Station: Vom Zucker zum Alkohol die alkoholische Gärung

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1 Station: Vom Zucker zum Alkohol die alkoholische Gärung Infotext Glucose wird mit Hilfe von Enzymen zu Ethanol und Kohlendioxid umgewandelt. In der Praxis werden Polysaccharide in entsprechenden Ausgangsmaterialien (Getreidearten, Kartoffeln etc. mit hohem Stärkegehalt) mit Hilfe von Enzymen zu den Monosacchariden, insbesondere Glucose, gespalten. Die eigentliche Gärung erfolgt optimal bei Temperaturen zwischen 20 C und 27 C mittels der in Hefen enthaltenen Enzyme unter Luftausschluss, also anaeroben Bedingungen. Die unter Schaumbildung freiwerdende Gärungskohlensäure (Kohlendioxid) verhindert den Luftzutritt, da sie spezifisch schwerer ist als der Sauerstoff der Luft. Nach 2-4 Tagen und ca % Alkoholgehalt (Spezialhefen bis zu 18 %) ist die Gärung beendet.

2 Station: Vom Gärungsprodukt (z.b. Wein) zum Schnaps die Destillation Infotext Bei der Destillation werden Flüssigkeitsgemische durch Erhitzen getrennt. Die Flüssigkeit mit dem niedrigeren Siedepunkt verdampft beim Hochheizen zuerst und kann nach dem Kondensieren des verdampften Gases durch ein Kühlsystem wieder aufgefangen werden. Siedetemperatur von Ethanol: 78 C Siedetemperatur von Wasser: 100 C In unserem Beispiel würde der Alkohol theoretisch bei 78 C verdampfen, während das Wasser zunächst zurückbleibt. In der Praxis ist es aber so, dass bei 78 C auch schon ein Teil des Wassers verdampft, weshalb man nie reinen Alkohol erhält. Beim Erwärmen einer Flüssigkeit wird die zugeführte Wärme zunächst zum Aufheizen der Flüssigkeit verwendet. Je mehr sich die Temperatur der Flüssigkeit dem Siedepunkt nähert, umso mehr wird die Wärme zum Verdampfen der Flüssigkeit verwendet. Beim Erreichen des Siedepunktes steigt die Temperatur für längere Zeit nicht mehr an, sie bleibt konstant. Die zugeführte Wärme dient dann nur noch dem Verdampfen der Flüssigkeit. An der konstant bleibenden Temperatur erkennt man das Erreichen des Siedepunktes.

3 Station: Bestimmung des Alkoholgehalts von der Dichte zu den Gewichtsprozenten Dichtebestimmung über Masse und Volumen: Wichtiger Hinweis: Arbeite ganz genau, damit du zum richtigen Ergebnis kommst! Wäge 50,0 ml des bereitgestellten Alkohols ab. Die Dichte berechnet man, indem man die Masse (g) durch das Volumen (ml) dividiert! Das Ergebnis hat die Einheit g/ml! Bestimme auch die Temperatur des Alkohols, damit du aus der Tabelle den Alkoholgehalt ermitteln kannst!

4 Station: Brennbarkeit von alkoholischen Getränken Brennstoff & Löschmittel Durchführung: Tropfe 3-5 Tropfen vergälltes Ethanol (Brennspiritus) auf eine feuerfeste Unterlage und versuche, die Flüssigkeit zu entzünden. Wiederhole den Versuch mit einem alkoholhaltigen Alltagsstoff (Glasreiniger, Frostschutzmittel, alkoholischen Getränken ). Aufgaben / Fragen: Was ist der Grund für die Nicht-Entflammbarkeit der Stoffe? Welche Kennzeichnung ist für Substanzen mit niedrigem Flammpunkt vorgeschrieben? Erkläre, warum es leichter ist, einen Bratapfel zu flambieren als eine Eisspeise.

5 Station: Lauge (NaOH) oder Alkohol (C 2 H 5 OH)? Der Indikator/pH-Wert zeigt es an! Durchführung: Bestimme den ph-wert einer verdünnten Natronlauge und einem verdünnten Alkohol (Ethanollösung) mit Hilfe von Universalindikatorlösung: Befülle je ein Reagenzglas ca. 2 cm hoch mit Lauge und mit Alkohol. Versetze dann mit 1-2 Tropfen Universalindikatorlösung vergleiche mit der Farbtabelle. ph Wert?

6 Station: Alkoholische Getränke wie viel Alkohol (Ethanol) ist in welchem Getränk / welchem Glas? Es sind verschiedene alkoholische Getränke und die entsprechenden Gläser, in denen man das Getränk ausschenkt, vorhanden! Aufgaben: Lies die Informationen auf den Etiketten aufmerksam durch! Ordne die Getränke nach dem Kriterium des Alkoholgehalts in die entsprechenden Gruppen: Spirituosen, Liköre, Weine, Biere, Alkopops. Schau/miss (Messzylinder) wie viel Milliliter/Liter in den Gläsern, in denen das Getränk ausgeschenkt wird, Platz hat! Berechne wie viel Milliliter Ethanol jeweils enthalten sind! Sind die Getränke deiner Meinung nach mit den für den Konsumenten wichtigen Informationen (Warnhinweise? Alkoholgehalt?...) versehen?

7 Station: Blutalkoholgehalt wie viel (Promille) hast du im Blut, wenn Aufgaben: Berechne deinen Blutalkoholgehalt in Promille, nachdem du eine bestimmte Menge alkoholischer Getränke (Annahme einen Alkopop/eine Flasche Bier ) zu dir genommen hast mit Hilfe folgender Formel: Blutalkoholgehalt in Promille V ρ V ρ Mann: c = 1000 m 0,68 oder Frau: c = 1000 m 0,55 V = Volumen reines Ethanol in ml, ρ = Dichte von Ethanol (0,79g/mL) m = Masse des Menschen in g Anmerkung: Mit dieser Formel wird der maximale Blutalkoholgehalt, ohne Berücksichtigung des Abbaus berechnet. Zweite Möglichkeit den Promillegehalt im Körper in Abhängigkeit des Ganzkörperwasseranteils zu berechnen: C = 0,8 * A / GKW C Alkoholkonzentration A Alkoholmenge [g] GKW Ganzkörperwasseranteil Männer: GKW = 2,447 0,09516 * Alter + 0,1074 * Körpergröße + 0,3362 * Körpergewicht Frauen: GKW = -2, ,1069 * Körpergröße + 0,2466 * Körpergewicht

8 Station: Wirkung im Körper Wirkung: ZNS Euphorie, Abbau von Hemmungen, Konzentrationsund Koordinationsstörungen, Verminderung der Schmerzempfindung, Halluzinationen Verteilung Über den Blutkreislauf im gesamten Körperwasser (etwa 70% der Körpermasse) Wirkung: Blutkreislauf Euphorie, Abbau von Hemmungen, Erhöhung des Blutdrucks, verstärkte Durchblutung der äußeren Körperpartien Stoffwechsel (in der Leber) Ethanol Ausscheidung Maximal 3% über die Lunge und 2% über die Nieren 1. Zwischenstufe (Acetaldehyd) 2. Zwischenstufe (Essigsäure) Kohlendioxid + Wasser Wirkung: Haut Erhöhung der Hauttemperatur, Öffnung der Poren, verstärkter Wärmeverlust Wirkung: Magen Reizung der Magenschleimhaut, Übelkeit, Erbrechen, Magenentzündung Wirkung: Leber Reizung, Leberzirrhose Fettablagerung, Resorption Im Magen und Darm

9 Station: Alkohol ist nicht gleich Alkohol Schüttelrätsel: Es sind die Namen von 7 verschiedenen Alkoholen durchgeschüttelt angeführt. Bringe - unter Verwendung der Hilfen - die Buchstaben in die richtige Reihenfolge! Das Lösungswort ergibt sich aus den fettgedruckten Buchstaben und ist das was man im Alltag unter Alkohol versteht! XEANOHL NLMTHAEO THODAENIL POORPANL ENPTONAL PAOORPNTIRL LCYOPECNTAOLN enthält 6 C-Atome ist das kleinste unter den Alkoholmolekülen besitzt 2 OH-Gruppen enthält 3 C-Atome hat eine Doppelbindung besitzt 3 OH-Gruppen ist ein Ring