Studieretningsprojekt/-opgave (SRP/SRO)
Haster, SRP
jeg skriver indenfor kemi og biologi
Og har valgt biologi som hovedfag og kemi sidefag.
Mit emne er nervefysiologi, herunder koffein og nikotin
Jeg har lavet forsøg af: Ekstraktion af koffein fra te.
Har kigget på en opgave på nettet, som jeg ikke forstod helt, det de havde skrevet i teori --> Opløselighed:
http://www2.slagelse-gym.dk/web/hy/paed/1aardocs/kemi_rapport_final.doc
Ved denne blanding vil der indstille sig en ligevægt mellem opløst koffein i henholdsvis vandfasen og i den organiske fase. Hvis man kender opløseligheden af det undersøgte stof i de to opløsningsmidler kan man dermed bestemme hvor meget af det koffein, der oprindeligt var i vandfasen, der er blevet trukket over i den organiske fase. Man angiver ofte forholdet mellem de to opløseligheder ved fordelingsforholdet :
K=(opløselighed af CH2Cl2)/(opløselighed af H2O)
Hvis vi antager at opløseligheden af koffein i vand er 2,2g/100mL, og i dichlormethan er 10,2g/100mL, så er fordelingsforholdet 4,6 mellem dichlormethan- og vandfasen . Dette tal vil vi efter vores afprøvning af forsøget bruge til at give et skøn af, hvor meget af den koffein, vi udtrak af thebladene blev ekstraheret til den organiske fase.
det er så teorien(hvorfor antag de bare selv nogen tal, som ikke står nogen steder)?
og så senere hen i behandling sker der følgende :
Vi har ved smeltepunktsbestemmelse for råkoffeinet og de to rensede produkter konstateret, at der er en del urenheder i råkoffeinet. Det er meget vanskeligt at skønne, hvor meget af de 0,407g råkoffein, der rent faktisk er koffein. Et andet spørgsmål er, hvor meget af den koffein der oprindeligt blev udtrukket fra thebladene til vandet, der er blevet ekstraheret til den organiske fase. Til at vurdere dette kan vi bruge antagelsen om, at fordelingsforholdet for koffein mellem dichlormethanfasen og vandfasen er 4,6 som omtalt tidligere. Lad os kalde den samlede mængde koffein i den oprindelige vandige opløsning for N(y)og mængden tilbage i vandet efter første ekstraktion for N(x). Da den vandige opløsning har volumet 250mL, og vi ekstraherer med 30mL CH2Cl2 fås følgende udtryk, idet vi antager, at der indstiller sig en ligevægt mellem opløst koffein i de to faser:
K=((N(y)-N(x))/30ml)/(N(x)/250ml))=4,6
Regner vi lidt videre på det, kan vi finde, hvor stor en brøkdel af koffeinet, der er tilbage i vandet efter ekstraktion:
(N(y)-N(x))/N(x)=0,55 --> N(x)/N(y)=0,64
Denne brøkdel forbliver tilbage efter hver ekstraktion, så totalt set udgør koffeinindholdet i vandfasen efter 4 identiske ekstraktioner af det oprindelige:
0,64^4=0,17=17%
Et optimistisk bud på effektiviteten af den udførte ekstraktion er derfor, at omkring 80% af koffeinet bliver ekstraheret fra vandfasen.
Håber nogen gider forklare mig det, har virkelig brug for det, Tak
Svar #1
12. december 2008 af Rabis (Slettet)
jeg sidder faktisk med det samme problem har søgt over det hele men kan ikke finde ud af hvor de har fået de tal fra, så jeg har bare valgt at bruge de samme tal og angive den opgave som kilde selvom det måske ikke er så klogt
noget andet jeg ikke fatter er hvordan der kan opstå ligevægt mellem den koffein der er i vandfasen og den i den organiske fase nogen der kan hjælpe?
Svar #2
16. december 2008 af kemifysmat (Slettet)
Jeg har skrevet om emnet, deres udregning er ren matematik, de har bare ikke skrevet hvor de tog tallene fra.
Jeg har regnet det således:
Jævnfør mit teoriafsnit om fordelingsforholdet kan Kf beregnes til:
K_f=(c(koffein(dichlormethan)))/(c(koffein(aq)))=(140mg/ml)/(22mg/ml)=6,36
Nu kan jeg beregne hvor meget koffein der teoretisk set er tilbage i vandfasen efter 3 ekstraktioner:
Jeg lader den samlede mængde koffein i den oprindelige vandige opløsning være betegnet med noprindelig og mængden af koffein der befinder sig i den vandige fase, efter første ekstraktion være betegnet med nefter. Min vandige opløsning på 250ml blev ekstraheret med 30ml dichlormethan. Ligevægten mellem den opløste koffein, der vil indstille sig i skilletragten, kan udtrykkes med følgende:
K_f=((n_oprindelig-n_efter)/30ml)/(n_efter/250ml)=6,36
Ved at kalde den resterende mængde af koffein i vandfasen nefter for nrest, kan stofmængden af koffein i dichlormethanfasen skrives som noprindelig-nrest og jeg kan nu omskrive Kf til:
K_f=(n_oprindelig-n_rest)/n_rest =30ml/250ml·6,36
Mængden af koffein i den vandige fase efter en ekstraktion kan betegnes med brøken: n_rest/n_oprindelig . For at gøre denne brøk så lille som muligt og derved ekstrahere så meget koffein fra den vandige fase som muligt, laver jeg flere ekstraktioner. Udtrykket kan beregnes ved at vende brøken for Kf om:
n_rest/(n_oprindelig-n_rest )=1/0,763⇒(n_rest/n_oprindelig )/(1-n_rest/n_oprindelig )=1,31⇒x/(1-x)=1,31
Ovenfor betegner x brøken n_rest/n_oprindelig . Løses ligningen finder vi altså ud af hvor stor en del af koffeinen der vil være tilbage efter hver ekstraktion.
X er lig 0,567 og det betyder at der efter en ekstraktion vil være omkring 56,7 % af den oprindelige mængde koffein i den vandige fase. Jeg foretog 2 ekstraktioner, ergo kan mængden af koffein i den vandige fase efter 2 ekstraktioner beregnes til: ?0,567?^2=0,322≈32,16 %. Det betyder at jeg kun har fået omkring 67 % af koffeinen fra min te over i dichlormethanfasen. Dette vil påvirke mit udbytte af koffein og således også min beregnede masseprocent i te.
Jeg har ikke kræfter til at forklare det nærmere. det er copy-pasted fra min opgave som ikke er rettet igennem og der kan derfor sagtens være fejl i tekst samt udregninger.
Skriv et svar til: Haster, SRP
Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk?
Klik her for at oprette en bruger.