Kalorimetrisk analyse af sukkerarter: En omfattende guide

Princippet

Alle kulhydrater producerer ca. samme varme pr. gram ved forbrænding. Men nøjagtig analyse afslører små forskelle i forbrændelsesentalpi blandt sukkerarter. Måling af prøvens forbrændelsesentalpi identificerer sukkerarten.

Bombekalorimeter

Måler temperaturstigning efter fuld oxidation af brændstof. Simpel beregning omregner til forbrændelsesentalpi.

Udstyr

• 6V batteri
• Kobber-kalorimeter
• Magnesiumtråd
• Vægt
• Stål-bombe
• Stål-tigel
• Rører
• Termometer

Fremgangsmåde (20 trin)

1. Væg sukkerprøven.
2. Væg kalorimeter, bombe, apparatur.
3. Placer prøve i tigel.
4. Placer tigel over ring ved bombens elektroder.
5. Stræk magnesiumtråd mellem elektroder så den rører prøven.
6. Skru bombelåg fast.
7. Åbn bombens ilt-ventil.
8. Hæld kendt masse vand i kalorimeter.
9. Senke bomben i kalorimeter.
10. Mål vandtemperatur med termometer.
11. Tilslut elektroder til batteri – sukkeren antændes.
12. Rør vandet kontinuerligt mens prøven brænder. Hold termometer i vandet.
13. Notér maksimum temperatur.
14. Træk starttemp fra sluttemp (fx 25,5 → 35,6 °C = 10,1 °C stigning).
15. Dividér kalorimeterets specifikke varmekapacitet med vandets (4,186 J/g°C). Fx 0,42 / 4,186 = 0,1.
16. Gang resultatet (trin 15) med vægten af kalorimeter+termometer+apparatur. Fx 9000 g → 0,1 × 9000 = 900.
17. Tilføj vands masse. Fx 3000 g vand → 3000 + 900 = 3900.
18. Gang med temperaturstigningen (trin 14): 3900 × 10,1 = 39.390.
19. Dividér med brændstofmassen. Fx 10 g → 39.390 / 10 = 3.939 cal/g.
20. Sammenlign med standardværdier. 3,94 kcal/g ≈ 3,95 kcal/g (saccharose) → prøven var sandsynligvis saccharose.

Anvendelse

Metoden bruges i laboratorier til kvalitetskontrol og identifikation af ukendte sukkerprøver. Kræver nøjagtig udstyr og sikkerhedsforanstaltninger (høj tryk ilt, antændelse).