Osmose: Aardappelreepjes in verschillende zoutoplossingen

Inleiding
Wij willen er doormiddel van deze proef achter komen wat er gebeurt als je aardappelreepjes van dezelfde grootte in verschillende concentraties zoutoplossing doet.
Onderzoeksvraag:
Wat gebeurt er als je even grote aardappelreepjes in verschillende zoutoplossing concentraties doet?

Hypothese:
Wij denken dat de aardappelreepjes in een reageerbuisje met meer zoutoplossing zullen gaan krimpen, omdat het water dan uit het aardappelreepje gaat om de verhouding zout en water gelijk te krijgen met die van de zoutoplossing.
De aardappelreepjes in een oplossing waar minder zout in zit zullen groter worden, omdat het water uit de zoutoplossing in het aardappelreepje gaat om de verhouding zout en water gelijk te krijgen. Wij denken dus dat er osmose plaats zal vinden.


Benodigdheden:
 6 reageerbuizen
 Reageerbuisrek
 Watervaste stift
 Bekerglaasje met gedestilleerd water
 Bekerglaasje met NaCl-oplossing van 8%
 Meetpipet van 10ml
 Grote aardappel
 Frietsnijder
 Mesje
 Geodriehoek / Liniaal

Werkwijze:
Nummer de reageerbuisjes van 1 t/m 6 met een stift en zet ze in het reageerbuisrekje. Je doet in elk reageerbuisje eerst het aantal milliliter zoutoplossing. Dit doe je doormiddel van een meetpipet. In het eerste reageerbuisje doe je 0% zoutoplossing, in het tweede doe je 0,5% zoutoplossing enz.
Het is belangrijk dat alle reageerbuisjes even groot zijn zo kun je ze(50ml), als je de zoutoplossing hebt toegevoegd, allemaal tot een gelijke hoogte vullen met water.
Schil de aardappel en snij hem in reepjes doormiddel van de frietsnijder. Snij nu de reepjes even groot met het mes en meet ze (de lengte moet even groot bij alle aardappels anders kun je de resultaten niet goed vergelijken). Doe in elk reageerbuisje een reepje. Zorg er wel voor dat het aardappelreepje helemaal in de vloeistof zit. Laat de buizen nu staan tot de volgende biologieles. (1 dag)

Pak het aardappelreepje uit reageerbuis nummer 1 en meet het op. Schrijf je waarnemingen op! (Voelt het hard aan, is het buigzaam) Doet dit met alle aardappelreepjes.

Waarnemingen en resultaten:
Toen wij aardappelreepje uit reageerbuis nummer 1 hadden gehaald, vonden we hem heel hard geworden en je kon hem niet goed buigen. Bij nummer 2 was dat hetzelfde. Bij nummer 3 voelde het reepje een beetje slapper dan bij de andere twee. De nummers 4, 5 en 6 voelde zachter aan en ze waren heel slap. Dit zijn onze resultaten:

Metingen bij zoutoplossing na een dag
Reageerbuis nummer Zout concentratie (%) Lengte (mm)
vóór Lengte
(mm)
na Hard/zacht
stevig/slap
1 0% 60 56 Hard & stevig (t)*
2 0,5% 60 57 Hard & stevig (t)
3 1% 60 60 Hard & beetje stevig (g)*
4 2% 60 61 Zacht & slap (p)*
5 4% 60 62 Zacht & slap (p)
6 8% 60 67 Zacht & slap (p)
*t= turgor
g= grensplasmolyse
p= plasmolyse

Metingen bij zoutoplossing na een dag

Conclusie
Onze hypothese was onjuist. Wij dachten dat de reepjes die in de oplossing met minder zout zaten zouden gaan uitzetten (vergroten) en dat de reepjes die in een oplossing met meer zout zouden gaan krimpen (verkleinen). Het tegendeel is waar.

Hoe komt het dat de aardappelreepjes die in een oplossing met minder zou zaten zijn gaan krimpen en dat de aardappelreepjes die in een oplossing met meer zout zijn gaan uitzetten?


Dit komt door het plaatsvinden van Osmose. Osmose is het verplaatsen van water door een semi-permeabele (ook wel halfdoorlatende) wand.
Semi-permeabel betekend dat de poriën van de wand zo klein zijn dat hij alleen watermoleculen doorlaat.
Bij osmose vindt diffusie plaats. Diffusie is de verplaatsing van een stof van een plaats met een hoge concentratie naar een plaats met een lage concentratie van die stof.

Maar wat is het verschil tussen diffusie en osmose?
Bij diffusie verspreidt de vloeistof van een plaats met een hoge concentratie naar een plaats met een lage concentratie van die stof. Bij osmose worden twee oplossingen gescheiden door een (semi-) permeabele wand, maar vindt precies hetzelfde plaats als bij diffusie
Het verschil is dus dat bij diffusie het verspreiden ook met een gas kan plaatsvinden. En dat bij osmose de wand de moleculen waar er aan de ene kant minder van zijn dan aan de andere kant de moleculen wel door moet kunnen laten (semi-permeabel laat dus bijvoorbeeld alleen maar watermoleculen door).

Wanneer treedt osmose op?
Als twee oplossingen met een verschillende concentratie van elkaar gescheiden zijn door een semi-permeabel membraan treedt osmose op.
In dit geval hebben we dus een reageerbuisje met een zoutoplossing en een bepaalde hoeveelheid water en we hebben de aardappel waarbij het celmembraan een semi-permeabel membraan is.

Er treedt een netto waterverplaatsing op van de oplossing met de laagste concentratie naar de oplossing met de hoogste concentratie.
We nemen als willekeurig voorbeeld reageerbuisje 5. De resultaten bij dit reageerbuisje zijn dat de lengte van het aardappelreepje is toegenomen en dat er plasmolyse heeft plaatsgevonden (verslapping) in het aardappelreepje.

Als er netto waterverplaatsing plaats vindt van de oplossing met de laagste concentratie naar de oplossing met de hoogste concentratie weten we dus, door de verslapping die heeft plaatsgevonden in het aardappelreepje, dat er in het aardappelreepje een minder hoge concentratie zout was dan in het reageerbuisje (Het reepje zat in een zoutoplossing van 4%.) waardoor het water uit het aardappelreepje door middel van diffusie naar het reageerbuisje wordt verplaatst.
De osmotische waarde in de aardappel was dus lager dan die in het reageerbuisje.
Hierdoor daalt de concentratie van deze laatste oplossing. Doordat er bij de oplossing met de laagste concentratie water weggaat, stijgt de concentratie van deze oplossing.*
Dus doordat er door diffusie water uit de aardappel naar het reageerbuisje wordt gevoerd vindt en plasmolyse plaats in de aardappel. Dit verklaart dan alleen niet waarom de lengte van de aardappel toeneemt.

Verder zijn de reepjes met meer zoutoplossing slapper geworden, plasmolyse. Is het reepje in reageerbuisje 3 niet zacht en niet hard geworden, grensplasmolyse en zijn de reepjes met minder zoutoplossing harder geworden.
Dit wordt verklaard door ons voorbeeld bij netto waterverplaatsing.