Didaktik der Chemie / Universität Bayreuth

Stand: 18.04.11

L 09.5

Experimentelle Lebensmittelchemie für den Unterricht

Nachweis der O/W-Emulsion nach Robertson

Anleitung für Lehrer, Anleitung für Schüler
Erstellt und ausprobiert von Stefanie Springer.

Lehrer

Zeitbedarf: 10 Minuten.
Ziel: Charakterisierung des  Emulsionstyps mit Hilfe von hydro- bzw. lipophilen Substanzen
Material:
  • 4 Uhrgläser
  • 2 Glasstäbe
  • Spatel
  • Teelöffel
  • Wischpapier
  • Reagenzglas d=20mm
  • Stopfen dafür
Chemikalien:
  • Eiskrem
  • Butter
  • Speiseöl
  • Sudan-III (s)
  •  Methylenblau
Durchführung 1:

Auf je 2 Uhrgläser mit dem Teelöffel je ein halberbsengroßes Stückchen Butter bzw. Eiskrem (Proben) verstreichen. Mit dem Spatel wenige Kriställchen Sudan-III bzw. Methylenblau auf die Proben streuen. Nach 2-3 Min. mit dem Glasstab verrühren.

Beobachtung 1:

Die Eiskrem wird durch das Methylenblau angefärbt. In der Butter bleibt es allerdings körnig.
Sudan-III verhält sich genau entgegengesetzt: färbt Butter und löst sich nicht in Eiskrem.

Deutung 1: Durch das unterschiedliche Lösungsverhalten von Methylenblau und Sudan-III  lassen sich verschiedene Emulsionstypen voneinander unterscheiden. Da nur die Matrix (Dispersionsphase) der jeweiligen Emulsion angefärbt wird und nicht die in ihr fein verteilten Tröpfchen kann entschieden werden, ob es sich um eine O/W- oder eine W/O-Emulsion handelt.
Durchführung 2:

In das RG ca. 5ml Wasser füllen und darauf ca. 5ml Speiseöl gießen. Dann mit dem Spatel wenige Kristalle Sudan-III und Methylenblau dazugeben. RG verschließen und kräftig schütteln. Ca. 5 Min. ruhen lassen und beobachten!

Beobachtung 2:

Methylenblau löst sich in der Wasserphase. Sudan-III löst sich in der Ölphase.

Deutung 2:

Das unterschiedliche Lösungsverhalten der Farbstoffe wird ausgenutzt, um zu zeigen, welche Phase die Matrix bildet. Nur die Matrix wird angefärbt, die Tröpfchen darin nicht. Bei Butter handelt es sich also um eine W/O-, bei Eiskrem um eine O/W-Emulsion.

Entsorgung:

Butter und Eiskrem abwischen, E3. RG-Inhalte: E10.

Quelle: Schriftliche Hausarbeit Regina Bruischütz: Speiseeis-Technologie. Universität Bayreuth 1997.
Hintergrund:

Eine Emulsion kann allgemein als fein verteiltes Gemisch von zwei normalerweise nicht mischbaren Flüssigkeiten bezeichnet werden. Sie besteht aus einer äußeren (Dispersions-) und einer inneren (disperse) Phase. Die Abkürzungen W/O- bzw. O/W-Emulsionen sagen aus, welche Flüssigkeit die innere und welche die äußere Phase bildet, wobei der erste Buchstabe die innere Phase angibt. Zum Beispiel ist  Butter eine W/O = Wasser in Öl, und Milch eine O/W = Öl in Wasser-Emulsion. In solchen Emulsionen bestehen große Grenzflächen zwischen den zwei Phasen, dadurch entstehen große Grenzflächenenergien. Große „freie“ Energien sind thermodynamisch eher ungünstig und daher eher instabil. Aufgrund dieser Tatsache gibt man zu Emulsionen Stabilisatoren (Emulgatoren, Tenside...), die durch ihr lipo- und ihr hydrophiles Ende die Grenzflächen verkleinern. Es gibt noch multiple Emulsionen (W/O/W bzw. O/W/O).

Did. Hinweise:

Je nach didaktischer Absicht kann Durchführung 2 vor Durchführung 1 sinnvoll sein.

WWW: http://de.wikipedia.org/wiki/Emulsion http://www.lebensmittellexikon.de/e0000190.php, 18.04.2011

© Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth