Abitur Niedersachsen Chemie 2026 · LK · Brillantblaue Mundspülung

1 Aufgabe: Brillantblaue Mundspülung

Mundspülungen werden in verschiedenen Geschmacksrichtungen angeboten und zur leichteren Unterscheidung eingefärbt. Um bei der Einfärbung immer die gleiche Intensität sicherzustellen, wird häufig die Vis-Spektroskopie eingesetzt.

Material 1: Farbstoffe in Mundspülungen

Farbstoffe sorgen für ein ansprechendes Aussehen von kosmetischen Produkten. So wird zum Beispiel die Farbe Blau dazu benutzt, um ein Frischegefühl zu suggerieren. Oft werden auch Mischungen mehrerer Farbstoffe verwendet.

Farbstoffe werden auch in Mundspülungen eingesetzt. Mundspülungen sind meist schwach saure Lösungen. Bei der Anwendung der Mundspülung wird eine Menge von 20 mL empfohlen.

Tab. 1: Farbstoffe in verschiedenen Mundspülungen

Mundspülung

Farbstoff

Farbe

1

Brillantblau FCF und Allurarot AC

lila

2

Brillantblau FCF

blau

3

Echtgrün FCF und Chinolingelb

grün

Material 2: Informationen zu Brillantblau FCF

Brillantblau FCF ist ein zugelassener Lebensmittelfarbstoff, der zum Färben von Getränken, Speisen, Medikamenten oder Kosmetika wie Mundwasser eingesetzt wird. Er kann unter anderem über Verletzungen ins Blut gelangen. In Versuchen mit Bakterienstämmen und Mäusen wurden keine Hinweise auf erbgutverändernde Stoffeigenschaften gefunden. Gibt man Brillantblau FCF Tieren in einer hohen Dosierung, kann es sich in den Nieren ablagern.

Material 3: Konzentrationsbestimmung von Brillantblau FCF in einer Mundspülung

Die Konzentration von Brillantblau FCF in einer Mundspülung soll mit Hilfe eines Fotometers bzw. eines Kolorimeters bestimmt werden. Zur Kalibrierung werden folgende Daten ermittelt:

Tab. 3: Extinktionswerte des Farbstoffs Brillantblau FCF bei $\lambda = 625\text{ nm}$, $d = 1\text{ cm}$

Stoffmengenkonzentration in $10^{-6}\text{ mol/L}$

Extinktion

0 · 0

1 · 0,084

2 · 0,179

3 · 0,283

4 · 0,375

5 · 0,462

1

Erläutern Sie anhand der Strukturformel des Farbstoffs Brillantblau FCF in Abbildung 2 die Grundlagen der Farbigkeit organischer Verbindungen (M 2).

Geben Sie eine weitere mesomere Grenzstruktur an.

2

Beurteilen Sie, ob sich Brillantblau FCF zum Anfärben basischer Lösungen eignet (M 2).

3

Stellen Sie eine Hypothese auf, zu welcher der drei Mundspülungen sich das Absorptionsspektrum zuordnen ließe (M 1).

Mundspülung

4

Beschreiben Sie eine Versuchsdurchführung zur Ermittlung der Werte in Tabelle 3 ausgehend vom festen Farbstoff (M 3).

Berechnen Sie die Masse an Brillantblau FCF in 20 mL Mundspülung (M 2, M 3).

5

Diskutieren Sie anhand von vier Argumenten den Einsatz des Farbstoffs Brillantblau FCF in Mundspülungen (M 2, M 3).

Hinweis: Sollten Sie in Aufgabe 4 keinen Wert berechnet haben, verwenden Sie den Ersatzwert für die Diskussion. Ersatzwert: $m = 0{,}030\text{ mg}$