Osvežilni mehurčki

Projektno delo, 1. letnik FMF

Opis eksperimentalnega dela:

Za naš eksperiment smo imeli na začetku kar nekaj idej. Na koncu smo se odločili za kemijsko-fizikalni poskus, za katerega smo pričakovali, da nam bo dal precej natančne rezultate. Glavna dejavnika, na katera smo morali biti pozorni od samega začetka, sta temperatura in tlak, saj je topnost ogljikovega dioksida močno odvisna od njiju (pri višji temperaturi in nižjem tlaku je topnost manjša). Ker ne vemo, pod kakšnim tlakom so polnjene posamezne pijače in ali so polnjene pod istim tlakom, smo predhodno odprli posamezno plastenko s pijačo, da se je tlak v plastenki izenačil z zunanjim tlakom. Tako smo vsem pijačam zagotovili enake pogoje.

Pri prvem, kemijskem delu eksperimenta, smo v posodo natočili vodo in jo segrevali dokler ni temperatura vode dosegla 343K. Nato smo prenehali s segrevanjem in v posodo s segreto vodo dali plastenko z gazirano pijačo, ki je bila s cevko povezana s čašo, v kateri je bilo 100ml apnene vode. Ker je voda oddajala toploto gazirani pijači, se je tej povečevala temperatura in s tem zmanjševala topnost ogljikovega dioksida, raztopljenega v njej. Ogljikov dioksid je zato izhajal iz plastenke in reagiral z apneno vodo, pri čemer je nastajala oborina (kalcijev karbonat - apnenec). Nastala je koloidna raztopina. Plastenko smo na ta način segrevali 1 min, potem pa smo cevko odstranili iz čaše z apneno vodo. Tak časovni interval smo izbrali, ker je v tem času nastalo dovolj oborine za naš poskus, hkrati pa se delci še niso začeli usedati – motnost raztopine je bila enakomerna in sorazmerna količini nastalega kalcijevega karbonata.

Sledil je drugi, fizikalni del eksperimenta. Pri tem smo želeli primerjati količino kalcijevega karbonata, ki je nastal pri prejšnjem delu eksperimenta. Odločili smo se za merjenje količine svetlobe, ki prodre skozi čašo z raztopino. Več ogljikovega dioksida kot je izšlo iz posamezne pijače, več netopnih delcev je nastalo in raztopina je bila posledično bolj motna (in s tem prepuščala manj svetlobe).

Poskus smo izvedli tako: na eno stojalo smo postavili rdečo led diodo, na drugo stojalo senzor svetlobe (preko vmesnika povezan z računalnikom), med njiju pa čašo z apneno vodo in oborino. Čašo smo pred tem nekoliko pretresli, da so se delci oborine enakomerno razporedili in je bila motnost raztopine povsod enaka. Senzor svetlobe je pri tem zaznaval, koliko svetlobe je iz led diode prodrlo skozi čašo z oborino. Rezultat se nam je izpisoval v računalniškem programu Logger Pro.

Pri tem bi lahko pripomnili še naslednje: Cilj projekta ni bil številsko določiti količino raztopljenega ogljikovega dioksida, ampak zgolj primerjati koncentracijo v različnih pijačah. Številski podatki zato nimajo kvantitativne vrednosti, pomembna je samo primerjava. Eksperiment, ki smo ga izvedli, je za to zelo primeren, saj so opazne velike razlike med posameznimi pijačami. Ker je rezultat zelo odvisen od pogojev, v katerih je eksperiment izveden, smo bili zelo pozorni, da smo pri vseh pijačah delali v enakih pogojih (torej pri enaki temperaturi, količini in koncentraciji apnene vode in časovnih intervalih segrevanja pijače). Pri drugem delu eksperimenta smo čim bolj zatemnili naš delovni prostor, da je zunanja svetloba čim manj motila poskus.