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Experiment des Monats
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Cola light Produkte unterscheiden sich von den "normalen" Cola-Getränken im Wesentlichen durch den Verzicht auf Zucker (statt dessen werden Süßstoffe zugesetzt). Mit zwei einfachen Experimenten können die Unterschiede verdeutlicht werden.
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Geräte:
Cola-Getränkedosen, große Glaswanne
Durchführung:
Eine Cola- und eine Cola-light-Dose werden in die mit Leitungswasser gefüllte Glaswanne getaucht.
Dabei ist darauf zu achten, daß sich im hohlen Boden keine Luftblase bildet (daher waagerecht ansetzen).
In den meisten Fällen sinkt die Dose mit zuckerhaltiger Cola auf den Boden, Cola light schwimmt.
(es kann vorkommen, daß auch die normale Cola schwimmt - ggf. mit mehreren Dosen testen; nach einiger
Zeit bilden sich oft an den Dosen kleine Gasbläschen und die Dose steigt auf.)
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Geräte und Chemikalien:
verschidene Cola-Getränke, ggf. weitere Getränke zum Vergleich (hier Apfelsaftschorle)
Lösung FEHLING I:
6,93 g Kupfer(II)sulfat-Pentahydrat
in 100 ml Wasser
Lösung FEHLING II:
34,6 g Seignette-Salz +
12,0 g Natriumhydroxid
in 100 ml Wasser
Reagenzgläser, 50 ml Becherglas, großes Becherglas mit Wasser, Heizplatte
Durchführung:
Gleiche Mengen der FEHLING-Lösungen I und II mischen.
Die Reagenzgläser etwa 2 cm hoch mit den Getränken füllen
(auf dem Foto: Coca Cola®, Ja!® Cola, Cola light, Cola zero, Apfelschorle)
und mit der gleichen Menge des FEHLING-Reagenz versetzen.
(Die Eigenfarbe der Getränke stört den Versuch nur minimal.)
Die Reagenzgläser in das auf ca. 70-80°C erwärmte Wasserbad stellen.
In den Ansätzen mit zuckerhaltiger Cola bildet sich ein deutlicher orange-gelber Niederschlag,
in der Apfelschorle erkennbar weniger, in den light-Produkten bleibt die Fällung aus.
Erklärung:
Cola besteht aus einer ca. 12%igen Saccharose-Lösung in Wasser, der ca. 0,5% Phosphorsäure,
Zitronensäure, Coffein, Zuckerkulör (Farbstoff), Aromen und Natriubenzoat zur Konservierung
zugesetzt werden. Bei Cola light fehlt der Zucker, statt dessen sind Süßstoffe enthalten.
Die Dichte der Cola light ist jedoch wesentlich kleiner. Die Aluminiumdose ist relativ dünnwandig,
außerdem befindet sich in der Dose noch gasförmiges Kohlendioxid und Stickstoff. Es resultiert
insgesamt für die Cola light Dose eine Gesamtdichte < 1, für die meisten
Cola Dosen > 1 (es findet sich eine statistische Verteilung der Gasmenge in den Dosen und
damit in der resultierenden Dichte - d.h. ein Teil der Cola Dosen schwimmt trotzdem; Cola light Dosen
schwimmen aber immer).
Saccharose ist kein reduzierender Zucker, kann normalerweise also nicht mit der
FEHLING-Reaktion nachgewiesen werden. In saurer Lösung
wird das Disaccharid aber leicht gespalten - und es liegt dann eine Lösung aus 1 : 1
Glucose und Fructose vor - beide geben einen positiven Zucker-Nachweis. Das Experiment zeigt, daß
Cola zu den besonders zuckerreichen Getränken zählt, Cola light aber - erwartungsgemäß -
frei von reduzierenden Zuckern ist.
Gefahren:
Natronlauge ist ätzend, Kupfersulfat gesundheitsschädlich.
Entsorgung:
Die Lösungen werden zum Schwermetallabfall gegeben.
Literatur & Links:
A. Schunk, W. Proske, J. Röder, W. Jansen, R. Peper-Bienzeisler: Experimente rund um die Cola.
Chemkon 15 (2008), 137/138
V. Obendrauf: Cola-light und "Cola-heavy".
Chemkon 15 (2008), 200
November 2009: Chlorid im Wasser
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Seite erstellt am: Montag, 30. November 2009,
A. Schunk,
Charité - Universitätsmedizin Berlin.
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