Innholdsfortegnelse:

Utstyrsliste

Hensikt

Hypotese

Metode og observasjon

Konklusjon og svar på oppgaver

Kildehenvisning

 

Utstyrsliste:

- Kokosfett (20 g)

- Parafinolje (5g)

- Stearinsyre (5g)

- Glyserol (5g)

- Trietanolamin (1g)

- Termometer

- En varmekilde (kokeplate, gassbrenner eller vannkoker som vi brukte)

- 2 mellomstore begerglass

- Vekt

- Glasstav (eller noe å røre med)

- Glass å ha den ferdige kremen i

- Etikett som du kan merke glasset med.

 

Hensikt:

Hensikten med dette forsøket var å bli kjent med prosessen som blir brukt når man lager hudkrem, og observere hvordan emulgatorer opererer.

 

Hypotese:

Irrelevant fordi dette ikke er en prosess med ukjente resultat eller virkningsfaktorer.

 

Metode og observasjon:

 

Begerglass 1; Vannfasen:

1. Vi veier opp 1 gram Trietanolamin, 30 gram H₂O (vann) og 5 gram glyserol i ett mellomstort begerglass.

 

Begerglass 2; Fettfasen:

2. Vi veier opp 20 gram kokosfett, 5 gram parafinolje og 5 gram stearinsyre i ett annet begerglass.

 

Begge begerglassene:

3. Vi setter miksturene i ett vannbad med vann som nettopp er blitt kokt, og rører i miksturene med en glasstav. Vi tørker glasstaven mellom hver gang vi skifter substans å røre i (samme gjelder termometeret).

o  Begerglass 2 varmes langsommere enn begerglass 1. Dette skyldes at den inneholder kokosfett i fast form som trenger å smelte.

4. Når temperaturen til miksturene blir 60 % tar vi den av og heller innholdet i begerglass 1(vannfasen) opp i begerglass 2 (fettfasen) mens vi rører.

o  Når vi blander fasene blir de tykkere og skifter fra å være gjennomsiktig til å være hvit.

5. Vi rører helt til temperaturen er blitt 40 %.

o  Når temperaturen nådde 40 % var kremen vår mer flytende enn ønsket. For å tykne den putter vi begerglasset i snø.

6. Vi putter kremen i en beholder og fester en etikett til den. På etiketten står alle ingrediensene til kremen.

 

 

Konklusjon og svar på oppgaver:

Oppgave 1: ”Hvilket stoff vil du tro fungerer som emulgator i denne håndkremen? Prøv om du kan finne molekylformel og strukturformel for dette stoffet”

 

For å finne ut hvordan molekylet, trietanolamin, fungerer som en emulsjon må vi finne de polare og upolare egenskapene ved det. Det gjør vi ved å analysere ordet, ”trietanolamin”.

 

”Tri - etanol” står for at det er tre etanolstrukturer i molekylet. ”Amin” står for at molekylets atomer bygger seg på en nitrogenkjerne, det vil si at de tre etanolstrukturene bygger seg rundt ett nitrogenatom i midten. Vi har tre etanolmolekyler og ett nitrogenatom. Den kjemiske formularen til etanol er ”HOCH₂CH₂” og den kjemiske formularen til Nitrogenatomet er ”N”. Når vi setter de to sammen blir det ” (HOCH₂CH₂)₃N”. Denne formularen er illustrert i figuren nedenfor.

 

Trietanolamin

 

Nitrogenatomet er markert med blå ring. Den røde ringen markerer en ut av de tre etanolmolekylene.

 

Men ennå har vi ikke en molekylstruktur som viser polare og upolare egenskapene ved emulgatoren. For å kunne se hvordan atomene virker på hverandre og gjør opp de polare og upolare egenskapene må vi tegne en ”Lewis-struktur” eller en ”Elektron Dot-diagram” med en riktig molekylærgeometrisk framstilling.

 

Den røde ringen markerer ett ”enslig elektronpar”; to elektroner som ikke trenger å lage flere bånd.

 

Med dette diagrammet kan vi regne ut molekylets polaritet og ladningsretning. Det som avgjør hvilken deler av molekylet som er negativt og positivt er elektronegativitet. Elektronegativiteten avgjøres i hovedsak av atommassen til atomene, en tommelregel innen lokalisering av elektronegativitet er at jo større atommasse, jo høyere elektronegativitet. Nedenfor er en figur som viser retningen av elektronegativiteten og et tall som representerer styrken av den.

 

Tallene er ikke nøyaktige, men representerer bare at 4 er større enn 3,2,1 og 3 er mindre en 4 og større enn 2 og 1 for at vi skal kunne eliminere ladningsretningene lettere.

Pilene indikerer negativitet og plusstegnene på halen til de indikerer positivet.

 

Nå har vi all de forskjellige positive og negative ladningsretningene, men bare ladninger som ikke har en ladning retter direkte mot eller fra, med samme indikasjon på styrke gjelder, resten opp i opp. Nå tar vi vekk alle ladninger som eliminerer hverandre og ser hvilke ladninger vi har igjen.

 

Det er 45^o imellom de nederste ladningsretningene.

 

For å finne ut av hva den samlede styrken til de nederste ladningsretningene er i motsatt av den øverste ladningsretningen(opp), må vi finne ut av hvor mye de to nederste fungerer, rett ned. Da bruker vi en selvlagd wannabe-trigonometri formel basert på visuell logikk:

”

” er ett tegn som indikerer den elektriske ladningen, og hele ”  ” blir da ”den motsatte ladningen av punkt C”. a = 3, b = 3 og da blir  = 4. Denne formelen trenger ikke å være nøyaktig så lenge den greier å representere styrken til den ene polen i forhold til den andre.

 

Da har vi funnet hvor på molekylet polene befinner seg, som vi viser med en figur nedenfor.

                                                    

Ladningen som peker nedover, 4, er 1 mer positiv enn ladningen som går oppover, 3. En emulgator har både polare og upolare sider i seg, så vi lager en figur som illustrerer det. (

en indikasjon på ladning, positiv eller negativ).

 

Molekylet har dipolare egenskaper, men har også upolare sider. De polare egenskapene ved molekylet vil binde vannfasen som også er polar. De upolare egenskapene ved molekylet vil feste seg til andre upolare molekyler via ”Van der Waalske krefter”, sånn som fettfasen i hudkremen. Siden vannfasen og fettfasen (som ikke går i hop uten emulgator) blir tiltrukket av samme molekyl blir de tvunget til å sitte sammen. Akkurat som to uvenner som har en felles venn og blir tvunget til å møtes uansett. Dette er en emulsjon.

 

 

Kilder:

 

Bilder:

- Forsiden: http://linzworld.files.wordpress.com/2008/03/chemical-flasks.jpg

- Begerglassene på s. 3: Eget arbeid med Paint.NET

- Trietanolaminstrukturer og de andre strukturene på s. 4-5: Eget arbeid med Paint.NET

 

Fakta:

- Nexus Naturfag 5 (Aschehoug forlag), Side 187 punkt 7.

- http://www.jtbaker.com/msds/englishhtml/t5291.htm

- http://en.wikipedia.org/wiki/Lewis_structure

- http://en.wikipedia.org/wiki/Ethanol

- http://en.wikipedia.org/wiki/Amine

- http://en.wikipedia.org/wiki/Electronegativity

 

Fin!