Månadstema Augusti: Idrott
Laborationer för gymnasiet
Laborationerna 7-9 kan även användas i gymnasiet
Innehåll:
Analysera det söta i sportdrycker
Enzymatisk bestämning av urea i sojabönor
Test på sulfit i frukt
Vad påverkas ditt blodsocker av?
Kemin i skidvalla
Koppling till kursplaner:
s. 1
s. 3
s. 5
s. 6
s. 10
s. 11
Analysera ”det söta” i sportdrycker
Teori:
- Kan du skicka mig sockret, säger du till någon vid köksbordet och du får sackarosen i form
av sockerbitar. Om du skulle säga det till en kemist skulle du kanske få till svar: Vilket
socker? Fruktos (fruktsocker), glukos (druvsocker), maltos (maltsocker), sackaros (rörsocker)
eller är det något annat socker som du vill ha?
Sportdryck smakarsött och kan därför innehålla flera av ovanstående
sockerarter. Exempel på andra socker är invertsocker (en blandning av
lika delar glukos och fruktos) som tillsätts för sin bättre konserverande
effekt eller glykos (kallas även stärkelsesirap eller glukossirap). Glykos
framställs genom enzymatisk hydrolys av stärkelse, då det blir en
blandning av glukos, maltos, maltotrios och större stärkelsefragment. I
lightprodukter och vissa sportdrycker kan det även s.k. sötningsmedel.
Här nedan följer en beskrivning på hur man kan analysera sportdryck för
att ta reda på vilken sockerart som drycken innehåller. I laborationen, vilket socker föredrar
jästen (under Laborationer för 7-9) kan du sedan se vilket socker som skulle kunna vara
”bäst/mest effektivt” när man idrottar.
Material:
Seliwanoffs reagens: 0,05 g resorcinol löses i 66 cm3 vatten och 33 cm3 koncentrerad saltsyra.
Standardlösningar: 1 % standardlösningar av fruktos, glukos och sackaros
Resultat med Seliwanoffs test:
Fruktos ger snabbt en mörkröd färg, glukos ger en svag röd (rosa) färg, sackaros ger efter ett
par minuter en röd färg. Sackarosen har hydrolyserats till glukos och fruktos.
Risker med experimentet:
Saltsyra är frätande. Resorcinol är miljöfarligt. Var försiktig när du värmer lösningarna.
Använd glasögon under hela experimentet. Lösningarna samlas in under organiska ämnen. En
riskbedömning ges av undervisande lärare.
Utförande:
1. Pipettera försiktigt upp 4 cm3 Seliwanoffs reagens i fyra provrör och märk dem: nollprov,
fruktos, glukos och sackaros.
2.
Tillsätt 1cm3 vatten i nollprovet (blankprov utan socker) och 1cm3 av varje
standardlösning (sockerart).
3.
Sätt provrören i kokande vattenbad (vattnet måste koka) i exakt 60 sekunder. Observera
och anteckna eventuella färgförändringar.
4.
Fortsätt värmningen och observera färgförändringar varje minut under 5 minuter.
Eventuellt blir sackarosen svartfärgad, varför?
5.
Testa din sportdryck med Seliwanoffs reagens och notera färgförändringar. Vilken
sockerart innehåller din sportdryck?
Extrauppgift:
Testa vilket socker som är sötast. Vanligtvis ska man inte smaka på något när man är på
labbet, men du kan göra det under dessa betingelser; din lärare har ställt fram tre glas med
vatten och tre glas med olika sockerarter; fruktos, glukos och sackaros i klassrummet. Ta en
tandpetare och doppa den i vattnet. Tag sedan den blöta tandpetaren och doppa den i sockret.
Smaka av. Tag ny tandpetare till nästa sockerart. Vilket är sötast? Vilket socker smakar sött
snabbast? Rangordna de olika sockerarterna efter söthet.
Till läraren:
Riskbedömningsunderlag
Resorcinol: R 22, 36/38, 50, S 26, 61. Saltsyra: R34, 37, S (1/2), 26, 45. Som lärare förväntas
du göra en fullständig riskbedömning för dig själv och din elevgrupp.
Sockersöttesten:
Sötaste sockret är i fallande skala fruktos > sackaros > glukos. Hur man uppfattar sötheten är
väldigt individuellt och stämmer inte alltid överens med de etablerade värdena. Sportdryck
och liknande drycker innehåller inte bara en sockerart. Komplettera resultaten från analysen
med att jämföra med innehållsförteckningen. Testa även lightprodukter och jämför resultaten.
Selwanoffs test:
Monosackarider är flervärda alkoholer som har en aldehyd- eller ketogrupp. Består de av sex
kolatomer och en aldehyd kalls de aldohexos. Fruktos som är en ketohexos dehydreras
snabbare i varm saltsyra än motsvarande aldohexos som t.ex. glukos, mannos eller galaktos.
Fruktos reagerar med resorcinol och bildar en mörkröd produkt. Aldoserna kommer att bilda
en svagt röd färg (rosa), eftersom reaktionen med resorcinol inte går lika snabbt. Efter flera
minuters kokning kommer sackarosen att hydrolyseras till glukos och fruktos. Fruktosen
kommer då att reagera med resorcinol och provet kommer att bli mörkrött. Blir provlösningen
svart har sockret förkolnat och bildat många odefinierade slutprodukter.
Enzymatisk bestämning av urea i sojabönor
Teori:
Det är viktigt att man får i sig tillräckligt med protein då man idrottar. Lättast är kanske att få i
sig protein via maten och då genom att äta kött. Kan man då vara vegetarian och
”muskelbyggare”, hur ska man äta och vad bör man ha i åtanke och känna till?
Sojabönan (som ofta används inom vegetarisk matlagning) innehåller stora mängder protein.
Den kan ersätta kött vid matlagning, men i sojabönor finns även två proteasinhibitorer.
Inhibitorerna hämmar matsmältningsenzym och gör rå (okokt) soja oätlig. Det gäller även
tofu och sojasås som görs av soja. Äter man okokta sojabönor, dåligt fermenterad sojasås eller
tofu där inte proteinerna har denaturerats ordentligt, kan man få ont i magen.
Sojabönan innehåller enzymet ureas som katalyserar nedbrytning av urea
(även kallad karbamid) till ammoniak och koldioxid. Ureas förekommer i
magbakterien Helicobacter pylori, som kan orsaka magsår/katarr hos
människa. I tarmen höjs pH från ca 3 till 7. Ammoniak är basiskt. Vid
laboratorietest på magkatarr görs analys på förekomst av ureas. Urea är ett
neutralt, vattenlösligt ämne och mindre toxiskt än ammoniak.
När sojabönan kokas förstörs enzymer och inhibitorer. Det är svårt att
bestämma halten proteasinhibitorer. Då proteasinhibitorerna och ureas har
samma värmetålighet, används ureasaktivitet även som ett mått på aktiv
inhibitor. Finns ingen ureasaktivitet räknar man med att inhibitorerna är
inaktiva.
Uppgift:
Att studera ureasaktiviteten i sojabönor genom att följa förändringen av pH-värdet samt
koppla detta till hur vegetarianer bör behandla sin mat för att få i sig nödvändigt med protein.
Material:
Rödkålsindikator eller fenolftalein, en syra (10 % citronsyra), en bas (10 % bikarbonat,
NaHCO3), 10 % urealösning, sojabönextrakt, 7 provrör, provrörställ, tratt, filtrerpapper,
pipetter.
Risker vid experimentet:
Elever kan vara allergiska mot sojamjöl. Använd skyddsglasögon och personlig
skyddsutrustning. En fullständig riskbedömning ges av undervisande lärare.
Preparation av
a) rödkålextrakt: Skär rödkål i små bitar och häll på varmt vatten. Låt stå i 5 minuter.
Dekantera av vätskan som kan användas som indikator.
b) sojaextrakt: Blötlägg sojabönorna i minst en timme och helst över natten (1 g sojabönor
och 10 cm3 vatten per grupp). Mixa vatten och bönor i ca 5 minuter. Filtrera ”sojapurén”.
Utförande:
1. Kontrollera indikatorns färger för syran, basen och vatten (neutralt). Anteckna färgerna.
2. Koka 4 cm3 sojaextrakt.
3. Märk 4 provrör med A, B, C och D och tillsätt de olika lösningarna enligt nedanstående
schema.
Provrör
A
B
C
D
Indikator
2 cm3
2 cm3
2 cm3
2 cm3
Urealösning
2 cm3
2 cm3
2 cm3
Sojaextrakt
2 cm3
2 cm3
Kokt sojaextrakt
2 cm3
Vatten
4 cm3
Läs av färgförändring omedelbart och efter fem minuter.
4. Känn efter om du kan känna en doft av ammoniak från något av provrören.
5. Dra slutsatser angående ureasaktiviteten och eventuell förekomst av inhibitor.
6. Dra slutsatser kring hur man på bästa sätt får i sig proteiner och vad man behöver tänka
på om man är idrottare och vegetarian.
7. Extrauppgift: Ta reda på hur förändringar av temperatur, pH och koncentrationens
inverkar på enzymet.
Idén omarbetad från Science in School, Issue 9 s. 40 – 44, år 2008
Till läraren:
Riskbedömningsunderlag:
Ammoniak 2M R 36/37/38 och S (1/2), 26, 36/37/39, 45, 61. Urea (karbamid
livsmedelstillsats E 927b), faktaunderlaget otillräckligt för klassificering, tillämpa
försiktighetsprincipen.
Citronsyra R 36 och S (2), 37/39, 26, 46. Bikarbonat, ej märkespliktigt.
Rödkålsextrakt, ej märkespliktigt. Fenolftalein R 40 och S 36/37.
Som lärare förväntas du göra en fullständig riskbedömning för dig själv och din elevgrupp.
Resultat:
Urea sönderfaller till ammoniak med aktivt ureas enligt formeln:
NH 2 CONH 2 H 2 O (aktivt ureas) 2 NH 3 CO2
Ureas finns endast i provrör A. Efter ca 5 minuter har tillräckligt med ammoniak utvecklats
för att man ska kunna se färgomslag på indikatorn. Det är svårt att känna lukt av ammoniak,
Indikatorn
sur
Neutral
bas
Rödkålsindikator
Röd
Violett
Grön
Fenolftalein
Ofärgad
Ofärgad
Cerise
särskilt när man använder rödkålssaft som indikator. Använd inte BTB (bromtymolblått) som
indikator. Den slår om för fort (pH = 7) och ger därmed för snabbt och osäkert utslag.
Test på sulfit i frukt
En banan innan eller under träning gör ofta att man orkar mer. Banan är en god källa till
kalium, C-vitamin, mangan och B6-vitamin och bananer är en av de mest kolhydratrika
frukterna. Banan innehåller också en hel del naturliga sockerarter som sukros, fruktos och
glukos. Att äta frukt, banan eller annan, dagligen är nyttigt enligt flera undersökningar.
För att förhindra bakterietillväxt och mögel hos framförallt frukt kan den behandlas med
svaveldioxid, sulfiter, svavelsyrlighet eller dess salter (E-nummer 220 – 224 och 226 – 228).
Gemensamt kallar man dem sulfiter och de används även för att undvika brunfärgning
eftersom de har en blekande effekt. Har svaveldioxid (SO2) använts, lär man knappast kunna
analysera den eftersom den är flyktig. Däremot bildar den svavelsyrlighet (H2SO3) i kontakt
med vatten (fukt) och vätesulfitjonen (HSO3-) eller sulfitjonen (SO32-) kan man påvisa enligt
nedanstående princip.
Material:
Torkad frukt (t.ex. aprikoser) med och utan sulfitinnehållande
konserveringsmedel, väteperoxid (3 %), bariumkloridlösning, tratt,
bägare 250 ml och destillerat (eller avjoniserat) vatten.
Risker vid experimentet:
Väteperoxid är oxiderande. Bariumklorid klassas som gift och ska
förvaras i låsta utrymmen. Använd skyddsglasögon och personlig
skyddsutrustning. En fullständig riskbedömning ges av undervisande
lärare.
Utförande:
Skär eller klipp frukten i små bitar och låt dem ligga i destillerat eller avjonat vatten över
natten. Filtrera vätskan försök att få ut så mycket vätska som möjligt. Tillsätt väteperoxid till
respektive filtrat. Låt väteperoxiden reagera en liten stund och droppa därefter bariumklorid
ned i lösningarna.
Vit fällning (bariumsulfat, BaSO4), är tecken på att frukten konserverats med
sulfitinnehållande konserveringsmedel.
Innehåller frukten sulfit, sker följande reaktioner:
SO32 H 2O2 SO42 H 2O
Ba 2 (aq) SO42 (aq) BaSO4 (s)
Man kan med blotta ögat se vilka aprikoser som konserverats med sulfit, de är ljusare
eftersom sulfit även har en blekande effekt.
Provrör
A
B
C
D
Resultat
Ureas är aktivt
Ureas har
förstörts
Saknar enzym
Endast indikator
Rödkålsindikator
Grön
Violett
Violett
Violett
Fenolftalein
Cerise
Ofärgad
Ofärgad
Ofärgad
Vad påverkas ditt blodsocker av?
- En introduktion till glykemiskt index och en studie i vad som påverkar glukoshalten i blodet.
Viktig kunskap för dig som idrottar och för alla andra.
Teori:
Kolhydrater är den billigaste energikällan i våra livsmedel. Fett är den energitätaste och
proteiner från kött är ofta den dyraste. Den viktigaste källan för kolhydrater i kosten är
stärkelse som finns i ex bröd, potatis, ris och baljväxter men det finns även i godis, läsk och
söta bakverk. Stärkelse är en polymer av glukos och den finns i två former: amylos (långa
spiralformade kedjor) och amylopektin (grenade kedjor).
Insulin
I vår mag-tarmkanal bryts stärkelsen ner till glukos som tas upp av blodet. För att glukos ska
tas upp från blodet till vävnaden (cellerna) behövs insulin (ett hormon). Insulin sänker
blodsockerhalten i blodet. Olika stärkelserika livsmedel ger efter en måltid upphov till högst
varierande glukoshalter i blodet och även till olika insulinhalter i blodet. Insulin bygger även
upp musklerna och för in fett i fettcellerna och förhindrar fettförbränningen.
Insulinkänslighet
När insulin produceras i samma takt som blodsockret sjunker, så säger man att man har en bra
insulinkänslighet. Är känsligheten dålig behövs högre halter insulin för att få cellerna, och
framförallt levern att ta upp glukosen från blodet. I vissa livsmedel finns ämnen eller
strukturer som gör att stärkelsens nedbrytning fördröjs. Från dessa livsmedel, som brukar
kallas "långsamma" kolhydrater, frigörs glukos långsamt till blodet och de resulterar därför i
låga insulinnivåer. Sockerhalten i blodet bör hålla en jämn nivå, vilket är bra för både hjärnan
och musklerna.
Glykemiskt index
Glykemiskt index, GI är ett mått på hur mycket av hormonet insulin som frigörs när man äter
ett visst livsmedel. Ju högre siffra, desto mer insulin behövs, och desto ”snabbare” bryts
kolhydraterna i livsmedlet ner. En ”långsam” kolhydrat med ett lågt GI bryts ner långsamt och
då behöver kroppen inte producera så mycket insulin. I baljväxterna finns det ”långsamt”
stärkelse med låga GI-värden. Durumvete innehåller snabba kolhydrater av grenat
amylopektin. Pasta och spagetti görs av durumvete. Men vid tillverkningen (upphettning) får
dock pastan eller spagettin en kompakt struktur som gör stärkelsen fiberlik och mindre
tillgänglig. Risprodukter har varierande egenskaper. Det obehandlade klibbiga riset med hög
halt av amylopektin har ett högt GI medan ris med hög halt amylos har lägre GI.
Fruktos är den långsammaste monosackariden man känner.
Hur mäter man det glykemiska indexet, GI, för ett livsmedel?
Utförande:
Personerna ska inte ha intagit någon föda/godis/mellanmål på minst 2 timmar innan försöket.
1. Mät 12 personers blodsockervärde (glukoshalt) vid försökets start. Detta sätts till
normalvärde.
2. 6 personer får äta 100g franskbröd (motsvarar 50g kolhydrat) och de andra 6 personerna
får äta den mängd av ett livsmedel som ska testas och som innehåller 50 g kolhydrater.
3. Därefter mäts deras blodsockernivåer varje 15 minut under en timme och en gång i
halvtimmen i ytterligare en timme. Totalt 6 blodprover per person.
4. Rita en graf över blodsockervärdena per tidsenhet och räkna ut arean under kurvan.
Värdena från franskbröds experiment sätts till 100 %. De andra jämförs med franskbrödet.
Livsmedel med lågt index har GI < 60, medelhögt GI är mellan 60-90 och höga värden
ligger på > 90.
Ett räkneexempel: Försökspersonerna äter 100g franskbröd. Franskbröd innehåller 50 %
kolhydrater. Äpplen innehåller 12,5% kolhydrater. En annan grupp måste äta 400g äpplen
för att få i sig 50g kolhydrater.
Glukoshalt i
blod
Högt värde
10-15 mmol/dm3
2) Kolhydrater med lågt GI ger stabilt
glukosvärde under längre tid. Ytan under
kurvan ger lägre värde än efter franskbröd
Normalvärde
4-6 mmol/dm3
Fig. 1/ Snabba kolhydrater Ger höga värden under kort tid.
2/ Långsamma kolhydrater. Ger lägre värden och en mättnadskänsla under längre tid
Uppgift:
Din uppgift är att med hjälp av en glukosmätare se hur glukoshalten i blodet påverkas av olika
födoämnen samt att beräkna GI för födoämnena. Förslag till upplägg. Dela in klassen i
grupper. Låt varje elev dricka/äta en kombination av följande
a) Cola eller annan söt läsk/godis
b) Colalight eller annan light läsk/sockerfritt godis
c) Frallor av vete
d) Motsvarande mängd grovt bröd
e) Studera motionens inverkan
Se innehållsförteckningen för att få fram hur mycket som ska konsumeras för att man ska få i
sig 50g kolhydrater. Mät halten blodsocker efter 15 minuter för att se förändringar eller enligt
testschemat för GI-bestämning. Normal halt av blodsocker är 4-6 mmol/dm3 blod.
Blodsockret bör vara tillbaka till normalt värde 1,5 till 2 timmar efter måltid.
Till läraren
Hur man mäter blodsockerhalten:
Köp en enkel batteridriven blodsockermätare på apoteket för ca 100 till 150 kronor. På
marknaden finns många märken t.ex. Roche: AccuCheck, Bayer: Glucometer, Abbot:
SoftSense, Medisense: Precision Xtra m.fl. Alla är likvärdiga i funktion och kvalitet.
Köp tillbehören:
a) Stickor eller glukos-sensorer som passar specifikt till mätaren. De är dyra, ca 2-3 kronor
styck. Kanske sjuksyster på skolan kan köpa in billigare eller ge bort några?
b) Lancetter. Det passar med vilka som helst. Det finns speciella blodprovtagare, men det är
inte nödvändigt.
Mätningen på apparaten tar ca 20sek - 1minut. Det behövs minst 2-3 mätare till en labbgrupp.
Kolhydraters väg
Kolhydrater bryts ner i tarmen och omvandlas till glukos och andra enkla sockerarter
Glukos tas upp i blodet och blodsockret stiger
Bukspottkörteln frigör insulin
Insulinet gör så att glukos lämnar blodet och bildar glykogen i framförallt i levern och
muskler
Blodsocker och även insulinhalten sjunker
Glykogen frigör glukos med hjälp av glukagon och kortisol
Hjärnan föredrar (”tänker” bäst”) vid en jämn tillförsel av glukos
Lärare vet att elever inte ska äta godis på skrivningar om de vill uppnå bra resultat på ett prov.
Blodsockret åker upp i topp efter att man ätit godis och man får en stimulerande sockerchock. En riktig kick! Men sedan sjunker blodsockret till under normalnivån och samtidigt
som man sitter stilla kommer inte glukagonet igång med nedbrytningen. Resultatet blir att
efter 10 -15 minuter så innehåller blodet lägre halter glukos än före ätandet, hjärnan får inte
glukos och man tänker sämre än om man inte hade ätit godis. Frukt och smörgås fungerar
bättre. Rekommendera en banan som även innehåller kalium!
Hur kan man använda GI :
För hälsa och välmående
Balansera kosten med mat som har ett GI under 90. Det första målet på dagen är extra
viktigt då insulinhalten efter frukosten ”känner av och ställer in sig ” till dagens
normalvärde.
För styrka och muskeltillväxt
Under fyra veckor tag livsmedel med GI mellan 60 – 100 delat på hälften högt och hälften
medelhögt (uppbyggnadsfas). Under följande fyra veckor tas hälften av kolhydraterna från
livsmedel med låga GI och hälften med medelhöga. (förbränningsveckor)
För uthållighet och prestation
Balansera kolhydratintaget med livsmedel mellan 60 – 100 för att fylla på
glykogendepåerna
För maximal fettförbränning och viktsminskning:
Ät mat med låga GI (under 60) och bara i undantag med medelhöga GI. Det är acceptabelt
med höga GI efter ett träningspass.
Här är några förslag om klassen vill bestämma GI för olika livsmedel.
Från boken ”Glykemiskt index” Paulune och SLV Livsmedelstabeller
Livsmedel
g kolhydrat/ GI
100g vara
Banan
22
43-84
Mängd vara
med 50 g
kolhydrater
230
Kommentarer
Chokladmjölk
(typ O´Boy)
Franskbröd
13
49
400
50
100
100
Beror på om bananen är mogen
(högt GI) eller omogen (lågt GI)
Innehåller socker och 3%-ig
mjölk. Galaktos har lågt GI.
Referensvärde
Fruktos
92
32
54
Lågt GI
Gelegodis
83
114
60
Innehåller mycket sackaros
Glass
20-28
51-114
180-250
Honung
82
104
60
GI beror på fettinnehållet och val
av sötningsmedel
Naturens renaste glukoskälla
Jordnötter
10
21
490
Majschips
58
103
90
Mjölk, 3%
5
39
1000
Popcorn
55
79
90
Potatischips
46
77
110
Russin
71
93
70
Sackaros
100
92
50
Salta kringlor
68
116
75
Sportdryck
7,5
136
660
Vindruvor
16
61
300
Yoghurt med
frukt, sötad
15
47
350
Äpple
12,5
52
400
Jordnötter har lågt GI. Snickers
(57) har lägre än Japp (97)
Innehåller fett och amylopektin
(lättnedbruten stärkelse)
Laktos spjälkas till glukos och
galaktos. Galaktos ger lågt GI
Innehåller fett och amylopektin
(lättnedbruten stärkelse)
Innehåller fett och amylopektin
(lättnedbruten stärkelse)
Innehåller mycket lättillgängligt
glukos
Ger vid spjälkning glukos och
fruktos. Fruktos har lågt GI
Låg fetthalt men amylopektin
(lättnedbruten stärkelse)
Innehåller mycket lättillgängligt
glukos
Innehåller mycket lättillgängligt
glukos
Lågt GI p.g.a. surheten.
Organiska syror sänker
kolhydratnedbrytning
Lågt GI. Hög halt fruktos
Kemin i skidvalla
Teori:
Glidvallans viktigaste uppgift är att skapa låg friktion. Den viktigaste förklaringen till att
skidor glider lättare på snö än på t ex sand är de mikroskopiska mängder flytande vatten som
bildas av friktionsvärmen. Detta vatten fungerar som smörjning mellan skidan och snön. Vid
lägre temperaturer bildas mindre vatten, vilket försämrar glidet. Det bästa glidet har man vid 4 C. Vid lägre temperaturer ökar friktionen och är vid ca -80 C lika stor som för sand.
Olika typer av snö ger också stora skillnader i friktion. Gammal, grovkornig snö ger ungefär
hälften så stor friktion som nysnö. Friktionen kan även vara hastighetsberoende. På nysnö
ökar friktionen vid ökad hastighet, medan friktionen mot gammal snö inte varierar med
hastigheten.
Vatten fungerar således som smörjmedel vid skidåkning. Men vattnet kan även ställa till
problem. Ju mer vatten som finns mellan snön och skidan, desto mer märkbar blir
vidhäftningen mellan vattnet och skidan. Man talar om "sugföre". För att motverka detta
måste vallan vara hydrofob och ha ett mönster som skapar luftfickor som kan bryta
vattenhinnan. En viktig del av vallningen är därför att skapa detta speciella mönster, genom
att slipa ytan (vilket också är en halv vetenskap…).
Vid blöta och isiga fören måste man ibland använda klistervallor som fästvalla, som är
mjukare än vanliga vallor, men som håller längre. För att vallan skall fästa bra på skidan
använder man ofta en grundvalla, som fäster extra bra på skidans plastyta. Den får dock inte
fästa så hårt att den inte går att ta bort…
Ingredienser i skidvalla
Att tillverka universalvalla som ger glid resp. fäste vid alla typer av före har länge varit en
dröm. I så fall måste man hitta en blandning som;
förändrar hårdhet när snötemperaturen förändras (speciellt känslig måste den vara vid
temperaturer kring noll, se nedan)
förändrar hårdhet när snökristallernas struktur ändras.
Att hitta en valla som har egenskaper som punkt 1 är inte så svårt, men att samtidigt uppfylla
punkt 2 ter sig, med idag kända ingredienser, som omöjligt.
När man skall välja valla måste man ta hänsyn till flera faktorer:
Vid minusgrader i luften : snöstrukturen och snötemperaturen.
Vid plusgrader i luften : snöstrukturen, snöns vatteninnehåll och luftfuktigheten.
För att vallan ska få önskade egenskaper (hårdhet, hydrofobitet, elasticitet, hållfasthet,
friktionskoefficient, osv) tillverkas vallan b.l.a. av följande ingredienser:
Paraffiner
Mikrokristallina vaxer
Syntetiska vaxer
Hartser (i klistervallor)
Fluorokarboner
Utförande:
Naturligtvis finns det inget bättre än att pröva vallans funktion i verkligheten. Testa att åka
skidor på en ovallad och en vallad skida och upplev skillnaden. Vid nysnö, blött före eller vid
mycket låg temperatur torde man ha störst problem med glidet. Testa även att skapa fäste med
olika typer av fästvalla. Om man använder en fästvalla för grovkornig snö och temperatur
kring noll (dvs. en mjuk fästvalla) vid nysnö och köldgrader, borde snön fastna under
skidorna. Om man gör tvärtom (använder fästvalla för nysnö och köldgrader vid temp. kring
noll) borde man inte få något fäste alls.
Saknar man snö kan man göra laboratorieförsök.
Nedan följer några förslag på vad man kan testa.
Testa vallans hydrofobitet. När vallatillverkare mäter hur hydrofob vallan är smälter de
ut ett tunt lager valla i botten av en kristallisationsskål och mäter hur mycket vatten man
behöver tillsätta för att täcka hela botten. Eftersom det är svårt att få bort vallan från
glaset, föreslår vi att man istället använder plastmuggar. Smält ut en klick valla i botten av
en plastmugg i vattenbad. (Valla för blötföre har ofta låg smältpunkt och är mycket
hydrofob.) Använd byrett eller graderade pipetter och jämför hur mycket vatten som
behövs för att täcka botten av en "ovallad" och en "vallad" plastmugg (mer vatten i den
vallade muggen). Som ytterligare försök skulle man kunna använda ett lösningsmedel
(t ex cyklohexan) och jämföra hur mycket som behövs för att täcka botten. (Mindre antal
droppar cyklohexan i den vallade muggen. Det är dock svårare att avgöra antalet droppar
eftersom cyklohexan har lägre ytspänning och flyter ut.) Man skulle även kunna testa
skillnaden mellan en vanlig paraffinvalla och en fluorokarbonvalla. Glöm inte hypotes
före försöket!
Testa vallans hårdhet. Det enklaste sättet att testa vallans hårdhet torde vara att trycka i
vallan med en spik. Eftersom hårdheten varierar stort är det ganska lätt att känna skillnad.
En mer vetenskaplig metod skulle kunna vara att ställa uppochnedvända vallaburkar på en
spikspets och mäta hur långt spiken tränger in på en viss tid.
Fundera över följande och försök att beskriva hur du tänker. Vad borde vara bäst vid olika
typer av snö och varför?
- Glidvalla för blötföre (mjuk) vs. glidvalla för köldgrader (hård)
- Glidvalla för nysnö (hård) vs. glidvalla för kornig snö (mjuk) för samma temperatur
- Fästvalla (mjuk) vs glidvalla (hård) för samma temperatur.
Koppling till kursplaner
Centralt innehåll:
Kemi 1
* Modeller och teorier för materiens uppbyggnad och klassificering.
Syrabasreaktioner, inklusive pH-begreppet och buffertverkan.
Energiomsättningar vid fasomvandlingar och kemiska reaktioner.
Tolkning och skrivning av formler för kemiska föreningar och reaktioner.
Vad som kännetecknar en naturvetenskaplig frågeställning.
Modeller och teorier som förenklingar av verkligheten. Hur modeller och teorier kan
förändras över tid.
Hur problem och frågor avgränsas och studeras med hjälp av kemiska resonemang.
Det experimentella arbetets betydelse för att testa, omvärdera och revidera hypoteser,
teorier och modeller.
Planering och genomförande av experiment samt formulering och prövning av
hypoteser i samband med dessa.
Utvärdering av resultat och slutsatser genom analys av metodval, arbetsprocess och
felkällor.
Ställningstagande i samhällsfrågor utifrån kemiska modeller, till exempel frågor om
hållbar utveckling.
Kemi 2
Faktorer som påverkar jämviktslägen och jämviktskonstanter.
Beräkningar på och resonemang om jämviktssystem i olika miljöer, till exempel
jämviktssystem i världshaven, i människokroppen och inom industriella processer.
Huvuddragen i människans ämnesomsättning på molekylär nivå.
Proteiners struktur och funktion, med speciellt fokus på enzymer.
Modeller och teorier som förenklingar av verkligheten. Modellers och teoriers
giltighetsområden och hur de kan utvecklas, generaliseras eller ersättas av andra
modeller och teorier över tid.
Avgränsning och studier av problem och frågor med hjälp av kemiska resonemang.
Det experimentella arbetets betydelse för att testa, omvärdera och revidera hypoteser,
teorier och modeller.
Planering och genomförande av experimentella undersökningar och observationer
samt formulering och prövning av hypoteser i samband med dessa.
Utvärdering av resultat och slutsatser genom analys av metodval, arbetsprocess och
felkällor.
Frågor om etik och hållbar utveckling kopplade till kemins olika arbetssätt och
verksamhetsområden.
