בניסוי הנוכחי נלמד להכין תמיסה צבעונית שמחליפה את צבעהּ כשהיא "פוגשת" ויטמין C. באמצעותה תוכלו לבדוק אם יש ויטמין C בכל מזון שתרצו. יש לבצע את הניסוי רק תחת השגחה של מבוגר!

ציוד

  • חצי תפוז (או כל מוצר מזון אחר שתרצוט לבדוק אם יש בו ויטמין C)
  • תמיסת יוד נוזלית לחיטוי פצעים (נקרא גם "פולידין", "בטאדין" או "פובידון" וניתן לרכוש אותה בכל בית מרקחת)
  • עמילן תירס \ קורנפלור
  • מי ברז ומים רותחים (זהירות!)
  • 3 כוסות (מהן לפחות שתי כוסות עמידות לחום)
  • 2 כפיות
  • גלולה של ויטמין C (לא חובה. ניתן לרכוש בכל בית מרחקת או בית טבע)

מהלך הניסוי

את מהלך הניסוי אפשר לראות בסרטון הבא:

 

הסבר

ויטמינים מוגדרים כ"חומרים אורגניים החיוניים לגוף בכמויות מזעריות לצורך קיום החיים, שהגוף אינו יכול ליצר בכוחות עצמו. שמם נגזר מהמילה הלטינית "ויטה", שמשמעותה "חיים". מכאן אפשר להבין שחוסר בוויטמינים פוגע בתפקוד התקין של הגוף, עלול לחולל מחלות או בעיות התפתחויות קשות, ובמקרים של חוסר קיצוני עשוי לגרום אפילו מוות.

בניסוי הנוכחי אנחנו מזהים את נוכחותו של ויטמין C (חומצה אסקורבית) באמצעות אחת התכונות הכימיות העיקריות שלו – העובדה שוויטמין C הוא חומר מחזר מבחינה כימית, כלומר נוטה למסור אלקטרונים לחומרים אחרים, ולכן יכול להגיב טוב ו"לסתור" חומרים מחמצנים (אוקסידנטים), בתגובה כימית הנקראת תגובת חמצון חיזור. לכן ויטמין C נכלל במשפחת החומרים נוגדי החמצון, או "אנטי-אוקסידנטים".

המחמצן שאנחנו משתמשים בו הוא יוד, וליתר דיוק היון טרי-יודיד, שבשפה כימית מסומל כך: I3-. כשהוא נמצא בתמיסה מימית, צבעו חום בהיר, אולם אם מוסיפים לתמיסה עמילן, השרשראות המולקולריות הזעירות שמרכיבות את העמילן מקיפות את הטרי-יודיד ולכן צבעו משתנה לסגול-כחול עמוק – שינוי הסביבה של הטרי-יודיד גורם לו לבלוע אור באורך גל/צבע קצת שונה, ולכן הצבע משתנה.

כשהיוד בא במגע עם ויטמין C, מתרחשת במהירות תגובת חמצון-חיזור. הוויטמין מחזר את היוד והופך אותו לחסר צבע, במילים אפשר לנסח את התגובה כך:

ויטמין C (חסר צבע) + יוד (סגול) ---> ויטמין C מחומצן (חסר צבע) + יוד מחוזר (חסר צבע)

למתעניינים ולמבינים בנבכי הכימיה, התגובה היא:

אפשר כמובן להשתמש בתמיסה שהכנתם כדי לבדוק את הנוכחות של ויטמין C בכל סוג מזון שרוצים, לא רק במיץ תפוזים או בגלולה מסחרית.

תמיסת היוד-עמילן היא למעשה אינדיקטור (חומר בוחן) של נוכחות ויטמין C. ראו גם את הניסוי "כרוב משנה צבעים" שמראה איך יוצרים אינדיקטור לרמת חומציות-בסיסיות.

מעניין לציין

בעבר הרחוק, מלחים שיצאו להפלגות ארוכות בים היו סובלים ממחלה מוזרה בשם צפדינה, שהתאפיינה בדימומים תת-עוריים קשים, דימומים מהחניכיים והתרופפות השיניים. עם השנים גילו ששתייה יומיומית של מיץ לימון או מיץ תפוזים מונעת לחלוטין את המחלה. מאוחר עוד יותר גילו שהסיבה לה היא פשוט מחסור בוויטמין C, שנמצא בעיקר בפירות וירקות טריים, ובכמות גדולה במיוחד בפירות הדר.

הניסוי פורסם לראשונה במסגרת חוברת החוג 'מדע בהתכתבות'. ברצוני להודות למנהלת התוכנית כרמל בר שהביאה אותו לידיעתי.

6 תגובות

  • פולינה

    איך הצבע קשור

    למה כשהיוד עבר תהליך חיזור שינה את צבעו איך הצבע שהוא תכונה של החומר קשורות לשינוי שעבר היוד?

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    הצבע הוא תכונה של החומר

    היי פאולינה
    בדיוק כפי שכתבת, הצבע הוא תכונה של החומר – ולכן כאשר החומר משתנה גם הצבע משתנה. אם להעמיק יותר – צבע של חומר נגרם עקב אינטראקציה בין האלקטרונים שבחומר לבין האור. כאשר לחומר יש צבע זה אומר שהוא בולע חלק מאורכי הגל שבאור (חלק מהצבעים שבאור הלבן) ומחזיר חזרה חלק אחר – שאנחנו רואים. ומי בחומר בולע את חלק מהאור? – ספציפית אלו האלקטרונים שבחומר. כאשר יוד עובר חיזור, נוסף לכל אטום יוד אלקטרון נוסף, כלומר מערך האלקטרונים שלו משתנה, ולכן גם בליעת האור שלו משתנה, וצבעו משתנה.
    בברכה
    ד"ר סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • בלה בלה

    היכן ניתן להשיג יוד

    בבתי המרקחת מוכרים רק פולידין וטוענים שזה שונה מיוד

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    זה זה

    נכון, תמיסות היוד (תמיסות "לוגול") המסורתיות הוחלפו בפולידין בשנים האחרונות – אבל גם הוא טוב לניסוי.

    הפולידין שנמכר בבתי המרקחת הוא למעשה תמיסה של יוד (במצב טרי-יודיד ,(ביחד עם עוד פולימר (פולי-ויניל-פירולידון, אם זה מעניין אותך) שמשמש כדבק שמסייע לסגירת פצעים ועוזר למתן במעט את הפעילות של יוד חופשי - והוא מצויין לניסוי, כי הפולימר לא מפריע והיוד שבו זמין לניסוי. זה בדיוק מה שהשתמשנו בו בסרטון.
    רק תקפיד/י לקנות פולידין נוזלי, ולא במשחה.

    בהצלחה :-)
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • ריקה

    בדיקה של ויטמין בלחם

    ברשותי ככר לחם שקניתי ב"חנות טבע", ושעל אריזתו כתוב שיש בו ויטמין C.
    האם ניתן לבדוק בשיטה שהדגמת בניסוי, נוכחות ויטמין C בלחם, ע"י שאשים מספר פירורים בכוס הניסוי?
    אודה לתשובתך,
    ריקה

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    עקרונית - כן

    עקרונית – כן. רק שנראה לי שבכמויות המדוברות, ואחרי אפייה, כמות ויטמין ה-C היא זעירה. לכן בשביל הבדיקה את צריכה כמות גדולה של לחם, ולא מספר פירורים. למשל – להשרות פרוסת להם במים (במעט מים, שממש רק הפרוסה תהייה רטובה בלי עודפי מים), ולבדוק את מי הדגימה בשיטה שמוראית בסרט.
    שימי לב שכשוויטמין C נחשף לאוויר, החמצן שבאוויר מחמצן אותו במהירות יחסית, ולכן בשביל הגינות הבדיקה את צריכה לבדוק פרוסה 'טרייה' – שלא שהתה הרבה זמן באוויר.
    כמובן – שאם את מעוניינת בבדיקה כמותית מדוייקת, צריך לפנות למעבדה מוסמכת.

    בהצלחה,
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע