen. Dat is één stof, dus geen mengsel.

 

Er staat meestal een maatverdeling op een bekerglas. Die is zeer onnauwkeurig. Die maatverdeling is

alleen geschikt om een hoeveelheid mee te schatten. Om een hoeveelheid vloeistof af te meten      

gebruik je bij scheikunde in de regel een maatcilinder.

 

De suikerbiet wordt in kleine stukjes gesneden, omdat hieruit beter de suiker geëxtraheerd kan worden dan uit een groot stuk (oppervlakte vergroting). Het extraheren gebeurt bij 80 oC.

 

Als de suiker uit de biet geëxtraheerd is, moet je het nog scheiden van het afval (de pulp).

Dit doe je door middel van filtreren.

Het restant van de suikerbiet, dat je niet meer nodig hebt blijft in het filter achter. Dit noem je het residu. De suiker die is opgelost in het (warme) water wordt door de filtratie opgevangen in een bekerglas. Dit noem je het filtraat. De trechter en het filtreerpapiertje samen noemen we in het vervolg het filter.

 

Een oplossing is een mengsel van een vloeistof en nog een andere stof, waarbij je de opgeloste stof niet meer kunt zien. Een oplossing hoeft niet kleurloos te zijn, maar het is wel altijd helder.

Een suspensie is kleine deeltjes van een vaste stof die zweven in een vloeistof. Deze is nooit helder, maar altijd troebel. Een voorbeeld hiervan is bordkrijt in water.

Je spreekt over een emulsie als een vloeistof niet goed oplost in een andere vloeistof. Deze is dus ook niet goed helder. Een voorbeeld hiervan is olie in water.

 

Bij scheikunde onderzoeken we wat er met stoffen gebeurt als we ze bijvoorbeeld mengen of verwarmen. Als we zo’n actie uitvoeren met water dan werken we met alleen maar water en verder geen andere stoffen erbij. Kraanwater is niet geschikt want het is een mengsel.
Gedestilleerd water is geen mengsel want het bestaat maar uit 1 stof. Chemici noemen dat een zuivere stof. We bewaren gedestilleerd water in spuitflessen.

 

Taak 4: Speurtocht naar suiker

 

In taak 3 hebben jullie twee scheidingsmethoden leren kennen: extractie en filtratie.
Extractie gebeurde toen je het hete water bij de bietenfrietjes voegde. Het hete water “trok” de suiker uit de biet.
Bij extractie (werkwoord extraheren) maak je gebruik van het feit dat de ene stof wel oplost in het extractiemiddel, een vloeistof, en de andere stof niet.

 

Na een extractie vindt in de regel filtratie plaats.
Bij filtratie (werkwoord filtreren) maak je gebruik van het feit dat vloeistoffen wel door een filter kunnen en vaste stoffen niet.

 

Taak 6: De dichtheid van zuivere stoffen

 

Onder de dichtheid van een stof verstaan we de massa van een bepaald volume van die stof.
De eenheid waarin we de massa uitdrukken is g of kg.
De eenheid waarin we het volume uitdrukken is mL of L of cm3 of m3.
De eenheid waarin we de dichtheid uitdrukken is g/mL (voor gassen en vloeistoffen) of g/cm3 of kg/m3 (voor gassen en vaste stoffen).

Een voorbeeld:
De dichtheid van alcohol is 0,80 g/mL.
Dit betekent dat 1 mL alcohol 0,80 g weegt.
Voor het rekenen met dichtheid is een verhoudingstabel handig:

 

Massa

0,80 g

1,60 g

2,80 g

1,60 g

21,0 g

Volume

1,0 mL

2,0 mL

3,5 mL

2,0 mL

26,25 mL

 

Dichtheid is een stofeigenschap. Dus elke stof heeft zijn eigen dichtheid, je kunt een stof herkennen aan zijn dichtheid. Het symbool voor de dichtheid is “ρ” (spreek uit rho).

 

Taak 7: De dichtheid van oplossingen, dichtheden meten met een densimeter.

 

Een suikeroplossing is een mengsel van suiker en water. Als 1 L van die oplossing 95,0 g suiker bevat zeggen we dat de suikerconcentratie 95,0 g/L is.

 

Dichtheid meten met een densimeter
Dichtheid is een stofeigenschap, elke zuivere stof heeft zijn eigen dichtheid.

Ook oplossingen hebben een dichtheid, elke oplossing heeft ook zijn eigen dichtheid.

 

Een suikeroplossing met een suikerconcentratie 95,0 g/L heeft bijvoorbeeld een dichtheid van 1,035 g/ml (= 1,035 g/cm3).

Maar een suikeroplossing met een andere suikerconcentratie heeft een andere dichtheid.

 

Door het maken van een ijkgrafiek kun je de concentratie van een suikeroplossing bepalen.

Sommige punten liggen niet op een ijkgrafiek. Dat komt door onnauwkeurigheden van bv. oplossen of aflezen.

 

Pas er voor op dat je de begrippen dichtheid en concentratie niet door elkaar haalt.

       Concentratie is de hoeveelheid stof die is opgelost in 1 liter van een oplosmiddel (eenheid: g/L).

       Dichtheid is de massa van een hoeveelheid stof, meestal 1 cm3 (eenheid: g/mL).

 

Taak 8: Verder met je gezuiverde dunsap.
Bepaling van de suikerconcentratie in procent, indampen van het dunsap tot diksap

 

Veel stoffen kunnen in drie verschillende fasen voorkomen: vast, vloeibaar en gasvormig.

Als het mengsel eenmaal kookt en er warmte toegevoerd blijft worden, stijgt de temperatuur niet verder. Dat komt omdat de warmte van brander nu gebruikt wordt om water van de vloeibare fase over te laten gaan in de gasfase. Dat noemen we verdampen.  Verdampen is een faseovergang.

Water verdampt ook wel bij een lagere temperatuur dan het kookpunt, maar dan gaat het veel langzamer.

 

Als je water en suiker van elkaar wil scheiden kun je gebruik maken van het feit dat water een veel lager kookpunt heeft dan suiker. Je gaat het mengsel verwarmen. Het water verdampt, terwijl de suiker in het bekerglas achterblijft. We noemen deze scheidingsmethode indampen en de stof die achterblijft, in dit geval suiker, het residu.
Er is echter een praktisch probleem bij het indampen van een suikeroplossing: als bijna al het water verdampt is gaat de suiker caramelliseren! Daarom moet het laatste beetje water voorzichtig verdampen bij een lagere temperatuur
.

 

Wanneer al het water verdampt is, blijft tot slot alleen de suiker over. Wanneer je de massa van het suiker weet, kun je het percentage suiker in de suikerbiet berekenen.

 

Bijvoorbeeld:

Stel je hebt afgewogen 50 gram suikerbiet.

Uit het diagram hieronder kun ik aflezen dat de concentratie 90 g/L is (want de dichtheid had je afgelezen en was 1,033 g/mL).

Deze concentratie zat in 100 mL van de suikeroplossing. Met andere woorden: de totale hoeveelheid suiker die in de suikerbiet zat was 9 gram. Het massapercentage suiker in de suikerbiet kun je nu berekenen: 9/50 * 100 = 18,0 %


Nog een keer het gehele suikerbereidingsproces op een rijtje: - wassen van de bieten, - extractie van het suiker, - zuivering van het suikerwater, - indamping, - kristallisatie, - droging.


 

 



















Home
samenvatting Magie 1-9, samenvatting Magie 10-17, antwoorden Magie 1-9, antwoorden Magie 10-17
antwoorden Suiker