Hinweise zum Experiment
Damit in Chemie bzw. beim Experimentieren keine Unfälle passieren, musst du auf die Sicherheit achten. Die Sicherheit ist immer wichtig, wenn du in einem Fachraum oder Labor bist. Bitte beachte bei allen Experimenten die Hinweise zur Sicherheit im Labor. Die Durchführung des Experiments erfordert eine Gefährdungsbeurteilung durch die Lehrkraft.
Material
- 2 Bechergläser
- Glasstab
- Spritze (10 ml)
- Küchensieb
Chemikalien
- Natriumalginat
- Calciumchlorid (oder ein anderes Calcium-Salz)
- Universalindikator (o. ä. Indikatorlösung)
- Stoffe des Alltags, die auf ihr Säure-/Base-Eigenschaften untersucht werden sollen
Edukte
| Stoffname | Summenformel | Gefahrenhinweise |
|---|---|---|
| Natriumalginat | \(\ce {(C6H8O6)}\rm_{n} \) |
Kein gefährlicher Stoff nach GHS.
Kein gefährlicher Stoff nach GHS.
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| Calciumchlorid | \( \ce {CaCl2} \) |
H319: Verursacht schwere Augenreizung.
P305+P351+P338: BEI KONTAKT MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser spülen. Eventuell vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter spülen.
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Versuchsaufbau und Durchführung
1 g Natriumalginat wird in 50 mL Wasser auf 80°C erhitzt. Innerhalb von 15 min wird immer wieder umgerührt, bis sich das Salz vollständig gelöst hat. Die Natriumalginat-Lösung kann anschließend auch im Kühlschrank aufbewahrt werden.
Zur Versuchsdurchführung werden in einem Becherglas 5 mL der Alginatlösung mit 2 mL Leitungswasser versetzt und anschließend 40 Tropfen Indikatorlösung zugegeben. Diese Lösung wird anschließend vollständig mit der Spritze aufgezogen (Abb. 1).
In einem Becherglas werden 0,5 g Calciumchlorid in 50 mL Wasser gelöst. Die mit Indikator-Lösung versetzte Alginat-Lösung wird anschließend in die Calciumchlorid-Lösung getropft.
Die Tropfen bilden in der Calciumchlorid-Lösung Kügelchen mit einer stabilen Außenhülle. Die so gebildeten Indikator-Alginatbällchen können durch ein Teesieb abgegossen werden (Abb. 2).
Anschließend können die Indikator-Alginatbällchen als Indikator-Perlen verwendet werden (Abb.3).
Erklärung
Sobald die Alginat-Tropfen in die Calcium-Lösung gelangen, bilden sich vernetzte Polysaccharid-Ketten aus den enthaltenen beta-D Mannuronsäure- und alpha-L-Guluronsäure-Ketten. Die gelartige Hülle verhindert das Auslaufen des eingekapselten Indikators.
Das Verfahren zur Bildung der Bällchen wird auch bei Bubble Tea angewendet, um Popping Bobas, flüssigkeitsgefüllte Saftkugeln herzustellen.
Auch in der "Molekularen Küche" wird das Verfahren gerne genutzt.
Hinweise zur Entsorgung
Die Kügelchen können über den Restmüll oder Abfluss entsorgt werden. Zur Vermeidung von Verstopfungen muss bei der Entsorgung der Ausgangslösungen darauf geachtet werden, dass die beiden Edukt-Lösungen in getrennten Abgüssen entsorgt werden.
Quelle:
DUCCI, M.; SYSKOWSKI S.: Chemische Reaktionen in Bubble-Tea Bällchen – Ein ästhetischer Streifzug durch die Chemie in Chemie in unserer Zeit (2018), 52, S. 390−397; DOI: 10.1002/ciuz.201800805
Aufgabe
Aufgabe
Welche Beobachtungen kannst du machen, wenn du die Kügelchen in verschiedene Lösungen gibst, die entweder basisch oder sauer sind?