Glucose in the photobox – a new method for photometric glucose determination in chemistry classes by using digital media

Abstract

AbstractMit der photometrischen Verfolgung der Oxidation von Glucose in einer schwach alkalischen Iod‐Kaliumiodid‐Stärke‐Lösung wird eine neue Methode vorgestellt, um Glucose quantitativ zu bestimmen. Durch die Oxidation der Glucose sinkt die Konzentration des blauen Polyiodid‐Amylose‐Komplexes, was sich photometrisch verfolgen lässt. Unter Bedingungen einer Kinetik pseudo‐erster Ordnung ist die Reaktionsgeschwindigkeit proportional zur Extinktion der Lösung. Die Geschwindigkeitskonstante k‘ dieser Reaktion ist proportional zu c0(Glucose). Damit kann über die Geschwindigkeitskonstante k‘ eine unbekannte Glucose‐Konzentration ermittelt werden. Die Datenauswertung erfordert einfache Kenntnisse in der Reaktionskinetik. Die in der Lösung ablaufenden Reaktionen lassen sich zur Vertiefung der Themen chemische Gleichgewichte und Redoxreaktionen nutzen. Das Verfahren ist für einen Einsatz im Chemieunterricht der Sekundarstufe 2 geeignet und kann motivierend zur Analyse verschiedener Erfrischungsgetränke und Säfte eingeführt werden. Schließlich ermöglicht die Messmethode den Einsatz digitaler Medien im Chemieunterricht. Das Photometer kann dazu durch ein Smartphone ersetzt werden, wenn eine App installiert ist, die die Farbtiefe der Lösung zeitaufgelöst analysieren kann. Der Bau einer entsprechenden „Photometer‐Messzelle“ wird beschrieben. Die Messergebnisse mit dem Smartphone stimmen sehr gut mit denen aus dem Photometer überein.