To już 4 lata

No i stało się. Minęło 4 lata od założenia bloga.

Jak na razie statystyki przedstawiają się następująco:
- 194 opublikowane wpisy
- 742 opublikowane komentarze (ok. 10-15% to moje odpowiedzi)
- 498 103 wyświetlenia.

W ostatnim czasie średnia dzienna przeglądalność wynosiła ok. 400-500 wyświetleń dziennie. Myślę że jak na blog zajmujący się dziedziną ścisłą, jest to całkiem niezły wynik.

Spośród postów opublikowanych w ostatnim roku najpopularniejsze były następujące:
- Ile pierwiastków występuje w przyrodzie?
- Poison Story (6.)
- Chemia bardzo tłustego pączka czyli o niemożebnie długim składzie słów kilka
- Chemicy i ich zatrucia
- Poison Story (7.)

Oczywiście w planach mam następne interesujące wpisy, mimo zapewne zauważalnego w ostatnim czasie zmniejszenia częstości ich dodawania.
Zobaczymy jak to będzie dalej.

Roztwory przekorne

Nie wiedzieć czemu w dydaktyce szkolnej temat buforów jakoś nie jest wiązany z regułą przekory, choć przecież ich działanie jest tej zasady najlepszym przykładem. Wydaje się, że ponieważ zwykle omawia się ją przed omówieniem praw gazowych i traktuje się ją wraz z prawem działania mas jako wstęp do tego działu, stąd działanie reguły uczniowie poznają na przykładzie przemian tlenku azotu II z formy jednocząsteczkowej w dimeryczną, lub syntezy amoniaku z pierwiastków. Potem jednak nie powraca się do niej w działach dotyczących innych typów i środowisk reakcji, w efekcie wiedza zamiast się kumulować i syntetyzować, ulega podziałowi na odosobnione bloki.

Tak zwana Reguła Przekory (ściślej zaś reguła le Chateliera-Browna), to dość arbitralne stwierdzenie, że pewne układy znajdujące się w stanie równowagi, reagują na bodźce zaburzające tą równowagę tak, jakby opierały się zmianie, dążąc do zmniejszenia skutków zmian. W tym sensie przekornie na dodatek wody reaguje układ soli na dnie naczynia z nasyconym jej roztworem - część soli się rozpuszcza i stężenie roztworu nie ulega zmianie. Zasada daje się zresztą uogólnić i na inne dziedziny, jako dotyczące również układów nie chemicznych, na przykład do przemian społecznych czy równowag ekonomicznych.

Równowaga w jakiej znajdują się układy podlegające tej regule, jest równowagą dynamiczną, co nie polega na tym, że nie zachodzą w nich żadne reakcje, lecz że reakcje przeciwstawne zachodzą z taką samą prędkością. Najlepszą ilustracją będzie tu układ naczyń połączonych, w których w prawdzie poziom wody pozostaje taki sam, lecz wskutek chaotycznych ruchów cząstek, co chwila małe porcje przedostają się z jednego naczynia do drugiego.
Jeśli podniesiemy jedno naczynie, woda będzie tak długo przepływała z niego do niższego, aż zrównoważy ją woda wpychana z powrotem. To chyba zrozumiałe. Chemicznym tego odpowiednikiem będzie na przykład równowaga między na przykład wodą, dwutlenkiem węgla i kwasem węglowym:

H₂O + CO₂ ⇌ H₂CO₃

dwutlenek węgla reaguje z wodą tworząc kwas węglowy, jednak równocześnie kwas węglowy rozkłada się na wodę i dwutlenek węgla. W normalnych warunkach równowaga jest silnie przesunięta w lewo, co oznacza że samego kwasu jest niewiele, a zresztą de facto występuje w postaci jonów jako że jego cząsteczka jest bardzo nietrwała. Jeśli zwiększymy ciśnienie gazu, tym samym zwiększając odczuwane przez roztwór stężenie (a więc ilość cząsteczek skorych do reakcji w jednostce czasu), równowaga przesunie się w prawo - część gazu się rozpuści a nadane ciśnienie opadnie. Jeśli zmniejszymy ciśnienie, bądź rozcieńczymy gaz nad roztworem na przykład azotem, część kwasu węglowego się rozpadnie i troszeczkę skompensuje spadek stężenia. Oto i przekorność.

Roztwór buforowy natomiast opiera się zmianom odczynu. Dodając kwas nie zakwasimy go do pewnych granic, dodając zasady również do pewnego stopnia go nie zalkalizujemy. Czysta przekora! Natomiast przyczyna takiego się ich zachowania jest paradoksalna - roztwory buforowe są mieszaninami kwasów z zasadami.

Żeby rzecz wyjaśnić, trzeba cofnąć się do tak podstawowej sprawy, jak definicja "kwasu" i "zasady" - a nie jest to rzecz oczywista. Pierwotnie kwasami nazywano substancje o kwaśnym smaku, zaś alkaliami nazywano produkty ługowania wodą popiołów i spalonych metali . Nieco później próbowano rzecz uściślić, przez stwierdzenie, że zasadami są substancje, które zobojętniają kwasy co jednak prowadziło do tautologii, bo dla odmiany "kwasy" definiowano jako substancje zobojętniające zasady.
Zasady, czy raczej alkalia otrzymywano z popiołów przez ługowanie wodą - skąd nazwa od arabskiego "al kali" - "popiół". Taki przesącz, nazywany potażem składał się głównie z węglanów  potasu i sody z domieszką wodorotlenków. Dopiero po przereagowaniu z wapnem gaszonym (kaustyfikacji) otrzymywało się wodorotlenki, które po rozpuszczeniu w wodzie dawały "potaż żrący".

Aby nie wpaść w błędne koło w XVIII wieku ustalono ogólną definicję kwasów jako lotnych substancji zawierających niemetale, których roztwory w dużym stężeniu mają właściwości żrące i roztwarzają metale, natomiast zasadami były substancje nielotne, które reagując z kwasami usuwają ich właściwości żrące. Zasady uznano zatem za substancje będące podstawami, które zatrzymywały lotne kwasy i dawały obojętne sole i inne związki - to trochę jeszcze trącące alchemią twierdzenie przyczyniło się w pewnym stopniu do obecnego nazewnictwa. W języku angielskim, niemieckim, francuskim i w wielu innych, zasada to "baza", przy czym słowo to używane jest prawie zawsze również w niechemicznym kontekście jako "podstawa" lub "zasada działania".
Antoine Lavoisier, wybitny chemik tamtych czasów, uściślił definicję, dodając że kwasy zawierają centralny atom o wysokim stopniu utlenienia, otoczony przez atomy tlenu i powstają z tlenków niemetali, zaś z tlenków metali powstają zasady. Dla kwasów siarkowego czy fosforowego reguła się sprawdza bardzo ładnie, niestety wynika z niej, że wszystkie kwasu muszą być tlenowe. Autorytet francuskiego chemika był tak duży, że gdy Sheele odkrył chlor, dający z czystym wodorem substancję silnie kwasową, uznano że jest to tlenek nieznanego pierwiastka, nazwanego Murium. Skoro tlen miał być pierwiastkiem charakterystycznym dla kwasów, toteż gdy przyszło nadać mu nazwę naukową podkreślono ten fakt, i z połączenia łacińskich oxis - kwas - i gennao - tworzyć, utworzono nazwę oxygenium, co nasz Śniadecki, tworząc polskie nazewnictwo, próbował tłumaczyć jako Kwasoród. Na szczęście nazwa się nie przyjęła, bo już w 1810 roku Humphry Davy udowodnił , że kwas solny, a także siarkowodorowy i selenowodorowy, nie zawierają tlenu.

Dopiero w 1838 roku Justus von Liebig badając kwasy organiczne stwierdził, że dla kwasów charakterystyczna jest obecność wodoru, który łatwo ulega odszczepieniu i może być zastąpiony przez zawarty w zasadach atom metalu. Również w reakcji z aktywnymi metalami, jak żelazo czy cynk, wodór jest wypierany z kwasów. Ponieważ w podobny sposób w podwyższonej temperaturze aktywne metale reagują z wodą, o której było wiadome, że składa się z dwóch atomów wodoru i jednego atomu tlenu, po sprawdzeniu mas można było dojść do wniosku, o istnieniu "powodorowej pozostałości" - jonów OH. Z tą wiedzą w 1884 roku Svante Arrhenius sformułował teorię, że kwasami są substancje, które rozpuszczone w wodzie uwalniają jony wodorowe, zaś zasadami te, które uwalniają jony hydroksylowe. Zatem do zasad i kwasów zaliczały się zarówno kwasy i wodorotlenki, jak i tlenki metali i niemetali.
Kwasy:

HCl = H + + Cl -

SO2 + H2O = 2H + + SO3-

Zasady:

NaOH = Na+ + OH-
MgO + H2O = Mg(OH)2

Niestety nie dawało się w ten sposób wyjaśnić właściwości niektórych substancji. Głównie amoniaku, który po rozpuszczeniu nie oddawał lecz odbierał wodzie wodór, uwalniając jony hydroksylowe i wywołując odczyn alkaliczny. Można tu podać jeszcze przykład kwasu borowego, który rozpuszczając się w wodzie, odbiera od niej grupę OH, pozostawiając jony wodorowe i nadając roztworowi odczyn kwaśny. Jako uzupełnienie należy dodać, że de facto wolnych jonów wodorowych się nie obserwuje - byłyby swobodnymi protonami o dosyć krótkim czasie życia - łączą się jednak z następną cząsteczką wody w jony H3O+ .

Aby trochę uzupełnić te braki, w 1923 roku dwaj badacze Johannes Nicolaus Brønsted i Martin Lowry, całkiem zresztą niezależnie, sformułowali inną teorię. Kwasami miały być te substancje, które oddają protony, zaś zasadami te, które je przyjmują. No tak, amoniak przyjmuje wodór, i jego roztwór jest zasadowy - jest zasadą. Wodorotlenki wiążą protony kwasów. Kwasy oddają protony. Wszystko się w sumie zgadza. Ponieważ jednak nie wszystkie rzeczy pasowały, stworzono inne teorie, aby objaśnić zachowanie się substancji w rozpuszczalnikach innych niż woda, i w stopionych solach, ale nimi nie będę się zajmował.
I cóż z tego wszystkiego wynika? Jak powiedziałem, bufory są mieszaninami kwasów i zasad. Ale Brønsteda. W roztworze są zarówno substancje oddające jak i przyjmujące protony, a więc zarówno takie, które zobojętniają kwasy, jak i te, które zobojętniają zasady. Wyobraźmy sobie, że w zlewce mamy wstawione dwie mniejsze zleweczki, w jednej kwas, na przykład siarkowy, a w drugiej zasadę, na przykład wodorotlenek sodu, i powiedzmy że będziemy przyjmować sumaryczny odczyn zlewki jako różnicę odczynów w zleweczkach. Teraz do tej z zasadą dodajmy trochę kwasu - porcja zostanie zobojętniona, zaś nadmiar zasady sprawi ze pH roztworu nie zmieni się znacząco. Albo inaczej - dodajmy trochę zasady do zleweczki z kwasem - porcja się nam zobojętni a obecny nadmiar... itp.
No ale w końcu jednak to nasze "wypadkowe pH" trochę się zmieniło, w pierwszym przypadku ubyło nam trochę kwasu a drugim zasady. Więc teraz wyobraźmy sobie, że przy pomocy magicznego zaklęcia odwracamy reakcje tak aby poziomy powróciły do wyjściowych i wszystko jest w porządku. Tym naszym magicznym zaklęciem może być tu reguła przekory, zachodzi to jednak w tych specyficznych warunkach, gdy zasada zamienić się może w kwas, a kwas w zasadę.
\>
Jak już pisałem, wedle Broensteda kwas to substancja oddająca proton. Gdy proton zostaje oddany pozostaje nam reszta kwasowa, ta jednak może równie dobrze przyjąć proton i stać się znów wyjściową cząsteczką. Skoro może przyjąć proton to jest zasadą. To nawet całkiem logiczne - gdy zobojętnimy wodorotlenek sodu kwasem solnym, powstanie nam sól kuchenna czyli chlorek sodu, gdy do jej roztworu dodamy mocnego kwasu, na przykład siarkowego, równowaga reakcji zobojętnienia - dotychczas całkowicie przesunięta w prawo - ulegnie częściowemu odwróceniu i zacznie się nam wydzielać gazowy chlorowodór. Dawniej właśnie tak produkowano kwas solny, skąd też oczywiście bierze się nazwa.
Zatem kwas solny jest kwasem, a powstający zeń anion chlorkowy zasadą. Jednak roztwór kwasu solnego i chlorku sodu nie stanowi buforu - dodanie do tej mieszanki zasady zobojętni część kwasu, sól pozostanie natomiast niezmieniona. Dodawanie kwasu też nie wywoła reakcji, przynajmniej do momentu gdy silnie kwaśne warunki nie zaczną wypierać chlorowodoru. Inaczej jest w sytuacji gdy mamy do czynienia z kwasem słabo dysocjującym.

W roztworze kwasu octowego część cząsteczek przybiera formę obojętną, CH3COOH . Cząsteczka taka może oddać proton, jest więc kwasem. Część kwasu octowego w roztworze uległa dysocjacji, a więc uwolnieniu protonu. Powstająca reszta kwasowa, anion CH3COO− może przyjąć proton, zatem jest zasadą. Oczywiście w tych warunkach zachodzi między nimi równowaga, a proton co raz jest oddawany i przyjmowany. Co jednak zwraca uwagę - przyjęcie protonu przez jon octanowy usuwa go z roztworu. W przypadku kwasu solnego jony wodorowe pochodzące od kwasu były obecne w roztworze cały czas ze względu na jego dobrą dysocjację, tutaj łączą się w obojętną cząsteczkę kwasu i nie mają wpływu na pH roztworu
Dodatek niewielkiej ilości kwasu przesuwa równowagę - część anionów octanowych przyjmie nadmiarową ilość protonów. Znikną one więc z roztworu a odczyn obniży się mniej niżby to wynikało z dodanej ilości. Dodatek niewielkiej ilości zasady zobojętni małą ilość jonów hydroniowych, mniej ich zatem będzie się łączyło z jonami octanowymi i w wyniku niezrównoważenia nieco większa ilość kwasu zdysocjuje zakwaszając roztwór, przez co podwyższenie pH będzie mniejsze niżby to wynikała z dodanej ilości zasady.
To jak duże ilości kwasów lub zasad można dodać zależy od ilości obu form w roztworze. Dla samego kwasu octowego, anionów octanowych jest mało, łatwo więc przełamać taką przekorę. Aby mechanizm mógł więc pokazać się w pełnym świetle i przeciwstawiać się większym ilościom odczynników, tworzy się mieszaniny słabych elektrolitów i ich rozpuszczalnych soli, najlepiej w jednakowej ilości.
Kwas octowy zmieszany z odpowiednią ilością octanu sodu da zatem bufor octanowy, utrzymujący odczyn w zakresie pH 3-6 zależnie od stosunku kwasu do soli. Roztwór amoniaku z dodatkiem chlorku amonu to bufor amonowy z pH 8-11. Kwas borny rozpuszczony wraz z boranem sodu to bufor boranowy, o pH 7-9.

Każdy taki roztwór zawiera stosunkowo dużo form zdysocjowanych i niezdysocjowanych, dzięki czemu może buforować odczyn zaburzany dodatkami elektrolitów w ilościach podobnego rzędu. Bufory są używane tam, gdzie potrzebny jest stały, dobrze określony odczyn, nie zaburzany zanieczyszczeniami. Wiele pomiarów właściwości substancji wykonuje się w roztworach buforujących, które utrzymują znaną wartość pH w czasie całego pomiaru. Bufory po otrzymaniu mogą być też dłuższy czas przechowywane.

 Działanie buforu można wyjaśnić w jeszcze jeden obrazowy sposób - jako naczynia połączone. Jeśli wlejemy roztwór do jednego ramiona częściowo napełnionej U-rurki, to zaburzymy równowagę. Układ zachowa się jednak przekornie - część roztworu przepłynie do drugiego ramienia do momentu odzyskania równowagi. Poziom w ramieniu do którego wlewaliśmy ciecz wzrośnie zatem o połowę mniej, niż by wynikało z dodanej ilości, bo część odpłynęła. Nie można jednak czynić tego w nieskończoność, bo w końcu w rurce miejsca zabraknie, a drugie ramię nie będzie mogło tego zrekompensować bo i jemu zabraknie wolnej objętości.

Tak też jest i z buforami - mogą powstrzymywać zmiany odczynu dla ilości kwasów lub zasad mniejszych lub porównywalnych ze stężeniem własnym. Jednak z dużymi ilościami sobie nie poradzą - po całkowitym zdysocjowaniu i zobojętnieniu słabego kwasu, bufor przestaje się opierać zasadom, po całkowitym sprotonowaniu anionu reszty kwasowej, roztwór przestaje się opierać dodatkom kwasu.
Ilość odczynnika potrzebna do przełamania buforu, określamy pojemnością buforu. Zależy ona od stopnia rozcieńczenia oraz stosunku ilości formy zdysocjowanej do niezdysocjowanej.

Ot i tyle.

I grupa analityczna kationów

Podczas zajęć z chemii analitycznej starałem się robić zdjęcia każdej grupie i reakcji z każdym odczynnikiem. Różnej natury przyczyny sprawiły, że wszystkiego sfotografować się mi nie udało, ale coś tam zawsze można pokazać.

Klasyczna analiza nieorganicznych soli polega na przetestowaniu prostych reakcji dających osady o charakterystycznych właściwościach, tylko dla niektórych stosuje się dodatkowe odczynniki specyficzne. Rozpoznanie kationu opiera się na zgodności obserwowanych przemian z opisanymi w literaturze - musi powstać lub nie osad, o odpowiednim kolorze, rozpuszczający się lub nie w odpowiednim odczynniku.
 Metody te mają znaczenie przede wszystkim dydaktyczne, bo w praktyce w analizie próbek na obecność metali używa się innych metod. Wymagają ona stosunkowo dużych ilości soli (aczkolwiek dużą ilość tych reakcji można przeprowadzać na pojedynczych kroplach, dzięki czemu możliwe staje się zbadanie pojedynczych okruchów).
Zależnie od tego jak sole reagują z pewnymi podstawowymi odczynnikami, pogrupowano je i podzielono. Dziś omówię grupę I, czyli jony metali, które dają osady po dodaniu kwasu solnego.

Ag, Hg(I),Pb(II)
+ Cl^-
Po dodaniu odczynnika grupowego, czyli kwasu solnego lub roztworu chlorku sodu, wszystkie kationy wytrącają się w formie białych chlorków:

Od lewej Hg₂²⁺ ,Ag⁺ ,Pb²⁺ .

Powstające chlorki srebra, ołowiu i rtęci (I) to białe, nieco kłaczkowate osady. Chlorek srebra jest światłoczuły i po pewnym czasie ciemnieje, najpierw stając się szaro-fioletowy aż w końcu czarny. Zanim to jednak nastąpi, można go odróżnić od pozostałych za sprawą ciągu reakcji - po dodaniu roztworu amoniaku rozpuszcza się, tworząc kompleks chlorku aminasrebra, po dodaniu rozcieńczonego kwasu azotowego, osad chlorku pojawia się ponownie.
Zarówno chlorek srebra jak i ołowiu mogą rozpuścić się w nadmiarze odczynnika, dlatego powinno się używać raczej rozcieńczonego. Chlorek ołowiu rozpuszcza się na gorąco, przy ochłodzeniu tworząc białe igiełkowate kryształki.
+ NH3*H2O
Po dodaniu rozcieńczonego amoniaku do roztworów, wytrącają się różne osady:

Niestety ujawnia się tu złośliwość substancji - w próbówce prawej, zawierającej sól srebra, osad powstał podczas nalewania odczynnika i po chwili się rozpuścił. Szary osad tlenku srebra jest rozpuszczalny w nadmiarze i stąd takie efekty.
W próbówce po lewej wyraźny ciemnoszary osad, o skomplikowanym składzie. W reakcji z jonami amonowymi i hydroksylowymi zamiast oczekiwanego wodorotlenku, rtęć (I) tworzy sól aminortęciową oraz rtęć metaliczną, która zabarwia osad na szaro.
+ KJ (jodek potasu)
W tym przypadku pojawiają się osady o wyraźniejszych kolorach:

Od lewej: Hg₂²⁺, Pb²⁺, Ag⁺ . Osad jodku rtęci jest zielonkawy i dosyć ciemny, zawiera prawdopodobnie domieszki metalicznej rtęci. Nadmiar odczynnika powoduje rozpuszczenie jodku rtęci (I) z równoczesną dysproporcjonacją w wyniku której do roztworu przechodzi kompleks tetrajodku rtęci (II) a wytrąca się koloid metalicznej rtęci. Taki roztwór mógłby stanowić w zasadzie odczynnik Nesslera, używany do oznaczania jonów amonowych, ale zazwyczaj otrzymuje się go inną metodą..
Jodek ołowiu jest żółty. Rozpuszcza się w wodzie na gorąco, po ochłodzeniu wykrystalizowuje w formie żółtych blaszek o połysku podobnym do płatków złota, stąd też był kiedyś używany w żółtych farbach. Rozpuszcza się też w nadmiarze odczynnika.

Jodek srebra jest lekko żółtawy, z czasem ciemnieje od światła.
+ dichromian potasu
Intensywne kolory wywołuje także reakcja z dichromianem:

Chromian srebra jest czerwonym, drobnym osadem, rozpuszczalnym w amoniaku lub rozcieńczonym kwasie azotowym. Pośrodku widzicie intensywnie żółty chromian ołowiu, dawniej używany jako pigment malarski "żółcień ołowiana" obecnie rzadko używana ze względu na toksyczność. Chromian rtęci jest ciemnobrunatny, choć podobno podczas dłuższego gotowania zmienia się w czerwony.
+AKT
AKT to często stosowana, wygodniejsza w użyciu forma siarczków. Związek organiczny, amid kwasu tiooctowego, który w środowisku kwaśny i podczas ogrzewania ulega hydrolizie z wydzieleniem siarkowodoru. Strąca siarczki z roztworów soli metali

Z badanymi solami daje odpowiednie osady:

Osad siarczku srebra jest raczej szarawy i kłaczkowaty. Z nieznanych mi przyczyn czarny siarczek ołowiu się nie wytrącił, stąd pusta próbówka. W przypadku rtęci (I) zachodzi dysproporcjonacja, strąca się osad będący mieszanką metalicznej rtęci i siarczku rtęci (II).

Oprócz wymienionych podstawowych prób, istnieją też próby charakterystyczne, na przykład reakcja soli srebra z reduktorami może spowodować powstanie lustra na ściankach próbówki. Ołów reaguje z rodizonianem potasu dając ciemnofioletowy osad. Rtęć (I) tworzy z difenylokarbazydem charakterystyczny niebiesko-fioletowy kolor; reakcja jest bardzo czuła i wykorzystuje się ją do kolorymetrycznego oznaczania śladowych ilości rtęci.

----------

Chemia bardzo tłustego pączka, czyli o niemożebnie długim składzie słów kilka

Z okazji Tłustego Czwartku w mediach wypłynęła sprawa pewnych pączków, opatrzonych w sklepie niemożebnie długą listą składników. I oczywiście zaraz popłynęły komentarze "zaraz będziemy świecić", "ale syf", "tam jest cała tablica mendelejewa" czy nawet stary szlagier używany w każdej dyskusji o jedzeniu "myślicie że skąd teraz tyle chorób?".

No cóż. Odkrycie że pączek nie składa się po prostu z pączka, dla wielu może być zaskakujące, jednak wczytując się w artykuły o tym znalezisku zauważyłem, że nikt nie podał merytorycznych argumentów. Zamiast "ten pączek jest zły bo zawiera składnik X którzy szkodzi" cała argumentacja we wszystkich artykułach opiera się na stwierdzeniu "to musi być złe bo ma tak dużo składników". I dla wielu zatrzymywanie się na tym etapie jest wystarczające - na Facebookowym profilu Czytamy Etykiety omawianie składu zaczyna się od oglądania etykiety i koniec, już można komentować że syf, że złe, że można popić płynem do naczyń.
No to teraz przeprowadźmy merytoryczny rozbiór pączka na składniki.

Na początku wyjaśnienie - producent podał pełny skład produktu, ze składnikami wedle malejącego udziału z podziałem na poszczególne części. Pączek zawiera w sobie właściwe ciasto, czekoladowe nadzienie i polewę czekoladową czarną. Każda z tych składowych ma swoje własne składniki, które muszą zostać wymienione osobno, nawet jeśli się powtarzają. Z pobieżnego przeglądu można wychwycić, że w składzie wymieniającym składniki tych trzech substancji składających na pączek woda pojawia się trzy razy, utwardzone tłuszcze roślinne trzy razy, sól dwa razy, sorbinian dwa razy, cukier trzy razy, kwas cytrynowy trzy razy...
To trochę tak jakbyście chcieli sprzedawać domowe ciasteczka z dżemem i czekoladą i musieli dodać skład w którym zmuszeni byście byli wymienić nie tylko wszystkie składniki ciasta, ale jeszcze wszystkie składniki dżemu i wszystkie składniki czekolady, nawet gdy się będą powtarzać. Wtedy też wam wyjdzie bardzo długa lista.*

No ale może po kolei. Najpierw idą składniki ciasta, począwszy od mąki, aż dochodzimy do margaryny 80% i dalej wymienione mamy składniki margaryny użytej do ciasta aż do pozycji "mieszanka tokoferoli" potem znów dalsze składniki ciasta, których było mniej niż margaryny, w tym ponownie sól, aż do aromatu.
Potem idą składniki nadzienia czekoladowego, począwszy od wody a skończywszy na polisorbacie, i na koniec składniki polewy. I jeszcze lista alergenów. Rozpatrzmy więc składniki osobno:

1. Ciasto
*Mąka pszenna - jakieś zastrzeżenia?
*Masa jajowa płynna pasteryzowana - Ten tajemniczo brzmiący składnik, jest dokładnie tym co pierwsze przychodzi na myśl. To po prostu białko i żółtko zmiksowane razem i zapasteryzowane. Jak podaje na swojej stronie jeden z producentów masy, jej produkcja opiera się na następujących etapach: wybijanie świeżych jaj kurzych, filtrowanie, pasteryzacja, schładzanie [1]. Żadnych dodatków, konserwantów, barwników itp. Jakieś zastrzeżenia?
*Cukier
*Drożdże
(margaryna osobno)
*substancja konserwująca kwas sorbowy - konserwant pochodzący z owoców jarzębiny, zapobiega wzrostowi pleśni a także pałeczki jadu kiełbasianego, może wywoływać alergie na skórze natomiast nie jest szkodliwy wewnętrznie (zatem pamiętajcie - nie smarujcie się ciastem od pączka)
* regulator kwasowości kwas cytrynowy - nieszkodliwy
* barwnik annato - jest to barwnik naturalny, wyciąg z osnówek nasion Arnoty właściwej, tropikalnego krzewu z ameryki południowej, zawierający karotenoidy i terpenoidy. Pozwala uzyskać kolor od żółtego do czerwono-pomarańczowego, zwykle używany do serów, tu zapewne w śladowych ilościach dla nadania ciastu kremowego odcienia. W dużych ilościach może wywoływać alergie, dlatego normy są bardzo wyśrubowane.
* woda
*sól
* mleko w proszku
* polepszacz E 407 - Karagen, substancja żelująca otrzymywana z czerwonych krasnorostów. Głównym składnikiem jest polisacharyd o bardzo dużej ilości grup sulfonowych. Zwiększa lepkość i spowalnia sedymentację. ze względu na grupy sulfonowe może wywoływać reakcje u uczulonych na siarczyny. Jest składnikiem kontrowersyjnym - niektóre badania wskazują że ma wpływ na rozwój raka jelita grubego. Ponieważ jednak inne badania tego efektu nie wykazują, formalnie nie jest na liście kancerogenów.
* Aromat - ?

1.a Margaryna 80%
* Oleje roślinne i tłuszcze roślinne utwardzone
* woda
* emulgatory, mono i dwuglicerydy kwasów tłuszczowych - pochodna tłuszczów. Zwykłe tłuszcze składają się z gliceryny, alkoholu trójwodorotlenowego, połączonego wiązaniami estrowymi z trzema cząsteczkami kwasów tłuszczowych. W wyniku częściowej hydrolizy kwasem lub enzymem, otrzymnujemu mono gliceryd z jednym kwasem tłuszczowym i dwiema wolnymi grupami hydroksylowymi gliceryny, lub diglicerydy z dwoma kwasami tłuszczowymi.

Póki wszystkie trzy miejsca w glicerynie są zajęte, tłuszcz jest hydrofobowy, czyli niechętnie styka się i miesza z wodą. Częściowo zhydrolizowany tłuszcz z wolnymi miejscami zachowuje się inaczej - jest łatwo zwilżalny, pozwala wodzie tworzyć ścisłą warstewkę na powierzchni kropli i wchłania pewną ilość wody. Dodany do zwykłego tłuszczu ułatwia tworzenie emulsji, i dlatego jest dodany do margaryny aby się nie rozdzielała.
Takie mono i diglicerydy nie są szkodliwe. Powstają w naszych jelitach podczas trawienia tłuszczu, i w pewnym stopniu ułatwiają ten proces, właśnie przez tworzenie emulsji.

* Lecytyna - Kolejny emulgator. Naturalny fosfolipid otrzymywany albo z jaj kurzych, albo soi albo z rzepaku. W pewnym sensie jest to pochodna diglicerydów, zawierająca resztę fosforanową i cholinę. Pomaga w tworzeniu emulsji i mieszaniu tłuszczy z wodą. Nieszkodliwa, składnik naszego organizmu głównie w układzie nerwowym.
*sól 0,5%
*przeciwutleniacz palmitynian askorbylu - ta trudna chemiczna nazwa opisuje nietypowe połączenie. Jest to ester kwasu tłuszczowego, konkretnie kwasu palmitynowego, z kwasem askorbinowym, czyli witaminą C. Dzięki takiej formie witamina staje się rozpuszczalna w tłuszczach, dzięki czemu zapobiega ich utlenieniu i jełczeniu. Nieszkodliwa, podczas trawienia jest rozkładana na składowe.
* mieszanina tokoferoli - tokoferole to witamina E. Naturalna forma występująca w tłuszczach to mieszanka ośmiu podobnych związków. Są antyoksydantami wymiatającymi wolne rodniki i zapobiegającymi utlenianiu tłuszczy, stąd zastosowanie do utrwalania margaryn i majonezów.

2. Nadzienie czekoladowe
* woda
* syrop glukozowy
* cukier
* skrobia modyfikowana 2,5% - nie podano która konkretnie skrobia modyfikowana, w każdym bądź razie składnik nieszkodliwy, zagęstnik
* kakao niskotłuszczowe w proszku
* olej palmowy
* zagęstniki: celuloza E 460
* karboksymetyloceluloza E 466 - pochodna celulozy podstawiona kwasem octowym z wolną grupą karboksylową. Rozpuszczalna w wodzie, zwiększa lepkość roztworów. Nieszkodliwa, choć w dużych ilościach może powodować wzdęcia.
* karagen - już omówiony
* guma ksantanowa - produkt fermentacji węglowodanów. Zwiększa lepkość roztworów w sposób odporny na zmiany temperatur. Nieszkodliwa, choć w dużych ilościach może wywołać wzdęcia
* regulator kwasowości: lakton kwasu glukonowego. Pochodna glukozy powstająca w wyniku jej utlenienia. Lekko kwaśny, równowaga z kwasem glukonowym powoduje, że działa podobnie do bufora. Nieszkodliwy, jeden z produktów metabolizmu glukozy, przetwarzany tak samo jak ona.
*aromat - ?
* sól
* konserwant - sorbinian potasu - już omówiony
* barwnik dwutlenek tytanu - tak na prawdę pigment. nierozpuszczalny biały proszek, rozpraszający światło. Nie ulega strawieniu, wydalany, nietrujący.
* wanilina
* substancja emulgująca polisorbat 60 - inaczej monooleinian polioksyetylenosorbitolu. Połączenie sorbitolu, zwykle używanego jako słodzik, z kwasem tłuszczowym, w tym przypadku oleinowym. Z czterech grup hydroksylowych sorbitolu, jedna łączy się z kwasem tłuszczowym, zaś pozostałe mają przyłączony łańcuch polieterowy.

Takie połączenie pomaga tłuszczom tworzyć małe kropelki łączące się ze skrobią w jednolitą masę. Pomaga pęcherzykom powietrza przyklejać się do tłuszczu, stąd użycie w produktach spienionych. W lodach spowalnia rozpływanie się. Nieszkodliwy. Podczas trawienia rozpada się na sorbitol, kwasy tłuszczowe i kwas szczawiowy.
Ostatnim składnikiem z podaną ilością była skrobia modyfikowana i było jej 2,5%. Następnie mieliśmy 12 składników. Ponieważ  składniki uszeregowano od największej ilości do najmniejszej polisorbatu musi być na prawdę mało.

3. Polewa o smaku czekoladowym
* Cukier
* tłuszcz roślinny częściowo utwardzony
* proszek kakaowy niskotłuszczowy 16%
*miazga kakaowa 1,3%
*emulgatory E 222 - zły numer, dodatek o tym numerze to konserwant wodorosiarczan sodu, konserwujący przetwory owocowe, chodziło zapewne o E 322 czyli lecytynę sojowa, już omówioną
*E 476 - Polirycynoleinian poliglicerolu, pochodna tłuszczu gdzie z kwasem tłuszczowym rycynolowym połączona jest spolimeryzowana gliceryna. Podczas trawienia rozpada się na glicerynę i kwas rycynolowy. U zwierząt duże dawki powiększają wątrobę, u ludzi tego nie stwierdzono. Teoretycznie powinien wywoływać przeczyszczenie po spożyciu większej ilości, ze względu na kwas rycynolowy, ten sam co w oleju rycynowym, ale chyba nie ma bo w produktach tak dużo.
Jest emulgatorem do mas stałych, wiąże tłuszcze krzepnące w temperaturze pokojowej z cząstkami skrobi i cukrem. Chętnie używany w masach czekoladowych gdzie zapobiega oddzielaniu się cząstek kakao. Używany w czekoladach niskotłuszczowych, ma bowiem właściwości podobne do masła kakaowego ale może być użyty w mniejszych ilościach
* Aromat - ?

Uff! Trochę tego było.
Po odjęciu powtarzających się składników zostaje ok. 30. Jeśli nie brać pod uwagę zwyczajnych składników ciast, a więc cukru, mąki, kakao itp.; jeśli odjąć składniki nieszkodliwe jak kwas cytrynowy, lecytyna, glukonolakton itd. to ostatecznie dyskusyjnych pozostaje tylko kilka - kwas sorbowy mogący wywoływać alergie na skórze, barwnik annato mogący wywołać alergię, kontrowersyjny karagen. Składników typowo alergicznych jak soja czy białko jaj nie liczę, bo to nie dodatki.

[Edit: Jak to się potrafi nauka szybko zmieniać. Gdy pisałem artykuł nie było wiadomo nic na temat szkodliwego wpływu emulgatorów. Tymczasem we wczorajszym numerze The Nature ukazał się artykuł o związku niektórych emulgatorów ze stanami zapalnymi jelit. Przebadane emulgatory czyli kaboksymetyloceluloza i polisorbat 80 podawane przez dłuższy czas szczurom, powodowały zmianę składu bakterii jelitowych na taki, który sprzyjał stanom zapalnym. {2}
Jak napisałem, dodatek ten może wywoływać wzdęcia w większych ilościach. Wynika to stąd że mogą go przetwarzać bakterie jelitowe, wydzielając gazy. Najwyraźniej jedne szczepy rosną w ich obecności lepiej od innych, więc gdy jedzenie z dużą ilością tych dodatków stanowi częsty składnik diety, flora bakteryjna jelit się przebudowuje. Stanowiłoby to kolejny argument za tym, aby nie zajadać się pączkami.
Jeśli mechanizm jest rzeczywiście taki, to polirycynooleinian, mono i diglicerydy oraz lecytyna nie powinny wywoływać tego efektu, nie są bowiem trawione przez bakterie jelitowe.]

Zatem teraz jeśli już dyskutować o składzie pączka, to niech to będzie dyskusja o tym czy potrzebny jest tam karagen i czy nie ma aby za dużo tłuszczu, a nie dyskusja o tym, że "to musi być szkodliwe bo ma tyle różnych składników" zupełnie jakby ludzie czytać nie umieli.

-------------
[1] http://www.basso.pl/oferta-masa-jajowa.html
{2} Chassaing, B. et al. Nature http://www.dx.doi.org/10.1038/nature14232 (2015). 25 luty

* Przykładowy przepis (stąd):
" SKŁADNIKI:
- 300g mąki pszennej,
- 150g masła temp. pokojowa,
- 60g cukru pudru,
- 2 żółtka (z wiejskich jajek),
- 1/2 buteleczki aromatu waniliowego,
- 1/2 łyżeczki sody oczyszczonej,
- szczypta soli.
DODATKOWO
- 150g dżemu agrestowego, wysokosłodzonego  np. z firmy GIL,
- 100g mlecznej czekolady (jeżeli dzieci lubią lepsza gorzka;))"

Biorąc pod uwagę składniki dżemu wymienione na stronie producenta (link) i składniki czekolady mlecznej (Wedel), gdybyśmy musieli dodać etykietkę ze składnikami własnoręcznie upieczonych domowych ciastek, wyglądałaby tak:

Skład
Ciasto: mąka pszenna, masło, cukier, żółtka jaj kurzych, spulchniacz wodorowęglan sodu (E 500b), wanilina, sól; Dżem agrestowy wysokosłodzony pasteryzowany: pulpa agrestowa z kawałkami owoców, cukier, kwas cytrynowy (E 330), zagęstnik pektyny (E 400); masa czekoladowa: cukier, tłuszcz kakaowy, mleko pełne w proszku, miazga kakaowa, serwatka w proszku, laktoza, białka mleka, miazga z orzechów laskowych, tłuszcz mleczny, emulgator: lecytyna sojowa, aromat. Informacja dla alergików: zawiera jaja, pszenica, białka mleka, laktoza, orzechy laskowe; może zawierać gluten, ślady soi i innych orzechów.

razem 24 punkty w spisie. Smacznego.