Extrahieren von Eisen aus Frühstücksflocken

Mehrere Frühstücksflocken enthalten Eisen als mineralische Ergänzung. Das Eisen ist in Form von Eisenpulver. In diesem Experiment können die Schüler das metallische Eisen aus einer Suspension von zerkleinertem Getreide in Wasser unter Verwendung eines starken (z. B. Neodym) Magneten extrahieren.

Dies kann ein Klassenexperiment oder eine Demonstration als bevorzugt sein. Das Experiment ist einfach einzurichten und kann in zehn Minuten abgeschlossen werden.,ion

• Mörtel und Stößel, Größe ausreichend, um 50 g des Getreides zu enthalten
• Becher, 1 dm3
• Magnetrührer und Anhänger (Rührstab) beschichtet mit weißem Kunststoff (Teflon oder Nylon)
• Pinzette oder saubere Zange

Für das Klassenexperiment

• Mörtel und Stößel, kleines
• Becher, 250 g cm3
• Starker Magnet (z. B. Neodym-Magnet) (siehe Anmerkung 2 unten)

Chemikalien

• Eisenhaltige Frühstücksflocken (siehe Anmerkung 3 unten)

Gesundheits -, Sicherheits-und technische Hinweise

1. Lesen Sie unsere Standard-Gesundheits-und Sicherheitsrichtlinien.,
2. Neodym-Magnete sind bei Lieferanten von Geräten für die wissenschaftliche Ausbildung erhältlich. Beim Umgang mit diesen starken Magneten ist Vorsicht geboten.
3. Kelloggs ‚Special K‘ enthält einen höheren Anteil an Eisen als viele andere Frühstückszerealien; Siehe Zutatenlisten auf Paketen, wenn ein anderes Getreide bevorzugt wird.

1. Zerdrücken Sie etwa 50 g des Getreides, um ein Pulver zu bilden, und geben Sie es mit etwa 500 cm3 Wasser in den Becher.
2. Lassen Sie einen weißen Magnetfolger (Rührstab) fallen und legen Sie ihn einige Minuten auf einen Magnetrührer.,
3. Rufen Sie den Rührstab mit einer Pinzette oder Zange ab und untersuchen Sie die graue Beschichtung, die er erhalten hat, die aus feinem Eisenpulver besteht.

Klassenexperiment

Dies kann mit dem gleichen Verfahren wie für die Demonstration erfolgen. Es ist jedoch unwahrscheinlich, dass viele Schulen über ausreichende Magnetrührer verfügen, daher kann diese Alternative nützlich sein:

1. Legen Sie einige Getreideflocken auf einen Tisch oder eine Bank. Halten Sie den Magneten in der Nähe der Flocken und sehen Sie, ob sie am Magneten haften bleiben oder von ihm bewegt werden.,
2. Reduzieren Sie die Reibung an den Flocken, indem Sie vier bis sechs Flocken auf einem Wasserbecher schweben lassen. Halten Sie den Magneten in der Nähe der Flocken und sehen Sie, ob sie am Magneten haften bleiben oder von ihm bewegt werden.
3. Reduzieren Sie die Größe einiger Trockenflocken, indem Sie sie mit Stößel und Mörtel zu einem feinen Pulver zerkleinern. Verteilen Sie das resultierende Pulver auf einem Stück Papier.
4. Legen Sie einen Magneten unter das Papier und bewegen Sie das Papier über den Magneten. Beobachten Sie jede Wirkung, die der Magnet auf die Bewegung des Pulvers haben kann. Setzen Sie den Magneten NICHT in direkten Kontakt mit oder in der Nähe des Pulvers ohne das Papier dazwischen., Bei sorgfältigem Manövrieren sollte es möglich sein, feine graue Eisenflecken vom Rest des Pulvers zu trennen.

Lehrhinweise

Im Klassenexperiment testen die Schüler, ob Eisen im Getreide vorhanden ist. In ihrem ersten Test ist es sehr unwahrscheinlich, dass das Getreide am Magneten haftet, und die Reibung ist zu groß, damit sich die Flocken auf der Tisch-oder Bankoberfläche bewegen können. Das Schweben der Getreideflocken auf dem Wasser verringert die Reibung; Eine sichtbare Bewegung ist jedoch immer noch unwahrscheinlich., Das Zerkleinern des Getreides zu einem feinen Pulver reduziert die Größe und Masse der Partikel und damit auch die Reibung mit dem Papier. Die Schüler sollten in diesem letzten Schritt feine graue Eisenflecken trennen können.

Hersteller fügen Eisen zu vielen Getreide – und anderen Lebensmitteln wie Mehl – als feinteiliges Pulver aus lebensmittelechtem Material hinzu. Es wird angenommen, dass dies mit Magensäure reagiert, bevor es in den Dünndarm gelangt. Der Körper enthält genug Eisen für zwei kleine Nägel, und es ist wichtig für die Produktion von Hämoglobin.,

Es wird in dieser Form (vor dem Kochen) hinzugefügt, da es keinen Geschmack erzeugt oder chemisch mit anderen Komponenten des Produkts interagiert. „Special K“ – Pakete enthalten 20 mg Eisen pro 100 g Getreide. Produkte wie Cornflakes, die auf einem niedrigeren Niveau angereichert sind, enthalten etwa 6-7 mg Eisen pro 100 g, während nicht angereicherte Frühstückszerealien 1-2 mg Eisen pro 100 g enthalten.

Eine fähige Klasse möchte möglicherweise die graue Ablagerung testen, um zu bestätigen, dass es sich tatsächlich um Eisen handelt., Das Eisenpulver muss in einem Reagenzglas mit verdünnter Salzsäure (GERINGE GEFAHR unter 2 M, siehe CLEAPSS Hazcard HC047a und CLEAPSS Rezeptbuch RB043) unter Bildung von Eisen(II)-Chlorid und Wasserstoff reagiert werden. Das Vorhandensein von Eisen(II) – Ionen kann durch Zugabe einiger Tropfen Kaliumhexacyanoferrat (III) – Lösung (GERINGE GEFAHR, siehe CLEAPSS Hazcard HC079 und CLEAPSS-Rezeptbuch) bestätigt werden, um die intensive Farbe von preußischem Blau zu erhalten. Augenschutz muss getragen werden, wenn dieser test durchgeführt wird.,

Weitere Informationen

• Alternative Ansätze zu diesem Experiment werden auf einer Reihe von Websites, hauptsächlich aus den USA, beschrieben. Siehe zum Beispiel dieses Video über Eisen im Frühstückszerealien von Steve Spangler von Sick Science!.
• Das Informationszentrum für Sichelzellen-und thalassämische Störungen an der Harvard University gab einen detaillierten Überblick über den Prozess der Eisenabsorption durch den Körper.