Analisando o conteúdo de calorias do açúcar Versus Splenda por calorimetria bomba

Alguma vez você já se perguntou se Splenda é um adoçante sem calorias como anunciado? Este artigo vai lhe dar instruções específicas para uma experiência em um calorímetro de bomba e para analisar os resultados e determinar o conteúdo calórico de puro açúcar (sacarose) versus o Splenda (sucralose).

Conteúdo

Passos
Dicas

O volume constante bomba calorimetria é um processo usado para determinar a energia das reacções de combustão. O volume constante do processo restringe a energia produzida na reacção é convertida em energia térmica. A energia de calor ou a entalpia (H), a reacção é dada por:

ÔH .DELTA.u = (T, V) + Δ (PV) (Equação I.1)

Em que a energia interna, L, é uma função da temperatura e do volume, Δ (VP) é a variação da pressão e volume. A energia é conservada em sistemas isolados, o total Au = 0, mas U é uma função de estado, o que significa que apenas depende do estado inicial e final.

Au = 0 = ΔU_f- 〖〗 _i .DELTA.u

implicando

〖〗 .DELTA.u _f = - .DELTA.u 〖〗 _i (I.2 Equation)

onde

ΔU_f = C_P (T_F-T_i) (Equação I.3)

No que C_P é o calor específico do sistema. Utilizando esta informação e a lei de expresso ideal Δ (PV) como RΔ gás (nt), a entalpia da reacção é expressa como

ΔH_i = 〖-〗 _P C (T_F-T_i) + RT_i .DELTA.n (Equação I.4)

onde Dn é a alteração no número de moles de produto de gás reagente.

(Veja a Figura I.1: Bomba calorimetria) ¹

(Veja a Figura I.2: calorímetro de bomba completa.) ¹

Nesta experiência, três Sh diferente, a sucralose, substâncias de sacarose e ácido benzóico, ser medida utilizando o calorímetro bomba acima.

(VerFigura I.3: estruturas moleculares de: sacarose, sucralose e ácido benzóico)

A análise de ácido benzóico é usado como aparelho de calibragem. Açúcar e Splenda ™ são adoçantes comuns para alimentos. Splenda ™ é anunciado como um adoçante sem calorias em comparação com o açúcar, por isso, neste experimento, será analisada a quantidade de calorias provenientes da combustão de ambas as amostras. A hipótese é que o Splenda ™ dar menos energia do que o açúcar, mas zero calorias.

discussão

três reacções químicas serão analisados para completar a experiência. A combustão de ácido benzóico,

2 C7H6O2 (s) 15 + O2 (g) → 14 de CO2 (g) + 6 H2O (l);

combustão sacarose,

C12H22O11 (s) 12 + O2 (g) → 12 de CO2 (g) + 11 H2O (l);

e combustão de sucralose,

C12H19O8Cl3 (s) 12 + O2 (g) → 12 de CO2 (g) + 8 H2O (l) + 3 HCl (l).

O objetivo deste experimento foi determinar os resultados de calorimetria de combustão Splenda ™ (ou sucralose) versus sacarose. Splenda ™ é anunciado como um adoçante sem calorias, no entanto, os resultados experimentais indicam que a Sucralose é cerca de 2,5 vezes a quantidade de calorias do que a sacarose, ou açúcar puro. No entanto, dada a grande margem de erro nestes valores, o conteúdo calórico de sucralose pode ser tanto como metade do açúcar. A literatura sobre o assunto indica que o conteúdo calórico da sucralose deve ser relativamente o mesmo que o açúcar. A estrutura é a principal diferença entre estes dois compostos, portanto, é lógico pensar que a estrutura molecular é uma energia significativa e calor de combustão de cada factor de composto. ligações com diferentes quantidades de reações de combustão diferentes em energia ruptura, o que poderia fazer a hipótese de que o .DELTA.E e Sh entre as duas substâncias diferem em alguma quantidade. Muitas pessoas dizem ter notado uma diferença no gosto de Splenda ™ contra açúcar puro, enquanto outro grande número de pessoas discordam e não notar qualquer diferença no sabor. A degradação destas substâncias no processo de consumo é diferente e provavelmente é por isso que o sabor é diferente.

passos

Medir uma amostra de 1,0 grama. Este exemplo inclui ácido benzóico ou sucralose sacarose.

Utilizando uma prensa de comprimidos, pressionando a amostra sob a forma de um comprimido para se obter uma amostra sólida de fácil transporte. Certifique-se de registrar a massa da amostra antes e depois da mudança, porque durante o processo.

Colocar cada amostra no calorímetro, como mostrado na Figura I.1

Os fios fusíveis medidos em calorias e valores registrados.

Une elos fusíveis de tal modo que eles não se tocam nada mas a amostra e nenhum dos componentes metálicos do aparelho. Se os fios de fusíveis toque nas partes metálicas da placa de amostra, o circuito será removido a partir da amostra, levando a uma reacção sem combustão.

Depois de montar a bomba, colocar a tampa na bomba. Pressionado firmemente para evitar que a água (em etapas posteriores) para a bomba.

Com a bomba pressuriza O₂ 2 ou 3 atmosferas, purgado duas vezes para garantir uma elevada concentração de O₂ e deixando a pressão final de 10 atmosferas.

Mede com precisão 2.00L de água deionizada em um frasco volumétrico.

1.00L de água colocado no calorímetro cuvete. Esta água actua como um isolador térmico na experiência e absorve o calor produzido pela explosão.

Baixa cuvete de revestimento exterior do aparelho. Certifique-se de que está devidamente colocado no lugar.

Lower bomba para a tigela com cuidado para evitar alterar o seu conteúdo. A amostra pode mudar no prato onde é colocado e não poderia ter um bom contato com os fios se esta etapa não é feito lentamente e com cuidado.

Fios de ignição adere à bomba.

Adicione o restante da água para a tigela.

Antes de fazer a ignição, fazer uma avaliação para detectar nada de errado com essa configuração. As bolhas de ar que sai da bomba significa que o recipiente não foi devidamente fechada.

Colocar a tampa no calorímetro e vedação.

Aderir revestimento de borracha e liga o motor. Certifique-se o motor não atingiu os lados do balde ou bomba que poderia impedir a circulação da água dentro da equipe. A água deve fluir para distribuir o calor uniformemente.

Aderir componentes de ignição externa e deixar o agitador prazo por alguns minutos.

Insira o GLX sonda.

Insira o gravador de dados.

Ele permite que os dados a correr para um par de minutos para alcançar uma base de dados estável.

Ignição começa e regista os dados, até atingir uma base de dados de novo depois da mudança de temperatura. Isto significa que os dados devem atingir uma temperatura final durante alguns minutos. Se ocorre uma variação de temperatura em três minutos após a ignição, há um erro de configuração. O procedimento deve ser repetido.

Pare o GLX e salvar o arquivo para uma memória.

Desmonta a bomba com cuidado.

Medir o comprimento das calorias não queimados fio. ¹

Repetir o processo acima, pelo menos, duas ou mais vezes para cada material.