Glucose in der Photobox - eine neuartige Methode zur photometrischen Glucose-Bestimmung im Chemieunterricht durch Einsatz digitaler Medien.

Autor/inn/en	Fleischer, Holger; Reinmold, Marco; Salzner, Jens; Lühken, Arnim
Titel	Glucose in der Photobox - eine neuartige Methode zur photometrischen Glucose-Bestimmung im Chemieunterricht durch Einsatz digitaler Medien.
Quelle	In: Chemie konkret, 30 (2023) 2, S. 82-89Infoseite zur Zeitschrift PDF als Volltext Link als defekt meldenVerfügbarkeit
Sprache	deutsch
Dokumenttyp	online; gedruckt; Zeitschriftenaufsatz
ISSN	0944-5846; 1521-3730
DOI	10.1002/ckon.202200056
Schlagwörter	Digitale Medien; Glucose; Fotometrie; Glucose; Jod; Fotometrie
Abstract	Mit der photometrischen Verfolgung der Oxidation von Glucose in einer schwach alkalischen Iod-Kaliumiodid-Stärke-Lösung wird eine neue Methode vorgestellt, um Glucose quantitativ zu bestimmen. Durch die Oxidation der Glucose sinkt die Konzentration des blauen Polyiodid-Amylose-Komplexes, was sich photometrisch verfolgen lässt. Unter Bedingungen einer Kinetik pseudo-erster Ordnung ist die Reaktionsgeschwindigkeit proportional zur Extinktion der Lösung. Die Geschwindigkeitskonstante k' dieser Reaktion ist proportional zu c0(Glucose). Damit kann über die Geschwindigkeitskonstante k' eine unbekannte Glucose-Konzentration ermittelt werden. Die Datenauswertung erfordert einfache Kenntnisse in der Reaktionskinetik. Die in der Lösung ablaufenden Reaktionen lassen sich zur Vertiefung der Themen chemische Gleichgewichte und Redoxreaktionen nutzen. Das Verfahren ist für einen Einsatz im Chemieunterricht der Sekundarstufe 2 geeignet und kann motivierend zur Analyse verschiedener Erfrischungsgetränke und Säfte eingeführt werden. Schließlich ermöglicht die Messmethode den Einsatz digitaler Medien im Chemieunterricht. Das Photometer kann dazu durch ein Smartphone ersetzt werden, wenn eine App installiert ist, die die Farbtiefe der Lösung zeitaufgelöst analysieren kann. Der Bau einer entsprechenden "Photometer-Messzelle" wird beschrieben. Die Messergebnisse mit dem Smartphone stimmen sehr gut mit denen aus dem Photometer überein. A new method for a quantitative analysis of glucose is presented. For this purpose, photometric recording of the oxidation of glucose in a weakly alkaline solution of iodine, potassium iodide and starch is used. The oxidation of D-glucose lowers the concentration of the blue polyiodide-amylose-complex, what can be detected photometrically. Using pseudo-first-order reaction conditions the reaction rate is found to be proportional to the absorption of the solution. The pseudo-first-order rate constant, k', is proportional to c0(glucose). Thus, an unknown glucose concentration can be determined by its rate constant k'. The analysis of the experimental data requires basic knowledge in reaction kinetics. The reactions that proceed within the solution can be used for exercises in chemical equilibria and redox reactions. Hence, the method can be introduced in upper secondary chemistry classes. It can be applied in order to analyze different soft drinks and juices. Furthermore, it is suited to implement digital media into chemistry lessons. The photometer can be replaced by a smartphone on which a suitable app is installed. The app allows a time-resolved measurement of the color-depth of the solution by recording RGB-data. The construction of a respective "photometer cell" is described. The results obtained with the smartphone are in very good accordance with those form the photometer.
Erfasst von	IPN - Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik an der Universität Kiel
Update	2023/1