O provocare chimică de la Science Buddies

bomboane

"data-newsletterpromo_article-image =" https://static.scientificamerican.com/sciam/cache/file/CF54EB21-65FD-4978-9EEF80245C772996_source.jpg "data-newsletterpromo_article-button-text = butonul" Înscrieți-vă "data-newsletter -link = "https://www.scientificamerican.com/page/newsletter-sign-up/?origincode=2018_sciam_ArticlePromo_NewsletterSignUp" name = "articleBody" itemprop = "articleBody">

Concepte cheie
Chimie
Vopsele
Știința alimentelor
Solubilitate

Introducere
Aveți o culoare favorită M & Ms sau Skittle? V-ați întrebat vreodată ce vopsele sunt folosite pentru a face acea culoare anume? Unele culori de bomboane sunt rezultatul unei singure coloranțe alimentare, în timp ce altele pot folosi o combinație de coloranți pentru a crea doar aspectul potrivit. În această activitate, veți face acasă o muncă de detectiv științific pentru a investiga ce coloranți diferiți sunt folosiți pentru a colora bomboanele M&M. Aceasta este o activitate minunată pentru unele bomboane rămase!

fundal
Dacă ați văzut vreodată o picătură de apă care a lovit o imprimare de pe o imprimantă cu jet de cerneală sau o pagină cu desene cu marker, știți că atunci când se întâmplă acest lucru, cerneala începe să ruleze. Apa este absorbită în fibrele hârtiei. Pe măsură ce apa călătorește prin și în josul hârtiei, ea preia particulele de cerneală și le transportă împreună cu ea. Același proces poate fi folosit ca o tehnică numită cromatografie pe hârtie.

Cromatografia include un grup de tehnici care separă diferitele componente într-o soluție complexă. În fiecare setare de cromatografie există în general un așa-numit element mobil (un fluid în care componentele sunt dizolvate) și un aspect staționar (materialul prin care se deplasează fluidul). De exemplu, în cromatografia pe hârtie apa este faza mobilă, iar hârtia este faza staționară. Componentele soluției se deplasează în mod ideal la viteze diferite pe măsură ce parcurg faza staționară, astfel încât să poată fi separate. În cromatografia pe hârtie, diferiți pigmenți pot fi separați pe baza solubilității lor sau a capacității lor de a se dizolva în apă. Cu cât un pigment este mai solubil, cu atât se va dizolva mai ușor în faza mobilă și cu atât mai departe se va deplasa, deoarece este transportat de apa absorbită în hârtie.

Materiale
• Servețele de hârtie. Cele mai groase vor funcționa mai bine.
• Foarfece
• Creion
• Castron mare sau oală
• Lingură de măsurat
• Ceașcă de măsurare
• Apă
• Sare
• Borcan mare cu deschidere îngustă
• Picurător de medicamente
• Curățați placa
• M & Ms, una din fiecare culoare pe care doriți să o testați
• Temporizator sau ceas
• Lichide colorante alimentare roșii, verzi și albastre
• Agrafe pentru haine
• Raft de uscare (opțional)

Pregătirea
• Tăiați șervețelele de hârtie în benzi care au o lățime de aproximativ un centimetru. Faceți fiecare bandă cu cel puțin un centimetru mai lungă decât înălțimea borcanului mare. Tăiați trei benzi pentru probele de colorare alimentară și o bandă suplimentară pentru fiecare culoare M&M pe care doriți să o testați.
• Folosiți un creion pentru a eticheta ce culoare bomboană sau colorant alimentar vor fi observate pe fiecare bandă de hârtie.
• Desenați o linie de creion la aproximativ un centimetru de capătul inferior al fiecărei benzi de hârtie.
• Într-un castron sau oală mare amestecați o optime de linguriță de sare cu patru căni de apă. (Pentru a obține aproximativ o optime de linguriță, puteți umple o lingură de sfert de lingură, astfel încât să fie pe jumătate plină.) Se toarnă o cantitate mică de soluție de sare într-un borcan mare, cu o deschidere îngustă, astfel încât borcanul să fie plin de aproximativ un centimetru.

Observații și rezultate
Ați descoperit că M & Ms-urile verzi și maro sunt alcătuite din două coloranți, în timp ce M & Ms-urile albastre, galbene și roșii folosesc doar un singur colorant? Unele dintre aceste coloranți s-au potrivit cu cele de pe benzile colorante alimentare roșii, albastre și verzi?

Este posibil să fi văzut că lichidele albastre colorante alimentare pe care le-ați testat, pe de altă parte, au coloranți albastru și roșu; colorantul alimentar roșu are doi coloranți roșii diferiți; iar colorantul alimentar verde folosește un colorant albastru și galben (galbenul poate fi acoperit de colorantul albastru, făcându-l să pară verde; și toate acestea pot depinde de coloranții alimentari folosiți exact). Uitându-vă la lista ingredientelor de pe ambalaj, vă puteți ajuta să stabiliți exact ce coloranți sunt acești coloranți, care sunt autorizați de Guvernul pentru produse alimentare și produse cosmetice (FD&C). M & Ms albastru utilizează unul dintre aceiași coloranți albastri, iar M & Ms roșii împart unul dintre acești coloranți roșii. (Puteți afla care, uitându-vă la lista de ingrediente de pe ambalajul lor.) Dacă ați încercat M&M maro, probabil ați văzut că acestea conțin un colorant roșu (același cu M&M roșu) și un colorant albastru. M&M-urile verzi folosesc, de asemenea, două coloranți, un colorant galben și un colorant albastru, deși acesta din urmă poate fi prea slab pentru a fi ușor de văzut. M&M-urile galbene folosesc un singur colorant galben.

A curăța
Aruncați prosoapele de hârtie și spălați bolurile și vasele. Dacă doriți, puteți mânca bomboanele umede M&M!

Mai multe de explorat
Capillary Action, de la W. W. Norton & Co.
Paper Chromatography Science Background, de la Florida Institute for Human & Machine Cognition
Prezentare generală a ingredientelor alimentare, aditivilor și culorilor, din S.U.A. Administrația pentru alimente și medicamente
Cromatografia Candy: Ce face acele culori?, De la Science Buddies

Această activitate ți-a fost adusă în parteneriat cu Science Buddies