[scheikunde] Profielwerkstuk 'additieven'

AJMDL

Hallo allemaal,

Nu ik in het eindexamenjaar van VWO ben beland, wordt het tijd mijn PWS te maken.

Gezien de huidige productie van voedsel en alle misstanden in deze industrie mij altijd al hebben geïnteresseerd, heb ik besloten mijn PWS over additieven te doen. Na heel wat Google werk ben ik er achter dat het aan oppervlakkige informatie niet ontbreekt. Diepgaande informatie is helaas een stuk lastiger te vinden. Deze site biedt hopelijk uitkomst in het vinden van antwoorden op vragen die ik zelf niet geheel kan oplossen. Hoop dan ook dat jullie mij weer een stukje in de goede richting kunnen brengen.

Bij het uitzoeken wat kleurstoffen nu precies zijn en hoe ze aan hun kleur komen, stuitte ik op het volgende artikel:

http://www.wetenschapsforum.nl/index.php/topic/164611-de-kleur-van-kleurstoffen/

Dit maakte een hoop duidelijk, echter niet alles.

Waarom heeft de ene kleurstof een andere kleur als de ander? Het ontstaan van kleur en licht heb ik als het volgt uitgelegd;

Kleurstoffen staan bekend om de kleur die ze geven aan allerlei producten. Hoe de kleurstoffen aan deze kleur komen, is te verklaren door middel van een beetje kwantummechanica. De moleculen van een kleurstof bestaan uiteraard uit atomen. Deze atomen hebben een kern die is opgebouwd uit neutronen en protonen en daaromheen een schil met elektronen. De elektronen zitten ieder in een eigen baan rondom de kern van het atoom, ook wel orbitaal genoemd. Elektronen kunnen in een ander orbitaal gebracht worden wanneer ze energie van buitenaf opnemen. Wanneer er bijvoorbeeld licht op een molecuul valt, kunnen de elektronen dit licht opnemen. Het licht wat op het molecuul valt, heeft een bepaalde hoeveelheid energie en dus een eigen frequentie. Iedere kleur licht heeft zijn eigen frequentie. De frequentie van het licht wat op het atoom valt, is dus afhankelijk van de kleur. De hoeveelheid energie die het licht bevat, hangt samen met de frequentie ervan. De formule om deze energie te berekenen is ∆E=h∙f waarbij h is constant en f is de frequentie.
De elektronen kunnen alleen een energie opnemen die precies genoeg is om hen van het één naar het andere orbitaal te brengen. Wanneer de energie niet precies deze benodigde grootte heeft, wordt deze niet opgenomen door het elektron. Wanneer de energie wél precies genoeg is om het elektron naar een ander orbitaal te brengen, is het atoom in een zogenaamde aangeslagen toestand.

Snel daarna valt het elektron weer terug in zijn ‘eigen’ orbitaal, waar bij vandaan kwam. Bij het terug vallen wordt steeds het energieverschil tussen de toestanden afgegeven. Dit energieverschil wordt afgegeven in de vorm van een foton. Dit uitgezonden foton heeft een eigen frequentie. De frequentie van dit uitgezonden foton is anders dan die van het licht wat door het elektron is opgenomen. De frequentie kan nooit hetzelfde zijn omdat bij het terugvallen naar het oorspronkelijke orbitaal van het elektron de energie wordt afgegeven in verschillende atomen. De afgegeven fotonen hebben bij elkaar een even grote energie als het opgenomen licht. De frequentie van de vrijgekomen fotonen moeten dus een kleinere frequentie hebben. Omdat deze fotonen altijd een andere frequentie hebben dan het opgenomen licht, hebben ze dus ook een andere kleur. Wanneer bijvoorbeeld groen licht op een atoom valt, kunnen de vrijgekomen fotonen alle kleuren hebben, behalve de specifieke groene kleur van het opgenomen licht.

Dit is waarschijnlijk pas een tipje van de sluier, maar hopelijk kunnen jullie mij verder helpen wat betreft het ontstaan van kleuren in bijvoorbeeld AZO-kleurstoffen. Hoe absorberen de ringstructuren in deze kleurstoffen het licht en zetten zij het om in een andere, zichtbare kleur licht?

Hoor het graag, alles is welkom!

Groetjes, Angélica

ArcherBarry

Welcom Angélica,

dit is geen makkelijk topic wat jij aansnijd. O.a. doordat kleuren van stoffen eigenlijk weinig verbanden hebben. Als voorbeeld neem ik kopersulfaat (2) hydraat en spirulina concentraat. beide blauw maar de één is een zout en de ander een organisch molecuul uit zeewier (en toegestaan voor gebruik in levensmiddelen).

Daarnaast zijn een hoop kleurstoffen aan veranderingen onderhevig, voorbeelden te kust en te keur. rodekool sap bij verschillende pH, het lang koken van peren of spersibonen, het doorsnijden van een appel, bakken van vlees of brood, etc.

Ik denk dat het slim zal zijn als jij je onderzoek gaat specificeren. Kleurstoffen/kleurende stoffen (omschrijf het verschil goed!) is een zeer interessant topic en tot op zekere hoogte kunnen wij je daar af en toe wel mee helpen.

Enkele bekende kleurstoffen en reactie schema's voor kleurstoffen zijn:

Groen -- Chlorofiellen -- instabiel bij hitte en zuur
blauw -- Spirulina extract -- instabiel bij hitte en zuur
geel/oranje -- Carotenen -- oxidatie gevoelig
rood -- lycopeen -- oxidatie gevoelig
rood/oranje -- apo caratonal -- oxidatie gevoelig
paars -- antocyaniden -- pH gevoelig, verschillende bronnen hebben andere stabiliteiten
bruin -- geoxideerde polyfenolen -- soms gewenst vaak erg ongewenst
bruin -- caramelisatie en maliard -- vaak gewenst soms ongewenst
bruin -- geoxideerd myoglobine -- vaak gewenst maar kan ook teken van te lang bewaren zijn
zwart -- verkoolde bestandelen -- vaak ongewenst maar kan ook gebruikt worden als een kleurstof

Angelique van Eden

Hey! Super tof om te zien dat er nog iemand is die zijn PWS over additieven doet. Ik zit momenteel ook in mijn examenjaar van het VWO, en dus in het zelfde schuitje als jij een paar jaar geleden. Ik ben erg benieuwd wat voor deelonderwerpen en wat voor onderzoeksvraag jij gebruikt hebt, wij komen er niet helemaal uit namelijk. Zou je me misschien kunnen mailen? Mijn email adres is xx modknip xx
Dankjewel!

ArcherBarry

Deze topic komt uit 2014. Ik ga er vanuit dat de originele PWS is afgerond en de topicstarter deze post niet zal zien.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[scheikunde] Profielwerkstuk 'additieven'

Profielwerkstuk 'additieven'

Re: Profielwerkstuk 'additieven'

Re: Profielwerkstuk 'additieven'

Re: Profielwerkstuk 'additieven'