準備するもの
【使用器具・薬品】
・ 水酸化ナトリウム（１ｇ）
・ エタノール（１８ｍｌ）
・ フェノールフタレイン（０．０２ｇ）
・ コニカルビーカー（２００ｍｌ）３個
・ メスフラスコ（５０ｍｌ）
・ ビュレットホールピペット（１０ｍｌ）
・ スポイド
・ カルピス（原液）（１０ｍｌ）
・ カルピスウォーター（１０ｍｌ）
【材料の入手】
・ 水酸化ナトリウム（５００ｇ：７５０円）
・ フェノールフタレイン（２５ｇ：１，３００円）
・ エタノール（５００ｍｌ：１，４００円）
・ カルピス原液およびカルピスウォーターは市販のものでよい
・ 水酸化ナトリウム（１ｇ）
・ エタノール（１８ｍｌ）
・ フェノールフタレイン（０．０２ｇ）
・ コニカルビーカー（２００ｍｌ）３個
・ メスフラスコ（５０ｍｌ）
・ ビュレットホールピペット（１０ｍｌ）
・ スポイド
・ カルピス（原液）（１０ｍｌ）
・ カルピスウォーター（１０ｍｌ）
【材料の入手】
・ 水酸化ナトリウム（５００ｇ：７５０円）
・ フェノールフタレイン（２５ｇ：１，３００円）
・ エタノール（５００ｍｌ：１，４００円）
・ カルピス原液およびカルピスウォーターは市販のものでよい
実験の手順
- 水酸化ナトリウム１ｇを５００ｍｌの精製水に溶かす。(0.05mol/l)
- 指示薬として、フェノールフタレイン０．０２ｇを、エタノ－ル：水＝９：１の溶液２０ｍｌに溶かす。
- カルピスの原液１０ｍｌをとり、５０ｍｌに定容する（５倍に薄める）。
- ３の溶液から１０ｍｌをコニカルビーカーに採取し、フェノールフタレイン指示薬を１，２滴加える。
- １の水酸化ナトリウム溶液をビュレットから滴下し、コニカルビーカー内の試料に微ピンクがついた点を終点とし、記録する。
- カルピスウォーターを用いて、４，５の操作を行う。
- （呈味試験）原液の濃度を缶の濃度と同じになるように薄め、同じ味になるか試してみる。
アドバイス
- フェノールフタレイン指示薬の加えすぎは終点を見えにくくするので注意すること。
- 呈味試験において、原液を薄めたものより缶のカルピスウォーターの方がさっぱり感を感じる。これは、カルピスウォーターは原液をただ薄めているのでなく、乳タンパク粒子の微細化やクエン酸の添加などが行われているためである。
- 原液を薄めておいしくするにはやはり氷などで良く冷やす必要がある。
- 水酸化ナトリウムは、潮解性が大きいためはかりとり時、直接手で触れると手の水分で強アルカリ性溶液になるため、必ず薬さじを使用すること。また、もし手に付いたときは、ぬるぬる感が取れるまで大量の水で洗い流し、顔には手を触れないこと。目に入ると失明の恐れがある。必ず保護メガネ着用すること。
- この実験における乳酸の濃度は以下のように求めることが出来る。 （１） カルピスに含まれる酸をすべて乳酸と考えると、次の式が成り立つ。 濃 度 ： ｃ × Ｖ＝ｃ’× Ｖ’ ｃ ：水酸化ナトリウム濃度 Ｖ ：水酸化ナトリウム滴下量 ｃ’ ：試料濃度 Ｖ’ ：試料採取量(10ml) ここで、水酸化ナトリウムのファクターを「ｆ」とおくと、次の式で求められる。 ０． ０５(mol/l)×ｆ×Ｖ＝Ｃ’× １０(ml) ｃ’(mol/l)＝０．００５(mol/l)×ｆ×Ｖ （２）１ｍｏｌあたりの乳酸は約９０ｇなので、１００ｍｌのカルピスに含まれる乳酸濃度Ｃ（％）は 以下の式で表される。 Ｃ（％） ＝ｃ’(mol/l)×９０(g/mol)×０．１×１００ ＝９００×ｃ’
解説
この実験は乳酸菌飲料に含まれている酸を水酸化ナトリウムで中和する中和反応です。
乳酸飲料に含まれている酸をすべて乳酸と考えると乳酸は１価のカルボン酸なので反応式は以下のようになります。
ＣＨ３ＣＨ(ＯＨ)ＣＯＯＨ＋ＮａＯＨ→ＣＨ３ＣＨ(ＯＨ)ＣＯＯＮａ＋Ｈ２Ｏ
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