Natuurlijke nanomaterialen

ORIENTEREN

Hoe kun je onrechtstreeks afmetingen van nanodeeltjes bepalen?

VOORBEREIDEN

Materialen en producten

• 1 kookplaat
• 2 bekers 50 ml
• 1 bekerglas 200 ml
• 2 bekers 500 ml
• 0,5 g gelatinepoeder
• 1 eetlepel
• 800 ml magere melk
• 4 eetlepels witte azijn
• Thermometer
• 1 spatel
• Latex handschoenen
• Veiligheidsbril
• Vergrootglas

UITVOEREN

1.De nodige materialen:

• Een koel monster van gelatine,
• Een bekerglas gewoon water
• Een beker melk
• Een bekerglas verdunde melk: Neem 150 ml gedestilleerd water in een bekerglas of glas en voeg 1-2 druppels melk toe (met behulp van een pipet). Meng goed en laat een paar minuten staan (je wilt geen luchtbellen). De vloeistof ziet er lichtgrijs uit.

2. Schijn nu een laserstraal door de vier monsters, terwijl je aan de andere kant een witte pagina vasthoudt.

3.Kijk van bovenaf en beschrijf wat je kunt zien. Noteer hoe de laserstraal zich gedraagt wanneer deze elk monster binnendringt.

WAARNEMEN

Na een korte tijd ontstaat volgende fase

REFLECTEREN

Een colloïde is een soort mengsel waarin de ene stof gelijkmatig over de andere wordt verspreid, maar  de deeltjes van de gedispergeerde stof worden alleen in het mengsel gesuspendeerd, ze zijn er niet volledig in opgelost (in tegenstelling tot een oplossing). Over het algemeen bestaat een colloïde uit deeltjes in het bereik van 5-1000 nm. Deze deeltjes kunnen niet met het blote oog worden gezien en de meeste kunnen zelfs met een optische microscoop niet worden gezien. Ze zijn klein genoeg om gelijkmatig te worden verspreid en een homogeen uiterlijk te behouden, maar groot genoeg om licht te verstrooien. De deeltjes in een colloïde kunnen zo goed gedispergeerd zijn dat ze het uiterlijk van een oplossing (bijvoorbeeld transparant) hebben. Daarom geeft de lasertest indirect bewijs van de aanwezigheid van nanodeeltjes in het colloïde. Dit is wat er gebeurt in gelatine en melk.

GELATINE: Gelatine  wordt gevormd door tal  van nanostructuren die gelijkmatig zijn verspreid. Er is de aanwezigheid  van poriën met een diameter van ongeveer  100 nm en bolvormige nano-aggregaten met een diameter rond 260 nm aangeduid.  De aanwezigheid van deze nanostructuren bewijst dat gelatine een colloïde is (de gesuspendeerde nanodeeltjes hier zijn zowel de poriën, die in wezen nano-luchtbellen zijn, als de aggregaten).

MELK : De hoeveelheid eiwitten in rundermelk ligt tussen de 2,5 en 3,5%, afhankelijk van het dierenras, waarvan ongeveer 80% caseïne  is (de rest zijn wei- of serumeiwitten). Caseïne komt van nature voor in melk in de vorm van bolletjes verwarde eiwitten die zich in het bereik van 50-300 nm bevinden en caseïnemicellen worden genoemd. De micellen bevatten de caseïne in combinatie met calcium, fosfaat en een kleine hoeveelheid citraat. Als zodanig is melk een colloïde, met deze micellen als de gesuspendeerde nanodeeltjes. De aanwezigheid van deze micellen bepaalt de witte kleur van melk door hun lichtverstrooiing.