a p f e i t a c u t d e E k k a p f e i t a c u Ed t e k k a t p e k f k e i a t p f e i duca t a Educ
a p f e i t a c t u e d k E k a p f e i t Educa akkeAlcohol t t p e k f k e i a t p f e i duca t a Educ Het educatief pakket ‘Alcohol’ is een actie binnen het Actieplan Wetenschapscommunicatie. Dit actieplan is een initiatief van de Vlaamse Regering. Het educatief pakket ‘Alcohol’ werd gerealiseerd door Technopolis®, het Vlaamse doe-centrum voor wetenschap en technologie te Mechelen. Met Technopolis® brengt F.T.I. vzw in opdracht van de Vlaamse Regering wetenschap en techniek dichter bij de mens. Voor meer informatie over het Actieplan Wetenschapscommunicatie: www.wetenschapmaaktknap.be Wees altijd voorzichtig! Technopolis® kan niet verantwoordelijk gesteld worden voor gebeurlijke schade of ongevallen tijdens het uitvoeren van de experimenten. Flanders Technology International vzw-2008- alle rechten voorbehouden. Niets uit deze opgave mag worden gereproduceerd zonder voorafgaandelijke schriftelijke toestemming van de uitgever. Verantwoordelijke uitgever: Erik Jacquemyn, Technologielaan, 2800 Mechelen.
2
a p f e i t a c t u e d k E k a p f e i t Educa akkeAlcohol t t p e k f k e i a t p f e i duca t a Educ Voorwoord Ondanks het feit dat de gevolgen van te veel alcohol wijdverbreid zijn, blijft het goedje fascineren. In de jaren ‘20 probeerden de Verenigde Staten van Amerika om de consumptie van alcohol tegen te gaan door de befaamde ‘drooglegging’. Toen bleek dat de mensen gewoon bleven drinken, legde de regering zich erbij neer dat alcohol bij het dagelijkse leven hoort. Dit educatief pakket is samengesteld naar aanleiding van de scholenshow voor het secundair onderwijs en is voor leerlingen van de tweede en de derde graad. Het bevat vier experimenten die de leerlingen kunnen uitvoeren om de verschillende eigenschappen van alcohol na te gaan. De experimenten ‘geflambeerd geld’ en ‘maak je eigen parfum’ maken telkens handig gebruik van de vluchtigheid van alcohol. ‘Drijven of zinken’ doet de leerlingen nadenken over dichtheden van vloeistoffen. In een laatste experiment wordt het alcoholgehalte van jenever bepaald. U kan het pakket elektronisch aan uw leerlingen bezorgen zodat zij thuis of in de klas naar hartelust kunnen experimenteren. Er is ook extra achtergrondinformatie over alcohol aan dit educatief pakket toegevoegd. Vragen als ‘wat doet alcohol met je lichaam’, ‘waarom krijg je een kater’ en ‘hoe werkt een ademtest’ komen aan bod. Op de website www.technopolis.be treft u ook andere nuttige informatie aan. U vindt er onder meer een overzicht van alle opstellingen in Technopolis®, met telkens een beschrijving, de labeltekst die bij de opstelling staat, én extra wetenschappelijke achtergrond. Ook vindt u er onder de rubriek leerkrachten nog meer experimentjes die u met de leerlingen in de klas kunt doen – of die de leerlingen zelf aan de computer kunnen doen. Wij wensen u en uw leerlingen veel plezier met dit educatief pakket!
3
Educ
a p f e i t Educa
t e k k a Alcohol fp t e k k a t Inhoudsopgave p e k f k e i a t p f e i duca t a Educ Voorwoord
3
Inhoudsopgave
4
Experiment 1: Geflambeerd geld
5
Experiment 2: Maak je eigen parfum
6
Achtergrondinfo Wat is alcohol? Wat doet alcohol met je? Waarom krijg je een kater?
8 8 8 9
Experiment 3: Drijven of zinken
10
Experiment 4: Bepaal het alcoholgehalte van jenever
11
Achtergrondinfo Wat betekent op een flesje bier ‘alcohol: 5,2%Vol.’? Wat is 0,5 promille? Hoe werkt een ademtest?
12 12 12 13
Alcoholische weetjes Word je sneller dronken als je alcohol door een rietje drinkt? Schuimt bier beter in een natte pint? Helpt een borrel tegen verkoudheid en is een cognacje goed tegen keelpijn? Is de martini van James Bond wetenschappelijk verantwoord?
14 14 14
Daag je vrienden uit in de bar! Cola-toren Boodschap in een fles Groot geld door een klein gaatje Nog leuke experimenten op de website van Technopolis®
16 16 16 17 17
Eindtermen
18
4
15 15
a p f e i t Educa
t n e Alcohol m i r e Exp t e k k a t p e k f Geflambeerd geld k e i a t p f e i duca 1 t a Educ Heb jij ook wel eens het gevoel dat het geld in je portefeuille sneller verdwijnt dan je lief is? Dat het als het ware ‘in rook opgaat’? Papiergeld kan je gemakkelijk aansteken zonder dat het verbrandt. Probeer maar uit! Let wel op dat je de instructies goed volgt, want geld écht verbranden, is strafbaar.
Wat heb je nodig? O
O O O O O O O O
Een mengsel van één deel water en één deel alcohol (isopropanol of ethanol). In plaats van het mengsel kan je ook wodka of whisky gebruiken. Het alcoholgehalte moet ongeveer 50% zijn. Maatbeker Tang Lucifer of aansteker Kaars Veiligheidsbril Brandwerende handschoenen Biljet van vijf of tien euro (of meer als je durft!). Je kan ook een stukje gewoon papier gebruiken. Bakje met water
Het mengsel is licht ontvlambaar, hou het dus uit de buurt van een ontstekingsbron en rook niet tijdens het experiment. Als het mengsel toch aan het branden gaat, leg er dan rustig een natte dweil over. Vermijd aanraking met huid en ogen, draag een veiligheidsbril en brandwerende handschoenen. Bij aanraking met de ogen: onmiddellijk spoelen met overvloedig water en deskundig medisch advies inwinnen. Vermijd ook inademing van het product.
Aan de slag! 1. 2. 3. 4. 5.
Dompel het bankbiljet in een maatbeker met het water-alcoholmengsel of de alcoholische drank. Steek de kaars aan met een lucifer of aansteker. Haal het doorweekte biljet met een tang uit het mengsel. Hou het biljet even in de kaarsvlam. De alcohol rondom het biljet gaat aan het branden. Als het vuur dooft, is 4 het biljet bijna weer droog. (Als het biljet blijft branden, steek het dan snel in een bakje met water).
1
3
2
5
5
Educ
a p f e i t Educa
t e k k a Alcohol fp t e k k a t p e k f k e i a t p f e i duca t a Educ Verklaring
Papier (geld) brandt pas bij een voldoende hoge temperatuur (ongeveer 230°C), terwijl alcoholen al bij een veel lagere temperatuur kunnen branden. Alcoholen hebben dan ook een erg laag vlampunt, voor isopropanol en ethanol is dat 12°C. Het vlampunt is de laagste temperatuur waarbij een stof nog voldoende damp afgeeft om te kunnen ontbranden wanneer er een vlam of vonk in de buurt gebracht wordt. Omdat het vlampunt van alcoholen een pak lager is dan de normale kamertemperatuur, worden die stoffen licht ontvlambaar genoemd. Toch kan de temperatuur van brandende alcohol erg oplopen. Daarom wordt in dit experiment een mengsel van alcohol en water gebruikt. Water heeft een hoge soortelijke warmte en kan dus veel warmte opnemen zonder dat de temperatuur ervan veel stijgt. Het water in het mengsel neemt dus een grote hoeveelheid van de geproduceerde warmte op. Een deel van het water zal ook verdampen door de stijgende temperatuur. Op die manier onttrekt het warmte aan het briefje. Het water zorgt er dus voor dat de temperatuur van het geldbriefje lager blijft dan de ontstekingstemperatuur van papier.
t n e m i Exper
Opgelet: als je een mengsel gebruikt met een hoger percentage alcohol, kan het zijn dat het bankbiljet toch beschadigd wordt, omdat het water niet genoeg warmte kan afvoeren.
2 Maak je eigen parfum
Iedereen wil graag lekker ruiken. Parfums maken handig gebruik van enkele eigenschappen van alcohol. Hier vind je hoe je een eigen parfum kan maken. Dit is de basis. Het is aan jou om creatief met geuren om te springen!
Wat heb je nodig? O O O
1
Een donker flesje dat je kan afsluiten. Ontsmettingsalcohol (of butanol) Geuroliën naar keuze
2
Aan de slag! 1.
2. 3. 4.
5.
Doe een paar druppels van de geurolie in het flesje. Hoe meer druppels, hoe sterker de geur. Je kan ook verschillende geuroliën met elkaar mengen. Wees creatief! Giet twee eetlepels alcohol in het flesje. Sluit de fles goed af en schud om de bestanddelen te vermengen. Gedurende 1 week: schud het flesje elke dag een keer. Test na een week je mengsel. Je parfum is klaar indien je de geurolie meer ruikt dan de alcohol. Bewaar het parfum op een droge en koele plaats.
Je kan gaan experimenteren en verschillende flessen met dezelfde oplossing maken. Je kan dan kijken welke fles jij vindt dat het beste ruikt: die je 1 week, 2 weken of 3 weken hebt laten staan.
6
3
Educ
a p f e i t Educa
t e k k a Alcohol fp t e k k a t p e k f k e i a t p f e i duca t a Educ Verklaring
Parfum is een mengsel dat bestaat uit 90% alcohol, waarin geurstoffen worden opgelost. Alcoholen zijn vluchtige stoffen en verdampen dus snel, wanneer ze aan de lucht worden blootgesteld.
Bij een mengsel zijn het de meest vluchtige stoffen die het meest overheersend ruiken. Daarom is het niet goed om rechtstreeks aan het parfum te ruiken. Wanneer je een parfum uittest, kan je er dus best een beetje van op je huid aanbrengen. Nadat de alcohol verdampt is, blijven er nog geurbestanddelen achter. Om ervoor te zorgen dat deze langer op je huid blijven, wordt er in parfum vaak een (geurloos) fixatiemiddel gemengd. Dat zorgt ervoor dat de geurstoffen minder snel verdampen. De geur wordt als het ware op je huid gefixeerd. Afhankelijk van de concentratie aan geurbestanddelen en alcohol krijg je parfum, eau de parfum, eau de toilette en eau de cologne. Hieronder vind je ze op een rijtje: o o o o
parfum: 15 tot 30% geurbestanddelen opgelost in alcohol van 90% eau de parfum: 10 tot 15% geurbestanddelen opgelost in alcohol van 90% eau de toilette: 5 tot 10% geurbestanddelen opgelost in alcohol van 85% eau de cologne: 2 tot 5% geurbestanddelen opgelost in alcohol van 70 tot 80%
“rijden onder invloed van parfum” Als je je adem wil verfrissen met parfum, gebruik dan geen parfum waar alcohol inzit. Zo was er een automobilist uit Nederland die voor zijn vrouw wilde verdoezelen dat hij gerookt had. Hij spoot parfum in zijn mond. Tijdens een alcoholcontrole sloeg het blaasapparaat op tilt. Een extra ademanalyse op het politiebureau wees uit dat hij geheel niet onder invloed verkeerde.
weetje
7
a p f e i t a c u o f d n E i d n o r g Achter akkeAlcohol t t p e k f k e i a t p a f e i ducWat t a Educ is alcohol? Als we het over alcohol hebben, bedoelen we meestal ethanol (C2H5OH). Dat is de alcohol die je terugvindt in bier, wijn en sterke drank. Maar er bestaan nog veel meer alcoholen. In de scheikunde wordt elke koolstofverbinding met minstens een OH-groep aangeduid als een alcohol. Methanol (CH3OH) bijvoorbeeld, is een alcohol dat als antivriesmiddel en oplosmiddel gebruikt wordt. Het is erg giftig en je kan er blind van worden. Daarom wordt er aan industriële ethanol steeds een beetje methanol toegevoegd, zodat alcoholverslaafden er niet van gaan drinken. Ook butanol (C4H7OH) is een bekend alcohol, dat gebruikt wordt als basis voor parfums. Terug naar ethanol. Ethanol is de stof die van nature ontstaat als je suikers, die in alle voedingsmiddelen zitten, laat gisten in een plaats waar er onvoldoende zuurstof aanwezig is. Als je appelen, granen of druiven laat gisten, verkrijg je automatisch ethanol en koolstofdioxide. Om de suikers te laten gisten, moet er gist toegevoegd worden. Gist is een schimmel, die ook gebruikt wordt om brood te bakken. Het gevormde koolstofdioxide maakt het brood luchtig. Omdat er bij het bakproces van brood hoge temperaturen bereikt worden, verdampt alle gevormde alcohol.
Wat doet alcohol met je? Alcohol heeft een negatief effect op je psychomotorisch gedrag. Daaronder verstaan we alle bewegingen die door je hersenen aangestuurd worden. Voorbeelden van psychomotorisch gedrag zijn je gezichtsuitdrukking, gebaren en bewegingen, je manier van spreken, het karakter van je geschrift, enz. Je hartkloppingen, het knipperen met je ogen, enz. horen er niet bij. In het dagelijkse leven is de psychomotoriek bij gezonde mensen onder controle. Door de inwerking van alcohol op de hersenen, loopt er een en ander fout met de psychomotoriek. Geleidelijk aan gaat je waarneming verminderen. Je ziet het gewoon allemaal niet meer zo goed. Je reactietijd vertraagt. Als je eindelijk hebt waargenomen wat er aan het gebeuren is, zal je onder invloed van alcohol beduidend langzamer reageren. Ook vertoon je een verstoorde bewegingscoördinatie. Als je dronken mensen ziet, lopen ze niet meer recht. Zet je die mensen in een wagen, dan doen ze net hetzelfde. In het algemeen heeft men ook vastgesteld dat alcohol sneller doet rijden. Verder heeft alcohol ook een sterk dehydraterend effect, het onttrekt water aan je lichaam. Na het drinken van alcohol produceert je lichaam meer urine en moet je vaker naar het toilet, dan wanneer je dezelfde hoeveelheid niet-alcoholische dranken gedronken hebt. Je lichaam raakt als het ware uitgedroogd.
8
a p f e i t a c u o f d n E i d n o r g Achter akkeAlcohol t t p e k f k e i a t p a f e i ducWaarom t a Educ krijg je een kater? Je hebt vast al wel eens iemand horen klagen over een kater na een nachtje doorzakken. Maar hoe kom je aan die kater, terwijl de alcohol toch al lang verdwenen is uit je lichaam? De belangrijkste oorzaken van een kater ten gevolge van overmatig alcoholgebruik zijn uitdroging, een lage bloedsuikerspiegel en de effecten van alcohol op het zenuwstelsel. Door de uitdroging van je lichaam, krijg je een droge mond en hoofdpijn. Alcohol heeft ook een effect op het maagslijmvlies, waardoor je je misselijk kan voelen. Ook de afbraakproducten van alcohol dragen in grote mate bij tot het kater-gevoel. In de lever wordt alcohol door een paar enzymen verwerkt tot azijnzuur en een aantal afbraakproducten. Die afbraakproducten zorgen ervoor dat je misselijk wordt en gaat braken. Het is ook mede door deze afvalstoffen, dat er minder suiker in het bloed terecht komt.
“Aziatische katers” Veel Aziaten hebben sneller een kater dan wij, omdat ze een onwerkzame vorm hebben van een van de enzymen die nodig zijn in het afbraakproces van alcohol. Ze kunnen alcohol wel omzetten in het katerverwekkend product acetaldehyde, maar niet in azijnzuur.
weetje
9
a p f e i t Educa
t n e Alcohol m i r e Exp t e k k a t p e k f Drijven of zinken? k e i a t p f e i duca 3 t a Educ Wat heb je nodig? O O O O
Twee glazen Ontsmettingsalcohol Water IJsblokjes
Aan de slag! 1. 2. 3.
Vul het ene glas voor driekwart met water en het andere glas met evenveel ontsmettingsalcohol. Leg een ijsblokje in het water: het ijsblokje blijft drijven. Leg een ander ijsblokje in de alcohol: het ijsblokje zinkt.
Opmerking: om het experiment visueel aantrekkelijker te maken, kan je wat kleurstof toevoegen aan het water waarmee de ijsblokjes gemaakt worden.
Verklaring Of een voorwerp zinkt of drijft in een vloeistof, is een kwestie van dichtheid. Voorwerpen met een lage dichtheid blijven drijven in een vloeistof die een hogere dichtheid heeft. IJs blijft op het water drijven, omdat het een lagere dichtheid heeft dan water. Een bepaald volume ijs, bijvoorbeeld een ijsblokje, is dus lichter dan hetzelfde volume water. Alcohol heeft een veel lagere dichtheid dan water. En ook dan ijs. Een bepaald volume ijs is dus zwaarder dan hetzelfde volume alcohol. Het ijsblokje zal zinken naar de bodem van het glas.
10
a p f e i t Educa
t n e Alcohol m i r e Exp t e k k a t p e k f Bepaal het alcoholgehalte k e i a t p f e i duca 4 van jenever t a Educ Wat heb je nodig? O O O O O O
1
3
Reageerbuisjes Jenever Theelepel Kaliumbicarbonaat Maatcilinder Kopersulfaat
2
4
Aan de slag! 1. 2. 3. 4.
5. 6.
Vul een reageerbuisje voor driekwart met jenever. Voeg een theelepel kaliumbicarbonaat toe Schud tot het volledig opgelost is. Blijf telkens kleine beetjes kaliumbicarbonaat toevoegen, totdat je ziet dat er twee lagen ontstaan in de vloeistof. Het onderste laagje is water en daarbovenop ligt een laagje alcohol. Laat het mengsel nu enkele minuten rustig staan. Giet de vloeistof voorzichtig in een maatcilinder. Nu kan je meten hoeveel alcohol er in de jenever aanwezig was. Voeg een theelepel kopersulfaat toe om de waterlaag een blauwe kleur te geven.
5
Verklaring In normale omstandigheden zijn alcohol en water goed mengbaar. Er vormen zich zwakke bindingen tussen de alcoholmoleculen en de watermoleculen. Wanneer kaliumbicarbonaat toegevoegd wordt aan een mengsel van water en alcohol, gaan de watermoleculen liever binden met de carbonaationen. Daardoor zijn de watermoleculen (die nu gegroepeerd zijn rond de carbonaat-ionen) niet meer mengbaar met de alcoholmoleculen en treedt er een lagenscheiding op. Omdat alcohol een lagere dichtheid heeft dan water, gaat de alcohol bovenop het water drijven.
Opmerking: in plaats van kopersulfaat toe te voegen om het experiment zichtbaar te maken, kan je ook gekleurde likeuren testen, zoals fruitjenever of pisang.
11
6
a p f e i t a c u o f d n E i d n o r g Achter akkeAlcohol t t p e k f k e i a t p a f e i ducWat t a c Edu betekent op een flesje bier ‘alcohol: 5,2%Vol.’ ? Je ziet het staan op het etiket van een flesje bier: “alcohol: 5,2%Vol.”. Wat staat die ‘Vol.’ daar eigenlijk te doen? Betekent het dat het alcoholgehalte alleen geldt bij een vol flesje? Nee, alle gekheid op een stokje, in een halfvol flesje bier zit evenveel procent alcohol als in een vol flesje. De procent is net uitgevonden om problemen te vermijden in de aard van: is de hoeveelheid alcohol die de brouwer opgeeft nu per liter, per flesje, per honderd gram of per slok? Die 5,2% alcohol geldt dus zowel voor het flesje als voor het vat of de krat of de liter of dat halve glas voor je neus. In al die gevallen zijn er van elke honderd delen bier 5,2 delen alcohol. Als je een liter gedronken hebt, heb je uiteraard meer alcohol binnen dan bij één pint, maar in beide gevallen bestond 5,2% van wat je gedronken hebt uit alcohol. De enige vraag die nog rest, is om welke verhouding het gaat: het aantal grammen alcohol per honderd gram bier, of het aantal liters alcohol per honderd liter bier? Dat levert twee keer een ander cijfer op. Daarom bepaalde de overheid dat het om ‘volumeprocent’ moest gaan: zowel de delen alcohol als de delen bier worden in liter gemeten. Dus: wie honderd pinten achteroverslaat van 5,2% Vol., heeft 5,2 pinten zuivere alcohol binnen. Waardoor hij in de krant terecht komt. Bij de overlijdensberichten.
Wat is 0,5 promille? We lezen en horen vaak over ongevallen die veroorzaakt werden door een dronken chauffeur. Vaak vermelden de kranten ook hoeveel het alcoholgehalte was in zijn bloed. Dat alcoholgehalte wordt meestal uitgedrukt in promille. Er is wettelijk bepaald hoeveel alcohol je in je bloed mag hebben om niet dronken te zijn. Dat wordt bepaald door de bloed alcohol concentratie, die uitgedrukt wordt in aantal gram alcohol per liter bloed of promille. In België mag je met maximaal 0,5 promille achter het stuur plaatsnemen. De alcoholconcentratie in je bloed na de consumptie van een bepaalde hoeveelheid alcohol, is voor elke persoon anders. Enkele factoren die je bloed alcohol concentratie beïnvloeden zijn: Gewicht: Geslacht: Maagvulling: Andere:
Alcohol wordt verdeeld over de totale hoeveelheid lichaamsvocht. Iemand die veel weegt merkt minder van eenzelfde aantal glazen dan iemand die minder weegt. Het lichaam van een vrouw bevat minder lichaamsvocht per kilogram lichaamsgewicht dan een man. Als vrouwen alcohol drinken, wordt die dus minder verdund. Daardoor zijn vrouwen sneller onder invloed dan mannen. Voedsel in je maag zorgt ervoor dat alcohol langzamer in het bloed wordt opgenomen. Als je een volle maag hebt, ben je dus minder snel onder invloed dan met een lege maag. Factoren die meespelen zijn conditie, het gebruik van geneesmiddelen, de snelheid waarmee je drinkt, het soort drank…
Eén standaardglas alcohol (ongeacht of het om bier, wijn of sterke drank gaat) bevat ongeveer 8 gram alcohol. Gemiddeld gezien leidt dat tot 0,2 promille bij een man en 0,3 promille bij een vrouw.
12
a p f e i t a c u o f d n E i d n o r g Achter akkeAlcohol t t p e k f k e i a t p a f e i ducHoe t a Educ werkt een ademtest? Als je bier, wijn of een andere alcoholische drank drinkt, komt de ethanol via je maag-darmstelsel in je bloedbaan terecht. Je lichaam absorbeert zeer snel drank met een hoog percentage alcohol, van 15-30%. Als je alcohol bij de maaltijd drinkt zal de absorptie langzamer gaan dan zonder voedsel. De ethanol verspreidt zich dan via het bloed over het hele lichaam. Maar hoe komt die alcohol nu in je adem terecht? Alcohol is een vluchtige stof, wat wil zeggen dat ze gemakkelijk verdampt. Wanneer de alcohol via het bloed langs de longen passeert, verdampt een deel ervan doorheen de membranen van de bloedvaten en de longblaasjes. Als we uitademen, wordt deze verdampte alcohol mee uitgeademd. De hoeveelheid alcohol die in je longen terechtkomt, is evenredig met de alcoholconcentratie in je bloed. Zo komt de wettelijke maximumgrens van 0,5 promille overeen met 0,22 mg ethanol per liter uitgeademde lucht. En dat is handig wanneer je iemand wil testen op dronkenschap. Bloed- en urinestalen moeten immers geanalyseerd worden in het laboratorium, wat veel tijd in beslag neemt. Een ademtest kan snel gebeuren en is makkelijk uitvoerbaar. De ademtest is nu de meest gangbare manier om te testen of een persoon boven de wettelijke norm zit. Er bestaan verschillende types van ademtesten. Laten we deze types eens van dichterbij bekijken Blaaspijpjes: Vanaf de jaren '50 gebruikte de politie in België blaaspijpjes als controlemiddel. De blaaspijpjes bevatten een gele chemische stof (kaliumbichromaat). Bij het blazen zal de ethanol zich omzetten in een andere chemische stof. Tijdens die reactie zet de gele stof zich ook om tot een andere stof. De nieuwe stof heeft een groene kleur. Hoe meer kristallen groen kleuren, hoe meer alcohol je in je bloed hebt. De kleur-aflezing is echter vrij subjectief. Tegenwoordig maakt de politie gebruik van digitale alcoholtesters. Ze zijn sneller, nauwkeuriger en objectiever. Infrarood: De eerste soort digitale alcoholtester meet je alcoholgehalte aan de hand van infrarood spectroscopie. Die techniek identificeert stoffen (moleculen) naargelang de manier waarop ze infrarood licht absorberen. Als je meet welke lichtfrequenties worden geabsorbeerd na het insturen van infrarood licht, kun je met zekerheid bepalen of er al dan niet ethanol aanwezig is in een gasmengsel. De mate van absorptie vertelt ons hoeveel ethanol er aanwezig is. Wanneer je lucht in zo’n tester blaast, stuurt die infrarood licht van allerlei golflengtes doorheen je adem. Aan de andere kant van de tester vangt een detector het licht dat niet (of niet volledig)
geabsorbeerd wordt op. Op basis van de mate van absorptie van de verschillende lichtfrequenties, berekent een ingebouwde computer het alcoholgehalte in je bloed. Brandstofcellen: Je kan het alcoholgehalte in je bloed ook meten m.b.v. brandstofcellen. Zo’n brandstofcel creëert elektrische stromen als er een bepaalde chemische reactie optreedt. Een brandstofcel in een alcoholtester bestaat uit twee platina platen met daartussen een poreus materiaal, dat nat gemaakt is met een zure vloeistof. Wanneer je in de tester blaast, wordt de aanwezige alcohol omgezet in azijnzuur aan het oppervlak van de eerste platina plaat. Bij dat proces (oxidatie) komen positief geladen waterstof-ionen of protonen vrij en evenveel negatieve elektronen. De protonen migreren naar de andere kant van de brandstofcel, waar ze met zuurstof uit de lucht in water omgezet worden. Daarvoor hebben ze één elektron nodig per waterstof-ion. Er ontstaat dus een overschot aan negatief geladen elektronen aan de eerste platina plaat, terwijl de tweede plaat een even groot tekort heeft aan elektronen. Een stroommeter of Ampèremeter die de twee platen met elkaar verbindt, zal dus een elektrische stroom meten die het evenwicht tussen de twee platen herstelt. Die elektrische stroom is evenredig aan de hoeveelheid alcohol in je adem.
13
a p f e i t Educa
e h c s Alcohol i l o h o Alc t e k k a t p e k f s k e e i j a t t p ae f e i duwce t a Educ “Word je sneller dronken als je alcohol door een rietje drinkt?” Dat klopt, want door de kleine teugjes krijgt de alcohol meer kans om contact te hebben met het slijmvlies van je mond, vooral van het verhemelte. En dat is een vlotte toegangsweg naar je bloed. Via je verhemelte zou je zelfs dronken kunnen worden zonder ook maar iets door te slikken. Bovendien zorgt het zuigen voor een onderdruk, en bij lage druk verdampt alcohol sneller. Zo komen er meer alcoholdampen in je longen, ook al een snelle weg naar het bloed. Met een rietje krijg je niet meer of minder alcohol naar binnen dan bij ‘normaal’ drinken, hij komt alleen sneller in je bloed terecht. Je wordt dus sneller dronken, maar niet erger.
“Schuimt bier beter in een natte pint?” Schuim bestaat uit bellen, en die zijn weer gevuld met gas, dat vrijkomt uit het bier, zodra de stop eraf is en de druk in de vloeistof verlaagt. Opdat het gas in een belletje zou kunnen terechtkomen, is een onregelmatigheid nodig: een krasje in het glas, een vezeltje van de handdoek waarmee je het glas had afgedroogd, een stofje. Die houden plaatselijk het water weg en geven de gasmoleculen de kans tot een samenscholing zonder meteen weer in de vloeistof op te lossen. Op die manier krijg je wild schuimend bier, en waarschijnlijk zal je glas overlopen. Eenmaal de krasjes, stofjes, vezeltjes en andere verstoringen bedekt zijn met een waterlaagje, werken ze nog nauwelijks. Er ontstaan nog wel wat belletjes, maar aan een bedaard tempo. Cafébazen hebben gelijk als ze bier tappen in natte pinten. Dan krijgen ze een mooie stabiele kraag, die niet overschuimt.
14
a p f e i t Educa
e h c s Alcohol i l o h o Alc t e k k a t p e k f s k e e i j a t t p ae f e i duwce t a Educ “Helpt een borrel tegen verkoudheid en is een cognacje goed tegen keelpijn?” Helemaal niet, integendeel zelfs. Alcohol verwijdt de bloedvaten, waardoor je een warm gevoel krijgt. Warmte helpt om een verkoudheid te overwinnen, maar dan moet het wel om echte warmte gaan, en niet om een warmtegevoel. De verwijde bloedvaten doen net het tegenovergestelde dan de neusdruppels die we gebruiken tegen dezelfde verkoudheid: die druppels vernauwen de bloedvaten, waardoor onze slijmvliezen ontzwellen en we wat comfortabeler kunnen ademen. Alcohol verergert dus de ademproblemen. Alcohol onderdrukt ook het immuunsysteem; niet meteen wat je nodig hebt tijdens een verkoudheid. Daarbovenop is alcohol ook waterafdrijvend: je moet er vaker van plassen. Vocht helpt de slijmproductie en het ‘afkomen’ van de slijmen. Als je te weinig vocht in je lichaam hebt, wordt het slijm droog en taai, waardoor je sinussen wel eens verstopt zouden kunnen raken, met alle hoofdpijn van dien.
“Is de martini van James Bond wetenschappelijk verantwoord?” James Bond staat er wereldwijd om bekend dat hij zijn martini “shaken, not stirred” bestelt. En hij heeft daar een goede wetenschappelijke reden voor. Al gebruikt Bond zijn martini-recept vooral om cool en zelfverzekerd over te komen, en al laat hij de wetenschap doorgaans verder aan Q over, zijn drinkgedrag heeft wel degelijk medische voordelen. Een groep Amerikaanse wetenschappers ging na hoe goed een martini scoorde als antioxidant (de meeste alcoholische dranken – met mate – zijn goed voor het hart omdat ze antioxidantia bevatten). Antioxidantia bestrijden de schadelijke effecten van zuurstof. Ze testten zowel de geschudde als de geroerde variant. De geschudde martini, zoals Bond hem het liefst heeft, scoorde het best als antioxidant. Bond’s versie is dus het gezondst voor hart en bloedvaten.
Meer uitleg over deze weetjes en nog vele andere, kan je vinden op www.technopolis.be klik op Experimenteer/Hoe Zit Dat/Eten en drinken.
15
a p f e i t a c n u e d d E n e i r v Alcohol e j g a Da t ! e r k a k b a t e p e d k f k e n i a i t p t f e i duucia t a Educ Cola-toren Wie kan een cola-toren bouwen van drie verdiepingen? Alleen voor mensen met een vaste hand!
Aan de slag!
Verklaring
Zet het eerste flesje op z’n voet. Leg het tweede er dwars op: zorg dat het stil ligt, in balans. Plaats het derde flesje nu recht op het tweede.
Onmogelijk? Nee hoor. Het zwaartepunt van je toren bevindt zich boven de voet van de onderste, recht-opstaande fles: daar ligt het steunvlak. Zorg ervoor dat het zwaartepunt van elke fles boven haar steunvlak ligt én dat het zwaartepunt van het geheel boven de voet van de onderste fles ligt.
Niet bewegen, niet niezen. Zoeken maar tot alles in evenwicht staat!
Boodschap in een fles Wie kan een propje papier in een fles blazen?
Aan de slag!
Verklaring
Leg een fles horizontaal op de rand van de tafel, met de hals naar de rand. Leg een klein propje papier in de hals. Daag een omstaander uit om het propje in de fles te blazen. Hoe hard je ook blaast, het papiertje vliegt niet in de fles, maar in je gezicht. En er is toch plaats genoeg?
Er zit lucht in de fles. Als jij blaast, ontstaat er een drukverschil: de stilstaande lucht in de fles drukt meer dan de bewegende lucht van jouw adem. Zo ontstaat er een onderdruk net boven de flessenhals, waardoor de lucht in de fles het propje uit de fles kan duwen.
16
a p f e i t a c n u e d d E n e i r v Alcohol e j g a Da t ! e r k a k b a t e p e d k f k e n i a i t p t f e i duucia t a Educ Groot geld door een klein gaatje Wie kan een muntstuk van 2 euro door een opening ter grootte van een 10 centstuk halen?
Aan de slag! Leg een muntstuk van 10 cent onder een blad papier. Wrijf met het muntstuk van 2 euro naast de randen van het muntstuk van 10 cent. Zo wrijf je in het blad een gat ter grootte van het stuk van 10 cent. Maar hoe krijg je door dat gaatje het muntstuk van 2 euro?
1. 2. 3.
Plooi het blad zo dat je een halve cirkel krijgt, en vouw de hoeken zoals op de tekening. Vouw het papier nu dubbel en vouw het vervolgens open zoals de pijl aangeeft. Het muntstuk van 2 euro kan nu door het gaatje.
Verklaring Door de cirkel te plooien tot een ellipsvorm vergroot je het gaatje in de lengte.
Nog leuke experimenten op de website van Technopolis® Ga naar www.technopolis.be , klik op Experimenteer/Thuis.
17
Educ
a p f e i t Educa
t e k k a Alcohol fp t e k k a t p e k f k e i a t p f e i duca t a c u d E Eindtermen Bij dit educatief pakket ‘Alcohol’ horen volgende eindtermen:
GZ: NA: TO: B: C:
ASO-2-NA30
De leerlingen zijn ingesteld op het veilig en milieubewust uitvoeren van een experiment.
ASO-2-B16
De leerlingen kunnen voorbeelden van zintuiglijke, neurale en hormonale stoornissen toelichten en illustreren hoe ze eventueel kunnen worden vermeden.
ASO-2-NA12
De leerlingen kunnen, alleen of in groep, een opdracht uitvoeren en er verslag over uitbrengen.
ASO-2-C1
De leerlingen kunnen eenvoudige chemische reacties uitvoeren.
ASO-2-C3
De leerlingen kunnen veilig en verantwoord omgaan met stoffen, gevarensymbolen interpreteren en R- en S-zinnen opzoeken.
ASO-2-C5
De leerlingen kunnen mengsels en zuivere stoffen onderscheiden aan de hand van gegeven of waargenomen fysische eigenschappen.
ASO-2-C25
De leerlingen kunnen op basis van aggregatietoestand of informatie over deeltjesgrootte van de componenten soorten mengsels (homogeen, heterogeen, oplossing, emulsie, suspensie) herkennen en geschikte methoden suggereren om zuivere stoffen uit mengsels te isoleren.
ASO-3-NA12
De leerlingen kunnen, alleen of in groep, een opdracht uitvoeren en er verslag over uitbrengen.
ASO-3-C2
De leerlingen kunnen veilig en verantwoord omgaan met stoffen en chemisch afval, gevarensymbolen interpreteren en R- en S-zinnen opzoeken.
ASO-3-C4
De leerlingen kunnen de aanwezigheid van een stof vaststellen met behulp van een gegeven identificatiemethode.
ASO-3-C18
De leerlingen kunnen de volgende stoffen of mengsels een typische toepassing of eigenschap aangeven: methanol, ethanol
TSO-2-NA6
De leerlingen kunnen doelgericht, vanuit een hypothese of verwachting, waarnemen.
TSO-3-GZ5
De leerlingen besteden aandacht aan maatschappelijke fenomenen zoals echtscheiding, éénoudergezinnen, zelfmoord, prostitutie, misbruik van genots- en geneesmiddelen, delinquent gedrag en verspreiding van aids.
gezondheid natuurwetenschappen technologische opvoeding biologie chemie
18
