Woord vooraf
Dit werk over alcohol en verkeer is een deel van de geïntegreerde proef (gip) van het
6de jaar Biotechnische Wetenschappen van de Tuinbouwschool Onze-Lieve-Vrouw
(Sint-Truiden).
Ik heb dit onderwerp gekozen omdat ik dit altijd al interessant heb gevonden. Ook
had ik een paar lessen gekregen over alcohol en verkeer en zou er graag meer over
te weten gekomen zijn. Dit was dus de ultieme kans.
Graag wil ik hier enkele mensen bedanken die mij hebben begeleid en gesteund bij
het schrijven van mijn eindwerk. Ten eerste wil ik meneer Dirix bedanken die mijn
mentor was gedurende heel het schooljaar. Hij verbeterde mijn gip wanneer ik het
vroeg en zei wat er beter kon. Ook stond hij altijd achter mij en hielp hij mij wanneer
het minder goed ging. Hij gaf mij de nodige kritiek wanneer ik niet goed bezig was.
De ICT-vaardigheden die ik kon gebruiken bij het maken van mijn gip heb ik ook te
danken aan hem. Verder wil ik mevrouw Leemans bedanken voor de
spellingcontrole, mevrouw Bex voor het kunnen uitvoeren van de praktische proeven
en de heer Genoe voor de hulp bij het wiskundige deel. Ten slotte wil ik mijn ouders
bedanken voor hun steun.
InhoudsopgaveWoord vooraf.........................................................................................................3
Inhoudsopgave......................................................................................................5
Inleiding ............................................................................................................12
1 Wat is ethanol?...................................................................................16
1.1 Wat is een alcohol?............................................................................16
1.1.1 Ethanol................................................................................................16
1.2 Nomenclatuur.....................................................................................17
1.3 Chemische eigenschappen................................................................17
1.3.1 Zuur-base-eigenschappen..................................................................17
1.3.2 Vorming alcoholaten...........................................................................17
1.3.3 Nucleofiele substitutiereacties............................................................18
1.3.4 Eliminatie............................................................................................19
1.3.5 Verbranding........................................................................................19
1.3.6 Oxidatie...............................................................................................20
1.4 Azeotroop mengsel.............................................................................20
1.5 Soorten ethanol..................................................................................21
1.5.1 Ethanol................................................................................................21
1.5.2 Bio-ethanol..........................................................................................21
1.5.3 Cellulose-ethanol................................................................................21
1.6 Wat zijn de fysische eigenschappen van ethanol?.............................21
1.6.1 Polariteit..............................................................................................21
1.6.2 H-bruggen...........................................................................................22
1.6.3 Smelt- en kookpunt.............................................................................22
1.6.4 Oplosbaarheid....................................................................................23
1.7 Zijn alcoholen giftig?...........................................................................23
1.8 Hoe wordt ethanol bereid?..................................................................24
1.8.1 Ethanol uit vruchtensap en gist...........................................................24
1.8.2 Alcohol uit graan.................................................................................24
1.9 Wat zijn de toepassingen van ethanol in het dagelijks leven?............25
1.9.1 Ethanol................................................................................................25
1.9.2 Bio-ethanol..........................................................................................25
1.9.3 Cellulose ethanol................................................................................25
2 Hoe wordt ethanol afgebroken door het individu?..............................26
2.1 Hoe neemt het lichaam alcohol op?...................................................26
2.2 Hoe breekt het lichaam alcohol af?....................................................27
2.2.1 Afbraak in de maag.............................................................................27
2.2.2 Afbraak door de lever.........................................................................27
2.3 Wat zijn de risico’s van alcohol op korte termijn?...............................29
2.3.1 Wat gebeurt er als men drinkt?...........................................................29
2.3.2 Risico’s wanneer men niet meer onder invloed is...............................31
2.4 Wat zijn de risico’s van alcohol op lange termijn?..............................31
2.5 Welke zijn de belangrijkste alcohol gerelateerde aandoeningen?......32
2.5.1 Leverproblemen..................................................................................32
2.5.2 Maagproblemen..................................................................................33
2.5.3 Problemen aan de pancreas...............................................................33
2.5.4 Kankers...............................................................................................34
2.5.5 Cardiovasculaire aandoeningen.........................................................35
2.5.6 Overgewicht........................................................................................35
2.5.7 Problemen met het zenuwstelsel........................................................36
3 Welke factoren beïnvloeden de BAC-waarde?...................................40
3.1 Wat is de BAC-waarde?.....................................................................40
3.2 Hoe wordt de BAC-waarde bepaald?.................................................40
3.3 Welke factoren beïnvloeden de BAC-waarde?...................................41
3.3.1 Aantal consumpties............................................................................41
3.3.2 Volume aantal consumpties................................................................42
3.3.3 Alcoholpercentage..............................................................................42
3.3.4 Lichaamsmassa..................................................................................43
3.3.5 Widmark-factor...................................................................................44
3.3.6 De tijd..................................................................................................44
3.4 BAC en verkeer..................................................................................45
3.4.1 Verhouding BAC en AAG...................................................................46
3.5 Praktische voorbeelden......................................................................46
3.5.1 Voorbeeld 1........................................................................................46
3.5.2 Voorbeeld 2........................................................................................47
3.5.3 Voorbeeld 3........................................................................................48
4 Hoe beïnvloedt ethanol de reactiesnelheid?.......................................52
4.1 Het zenuwstelsel.................................................................................52
4.1.1 Werking van zenuwstelsel..................................................................53
4.1.2 Bescherming zenuwstelsel.................................................................53
4.1.3 Grijze en witte stof..............................................................................53
4.1.4 Overdracht van informatie tussen neuronen.......................................54
4.2 De hersenen.......................................................................................54
4.2.1 De hersenstam...................................................................................55
4.2.2 De kleine hersenen (cerebellum)........................................................56
4.2.3 De grote hersenen (cerebrum)...........................................................56
4.3 Hoe komt alcohol in de hersenen?.....................................................57
4.4 Wat doet alcohol in de hersenen?......................................................58
4.5 Schadelijke effecten van alcohol op de hersenen?.............................59
4.5.1 Korte termijn.......................................................................................59
4.5.2 Lange termijn......................................................................................59
Besluit ............................................................................................................60
Literatuurlijst........................................................................................................62
Lijst van figuren...................................................................................................64
Lijst van tabellen..................................................................................................64
Bijlage 1: het onderzoeksplan van de eerste onderzoeksvraag..........................66
Bijlage 2: verslag onderzoeksplan van de eerste onderzoeksvraag....................78
Bijlage 3: het onderzoeksplan van de tweede onderzoeksvraag.........................86
Bijlage 4: verslag van de tweede onderzoeksvraag...........................................104
Bijlage 5: opdracht wiskunde.............................................................................129
Inleiding
Ethanol wordt veel geconsumeerd maar eigenlijk herkent ons lichaam deze stof als
een giftige stof. Het tast onze lever en centraal zenuwstelsel aan. We worden er
relax en socialer van, maar als men te veel alcohol consumeert dan werkt het als een
narcosemiddel en kan dan gevaarlijk zijn. De gevolgen kunnen ernstig zijn zoals
bewustzijnsverlies tot zelfs de dood.
Ethanol wordt voor 95% afgebroken door de lever. De rest verlaat het lichaam door
urine, zweet, … . 30 minuten na het consumeren van alcohol komt de alcohol
terecht in de lever. De lever heeft 1 à 1,5 uur nodig om een standaardconsumptie af
te breken. Voor zowel de man als vrouw is de afbraaksnelheid gelijk maar de BAC
waarde is verschillend. Bij de man ligt de BAC-waarde lager na het consumeren van
evenveel alcohol dan bij de vrouw.
De BAC (blood alcohol concentration) of BAG (bloed alcohol gehalte) wordt
uitgedrukt in g/l of promille. Dit wordt gebruikt om de hoeveelheid alcohol in het bloed
uit te drukken. Zeer eenvoudig kan men vaststellen dat de BAC-waarde het verschil
is tussen de opname en de afbraak van alcohol in het lichaam. Maar om deze
waarde te berekenen, is er de widmark-formule.
Geïntegreerde proef – Studierichting biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
1 Wat is ethanol?
1.1 Wat is een alcohol?
Een alcohol is een koolwaterstof waarbij minstens 1 H-atoom vervangen wordt door
een OH-groep, een hydroxidegroep. Zo heeft men primaire, secundaire en tertiaire
alcoholen.
Primair alcohol
en
Secundaire alcohol
Tertiair alcohol
R, R1, R2 en R3:
verschillende radicaalgroepenTabel 1: soorten alcoholen
1.1.1 Ethanol
Ethanol heeft als bruto-formule: C2H5OH
Deelvraag1: wat is ethanol? 15
Geïntegreerde proef – Studierichting biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
Ethanol of ethylalcohol is een éénwaardig alcohol. Dit wil zeggen dat één H-atoom
vervangen wordt door een OH-groep.
Ethanol is eveneens een primaire alcohol. Het chiraal koolstofatoom is gebonden
met één R-keten, met 2 H-atomen en één hydroxidegroep.
1.2 Nomenclatuur
De alcoholen hebben 2 verschillende naamgevingen: de IUPAC-naam of de triviale
naam. De IUPAC-naam voor ethanol is “ethanol” en de triviale naam is “ethylalcohol”.
1.3 Chemische eigenschappen
1.3.1 Zuur-base-eigenschappen
Alcoholen zijn zeer zwakke zuren en basen. In water zijn de protolysereacties van
alcoholen te verwaarlozen.
1.3.2 Vorming alcoholaten
Alcoholaten zijn alcoholen waarbij een H-atoom vervangen werd door een metaal.
Als dit voorkomt met sterke metalen gebeurt er een hevige reactie. Bijvoorbeeld met
natrium.
16 Deelvraag1: wat is ethanol?
Figuur 1: ethanol
Geïntegreerde proef – Studierichting biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
Reactie:
2 R-OH + 2 Na 2R-ONa + H2↑
1.3.3 Nucleofiele substitutiereacties
Een nucleofiele substitutiereactie is een reactie waarbij een hydroxidegroep wordt
gesubstitueerd door een nucleofiel deeltje. De substitutie van een hydroxidegroep is
alleen mogelijk in een sterk zuur midden.
Reactiemechanisme:
- Stap 1: vorming van alkyloxoniumion (R-OH2+)
R-OH + H3O+ R-OH2+ + H2O
- Stap 2: Nucleofiele substitutie
R-OH2+ + Nu- R-Nu + H2O
1.3.3.1 Estervorming
Het C-atoom van de COOH-groep is positiever omwille van de dubbele bindingen
met het zuurstof atoom. Het positief geladen C-atoom wordt dus makkelijk
aangevallen door de negatieve geladen zuurstofatomen van een hydroxidegroep.
Reactie:
Carbonzuur Alcohol Ester Water
Deelvraag1: wat is ethanol? 17
Geïntegreerde proef – Studierichting biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
1.3.3.2 Ethervorming
De ethervorming van alcoholen heeft maar een laag rendement. Als men de
temperatuur zal laten stijgen en een katalysator zoals H2SO4 zal gebruiken zal men
een hoger rendement bekomen.
Alcohol Alcohol Ether Water
1.3.4 Eliminatie
Eliminatie is het ontwateren van alcohol. De hydroxidegroep en een H-atoom worden
afgesplitst van het alcohol. Dit gebeurt bij een temperatuur van 170°C.
Algemene reactie:
Ethanol Etheen Water
1.3.5 Verbranding
Alcoholen verbranden gemakkelijk.
Reactie van de volledige verbranding van methanol:
18 Deelvraag1: wat is ethanol?
Geïntegreerde proef – Studierichting biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
Methanol Dizuurstof Koolstofdioxide Water
1.3.6 Oxidatie
Bij oxidatie van een primair alcohol ontstaat eerst een aldehyde en uiteindelijk een
carbonzuur.
Algemene reactie:
Secundair alcohol Keton Water
Bij oxidatie van een secundair alcohol ontstaat een keton.
1.4 Azeotroop mengsel
Een azeotroop mengsel vertoont geen kooktraject. Het is een verhouding van 2
verschillende stoffen met een verschillende kooktemperatuur. Wanneer men het
azeotroop mengsel opwarmt heeft de dampfase dezelfde verhouding als de vloeibare
fase. Men kan deze ook niet scheiden door middel van destillatie.
Deelvraag1: wat is ethanol? 19
Geïntegreerde proef – Studierichting biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
Een bekend azeotroop mengsel is ethanol en water. Het heeft een verhouding van
96% ethanol en 4% water.
1.5 Soorten ethanol
1.5.1 Ethanol
Ethanol is bekend omdat dit in alle alcoholische dranken zit. Men consumeert het
omdat het een relax gevoel geeft maar spijtig genoeg heeft het ook negatieve
gevolgen zoals vertraagde reactiesnelheid en afbraakverschijnselen van
hersencellen en lever.
1.5.2 Bio-ethanol
Bio-ethanol wordt gewonnen uit vergist sap van suikerriet, tarwe, maïs, triticale,
rogge, gerst en suikerbieten.
1.5.3 Cellulose-ethanol
Cellulose-ethanol wordt gemaakt van het houtachtige gedeelte van gewassen. Deze
ethanol vermindert de uitstoot van CO2 met 80 tot 90% en scoort beter dan bio-
ethanol.
1.6 Wat zijn de fysische eigenschappen van ethanol?
1.6.1 Polariteit
20 Deelvraag1: wat is ethanol?
Geïntegreerde proef – Studierichting biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
Ethanol is gedeeltelijk polair door zijn hydroxidegroep. Het is dus een goed
oplosmiddel voor een groot aantal polaire stoffen. Men kan dit ook afleiden uit het feit
dat ethanol een azeotroop mengsel is met water.
Ethanol is ook gedeeltelijk apolair en het kan ook een goed oplosmiddel zijn voor
bepaalde apolaire stoffen.
Figuur 2: polariteit alcohol
1.6.2 H-bruggen
Zuivere ethanol is hygroscopisch. Daardoor vormen ze waterstofbruggen en zal de
ethanol waterdamp aantrekken.
De waterstofbruggen die gevormd worden tussen de ethanolmoleculen zorgen voor
een hoog kookpunt.
1.6.3 Smelt- en kookpunt
Alcoholen met een koolstofketen tot C10 zijn vloeibaar en hebben een kookpunt hoger
dan 65°C. Ethanol heeft een kookpunt van 78,6°C. Dit is relatief hoog. Men kan dit
verklaren omwille van de waterstofbruggen die ethanol bezit. Ook zijn de
Deelvraag1: wat is ethanol? 21
Geïntegreerde proef – Studierichting biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
intermoleculaire krachten tussen polaire deeltjes groter dan tussen de apolaire
deeltjes.
Ethanol bestaat uit twee koolstoffen en heeft dus een kleiner apolair gedeelte
waardoor de smelt -en kooktemperatuur stijgt.
De smelttemperatuur van ethanol is -114,4°C.
1.6.4 Oplosbaarheid
Ethanol is goed oplosbaar omwille van het klein apolair gedeelte en de sterke polaire
hydroxidegroep. Het kan goed oplossen in polaire stoffen (alcohol en water) maar
evengoed in apolaire stoffen (alcohol en alkeen).
Naarmate de koolstofketen langer wordt gaat het apolair gedeelte heersen over het
polair gedeelte en wordt de stof minder goed oplosbaar.
1.7 Zijn alcoholen giftig?
Ethanol is een verdovend middel. Wanneer men ethanol consumeert worden de
hersencellen verdoofd. Dit betekent dat de neuronen trager gaan communiceren en
anders gaan functioneren. Als men teveel ethanol consumeert wordt het niet meer
als een verdovend middel beschouwd maar als een giftige stof. Denk maar aan een
alcoholvergiftiging.
De hersenen ontwikkelen zich tot een leeftijd van 23 jaar. Tot die tijd zijn ze extra
kwetsbaar. Als men op een jonge leeftijd overmatig drinkt kan de beschadiging
onherstelbaar zijn.
22 Deelvraag1: wat is ethanol?
Geïntegreerde proef – Studierichting biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
Andere alcoholen zoals methanol mag men niet consumeren. Hiervan wordt men
blind. In Rusland wordt er vaak illegaal gestookt met methanol omdat dit goedkoper
is dan ethanol.
1.8 Hoe wordt ethanol bereid?
Ethanol bekomt men door het vergisten van suikers. Deze suikers kan men uit
verschillende producten halen.
1.8.1 Ethanol uit vruchtensap en gist
Bij ideale omstandigheden vermenigvuldigt de gist zich en komt het in aanraking met
suikers. De gist zet de suikers om in alcohol, koolzuurgas en andere stoffen zoals
stoffen die zorgen voor de smaak en ‘foezelalcoholen’. Een voorbeeld van een
foezelalcohol is methanol.
Hoe langer de gisting duurt hoe meer alcohol er geproduceerd zal worden. Het
maximum aantal alcohol dat de gist zal kunnen maken is 15%. Daarna sterft de gist
in zijn eigen alcohol.
1.8.2 Alcohol uit graan
Alcohol kan men bekomen uit verschillende graansoorten. Denk maar aan het
bierproces of het maken van graanjenever.
Men haalt het zetmeel uit het graan. Dit zetmeel wordt omgezet in suikers door de
enzymwerking tijdens het kiemen van het graan. De suiker glucose wordt daarna
door gisting omgezet in ethanol en koolstofdioxide.
Reactie:
Deelvraag1: wat is ethanol? 23
Geïntegreerde proef – Studierichting biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
C6H12O6 → 2 C2H5OH + 2 CO2
Glucose Ethanol Koolstofdioxide
1.9 Wat zijn de toepassingen van ethanol in het dagelijks leven?
1.9.1 Ethanol
Ethanol wordt niet alleen gebruikt om te consumeren maar kan ook dienen als
ontsmettingsmiddel. Het is een minder populair ontsmettingsmiddel omdat dit hevig
kan pikken op een wonden. Meestal is het ontsmettingsmiddel verdund en heeft het
een oplossing van 70% ethanol en 30% water.
Ethanol wordt ook gebruikt als reinigingsmiddel. Heel wat reinigingsmiddelen
bevatten alcohol. Dit kan ook gebruikt worden als ontvetter.
1.9.2 Bio-ethanol
Bio-ethanol dient als brandstof. Wanneer men dan door middel van destillatie de
ethanol zuiver maakt is het brandbaar en kan men het gebruiken in
verbrandingsmotoren. Dit is dan ook de meest gebruikte biobrandstof in de wereld.
1.9.3 Cellulose ethanol
Cellulose ethanol kan misschien gebruikt worden in de toekomst als biobrandstof
omwille van zijn hogere CO2-reductie en de hogere brandstof opbrengst per ha.
24 Deelvraag1: wat is ethanol?
Geïntegreerde proef – Studierichting biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
2 Hoe wordt ethanol afgebroken door het individu?
2.1 Hoe neemt het lichaam alcohol op?
Figuur 3: Alcohol in het lichaam
Alcohol komt via de mond binnen in de slokdarm en gaat zo naar de maag waar al
een deel van de alcohol wordt afgebroken.
Vervolgens gaat de alcohol verder naar de twaalfvingerige darm en de dunne darm
waar ongeveer 90% van de alcohol in het bloed gaat.
Als de alcohol in het bloed komt, wordt het rondgecirculeerd en komt het in de
hersenen en de lever terecht.
Na 10 minuten bereikt de alcohol de hersenen wanneer men een lege maag heeft.
Deze tijd wordt langer als de maag gevuld is. Na een half uur bereikt de alcohol de
lever.
Als de alcohol de hersenen bereikt is men onder invloed en wordt het zenuwstelsel
aangetast. Dit heeft als gevolg dat men trager reageert, men ziet minder details,
coördinatie tussen handelingen en zicht wordt slechter, …
Deelvraag 2: hoe wordt ethanol afgebroken in het individu? 25
Geïntegreerde proef – Studierichting biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
Als de alcohol de lever bereikt wordt de alcohol afgebroken. Voor het afbreken van 1
standaardglas alcohol heeft de lever 1 à 1,5 uur nodig. Als men dan bijvoorbeeld 10
standaardglazen alcohol drinkt kan het tot 15 uur duren vooraleer alle alcohol is
afgebroken.
2.2 Hoe breekt het lichaam alcohol af?
2.2.1 Afbraak in de maag
Het lichaam begint alcohol af te breken als het in de maag terecht komt. Dit komt
omdat er kleine hoeveelheden van het enzym ADH (alcoholdehydrogenase) in de
maag zitten. Vrouwen hebben minder van deze enzymen in de maagwand. Daarom
komt er meer alcohol in het bloed bij vrouwen en zijn zij meer onder invloed dan
mannen bij het consumeren van dezelfde hoeveelheid alcohol.
Als de alcohol voorbij de maag is, wordt het geabsorbeerd in de twaalfvingerige darm
en vervolgens verder in de dunne darm. 10% van de alcohol wordt gewoon
uitgescheiden via de urine. De rest van de alcohol komt in het bloed terecht en
passeert de lever.
2.2.2 Afbraak door de lever
In de lever kan de alcohol 3 verschillende wegen volgen. Wanneer de alcohol in het
bloed lager ligt dan 80 tot 100 mg / kg lichaamsgewicht wordt alcohol omgezet in
acetaldehyde en vervolgens naar acetaat m.b.v. het enzym ADH. Ten slotte wordt
acetaat afgebroken tot water en kooldioxide dat via urine, adem, zweet, … uit het
lichaam worden gestoten. Deze weg wordt gevolgd als het enzym NAD+
(Nicotinamide Adenine Dinucleotide) aanwezig is. Dit is een co-enzym van
hydrogenase.
26 Deelvraag 2: hoe wordt ethanol afgebroken in het individu?
Geïntegreerde proef – Studierichting biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
Figuur 4: afbraakreactie alcohol
De tweede weg die gevolgd kan worden is eveneens bij een laag alcoholgehalte in
het bloed. Hier wordt de alcohol geoxideerd door het enzym MEOS (microsomaal
ethanol oxyderend systeem).
Wanneer de alcoholpercentage in het bloed hoger ligt dan 100 mg / kg
lichaamsgewicht dan wordt de derde weg gevolgd. Dan wordt er gebruik gemaakt
van het enzym catalase-peroxidase. Hierbij worden de nucleïnezuren geoxideerd en
kan er belangrijke schade veroorzaakt worden aan de levercellen.
Algemeen breekt de lever 95% van het alcohol af in het bloed. De lever doet dit met
een snelheid van ongeveer 7 gram per uur. De lever heeft dus 60 à 90 minuten nodig
om één standaardglas alcohol af te breken. Dit is afhankelijk van persoon tot
persoon. De ondergrens ligt bij 5 tot 6 gram per uur en de bovengrens bij 12 tot 13
gram per uur.
Figuur 5: standaardglas alcohol
Deelvraag 2: hoe wordt ethanol afgebroken in het individu? 27
Geïntegreerde proef – Studierichting biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
2.3 Wat zijn de risico’s van alcohol op korte termijn?
2.3.1 Wat gebeurt er als men drinkt?
Als men alcohol drinkt reageert het lichaam er al heel snel op. Binnen 10 minuten zit
de alcohol in onze bloedbaan en heeft het de hersens al bereikt. Vanaf dan is men
onder invloed en worden de eerste verschijnselen zichtbaar. Hoe meer men drinkt,
hoe ernstiger de verschijnselen worden, tot coma en dood tot gevolg.
De verschijnselen zijn afhankelijk van hoeveel men drinkt, wat men drinkt, hoe snel
men het drinkt, geslacht, lichaamsbouw, gewoontepatroon van drinken, stemming op
dat moment, of je gegeten hebt, lichamelijke conditie en de vermoeidheid.
2.3.1.1 1 tot 2 standaardglazen
- Hartslag gaat omhoog
- Je krijgt een warm gevoel
- Je wordt ontspannen en levendiger
- Smaak-, geur- en zicht gaan achteruit
- Krijgt honger
- Voelt minder pijnprikkels
- Meer plassen
2.3.1.2 3 tot 7 standaardglazen
- Reactiesnelheid neemt af
- Onhandiger in bewegingen
- Gezichtsveld wordt smaller
- Luider te praten
- Hoort minder goed
- Geheugen gaat achteruit
28 Deelvraag 2: hoe wordt ethanol afgebroken in het individu?
Geïntegreerde proef – Studierichting biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
- Emoties en stemming verandert
- Jezelf overschatten
2.3.1.3 8 tot 14 standaardglazen
- Lichaamscoördinatie verslechtert
- Praten gaat moeilijker
- Struikelt over je woorden
- Roder gezicht gelaat
- Pupillen worden groter
- Grote afwisselingen van je stemming
- Misselijkheid en braken
2.3.1.4 15 tot 20 standaardglazen
- Zintuigen geraken sterk verdoofd
- Ongecoördineerde bewegingen
- Kan verward geraken
- Black-outs
- Draaierig
2.3.1.5 20 of meer standaardglazen
- Ademhaling en hartslag worden sterk vertraagd
- Alcoholvergiftiging
- Bewusteloos of coma
- Grote kans op hartstilstand
Deelvraag 2: hoe wordt ethanol afgebroken in het individu? 29
Geïntegreerde proef – Studierichting biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
2.3.2 Risico’s wanneer men niet meer onder invloed is
De dag na het uitgaan kan men last hebben van verschillende fenomenen die
hieronder worden opgesomd.
- Kater
- Moeheid
- Dorstig gevoel
- Black-out
- Slechte seksuele prestaties
- Moeilijk risico’s inschatten
- Verkeerde beslissingen
- Agressie
- Roekeloosheid (onvoorzichtig)
- Waaghalzerij
- Opdringerigheid
- Ongewenste seksuele intimiteit
2.4 Wat zijn de risico’s van alcohol op lange termijn?
Te veel alcohol consumeren tast op lange termijn heel het lichaam aan. De meest
bekende beschadigingen komen voor in de hersens, de lever en de pancreas.
Hier ziet men een opsomming van de beschadigingen en risico’s die men kan
oplopen:
- Diverse kankers
- Syndroom van Korsakov
- Zenuwstelsel
- Hart- en vaatziekten
- Verhoogt bloeddruk
- Te hoog cholesterol
- Verdikken of ondervoed
30 Deelvraag 2: hoe wordt ethanol afgebroken in het individu?
Geïntegreerde proef – Studierichting biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
- Riskant slaapmiddel
- Depressies
- Afbraak hersencellen
- Verslaving
2.5 Welke zijn de belangrijkste alcohol gerelateerde aandoeningen?
2.5.1 Leverproblemen
De lever ondervindt veel problemen door overmatig alcoholgebruik. Dit komt omdat
de lever 95% van de alcoholafbraak op zich neemt. De 3 belangrijkste
leveraandoeningen zijn: leversteatose, levercirrose en hepatitis.
2.5.1.1 Leversteatose (leververvetting)
Bij de afbraak van alcohol ontstaan er vetten. Bij overmatig alcoholgebruik komt er
een opeenstapeling van vetten in de lever voor. Men heeft er niet veel last van. In
erge gevallen krijgt men braakneigingen, minder eetlust, een misselijk gevoel, … .
Wanneer men stopt met het drinken van alcohol is dit verschijnselen binnen de
maand weg.
2.5.1.2 Alcoholische hepatitis (leverontsteking)
Acute leverontsteking treedt zelden op maar kan gevaarlijk zijn met de dood tot
gevolg. Vaak volgen kleine leverontstekingen elkaar op. Dit kan de basis vormen van
levercirrose. Door deze ontstekingen worden de levercellen afgebroken. In plaats
daarvan worden er bindweefsels aangemaakt.
Deelvraag 2: hoe wordt ethanol afgebroken in het individu? 31
Geïntegreerde proef – Studierichting biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
2.5.1.3 Levercirrose (leververharding)
Dit is een ongeneeslijke ziekte dat bindweefsels aanmaakt i.p.v. dode levercellen. De
meest voorkomende klachten van deze aandoening zijn vermoeidheid, verminderde
eetlust, opgeblazen gevoel, misselijkheid, winderigheid. Er zijn ook ernstige
symptomen aan gekoppeld zoals geelzucht, bloedbraken, buikwaterzucht,
levercoma, … . De enige oplossing voor deze aandoening is een levertransplantatie.
10 tot 30% van de overmatige alcoholgebruikers zouden met deze aandoening te
maken krijgen. Uit onderzoek blijkt ook dat vrouwen hier rapper last van zullen
krijgen.
2.5.2 Maagproblemen
2.5.2.1 Gastritis (ontsteking aan het maagslijmvlies)
Er is een grote kans bij overmatige alcoholgebruikers dat men te maken krijgt met
gastritis. Slechts een klein percentage krijgt de chronische vorm van deze
aandoening. De symptomen hiervan zijn oprispingen, brandend maagzuur en
ochtendbraken. Het kan leiden tot maagbloedingen.
2.5.3 Problemen aan de pancreas
2.5.3.1 Pancreatitis
Deze aandoening kan men krijgen bij chronisch gebruik van alcohol. Men kan dit
herkennen aan hevige pijn in de bovenbuik. De acute vorm kan gevaarlijk zijn en
moet direct behandeld worden. Deze aandoening zorgt voor een vermindering aan
alvleeskliersappen, vetten en eiwitten verloren gaan. Hierdoor lijdt men aan
gewichtsverlies en vetdiarree.
32 Deelvraag 2: hoe wordt ethanol afgebroken in het individu?
Geïntegreerde proef – Studierichting biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
2.5.4 Kankers
Bij het drinken van alcohol wordt de kans op kankers verhoogd. Verschillende
studies wijzen uit dat het risico op borstkanker bij vrouwen verhoogt bij matig gebruik
van alcohol.
Langdurige en overmatig alcoholgebruik gaat samen met een verhoogd risico van
bepaalde kankers. De oorzaak hiervan weet men nog niet maar door bepaalde
studies kan men dit wel concluderen.
2.5.4.1 Kanker van de mondholte, keelholte en het strottenhoofd
Wanneer mannen dagelijks meer dan 8 standaardglazen drinkt heeft men een
vergrote kans op orale kankers. Bij vrouwen is dit al tussen de 6 à 8 consumpties.
2.5.4.2 Leverkanker
Overmatig alcoholgebruik verhoogt de kans op hepatitis en levercirrose. Die kunnen
op hun beurt de kans op leverkanker vergroten.
2.5.4.3 Borstkanker (mammacarcinoom)
Vele studies wijzen uit dat alcohol en borstkanker vaak gepaard gaan. De oorzaak
hiervan heeft men nog niet achterhaald.
Deelvraag 2: hoe wordt ethanol afgebroken in het individu? 33
Geïntegreerde proef – Studierichting biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
2.5.5 Cardiovasculaire aandoeningen
2.5.5.1 Bloeddruk
De bloeddruk stijgt bij 3 standaardglazen per dag. Bij sterke drank komt verhoogde
bloeddruk het rapste voor.
2.5.5.2 Cerebrovasculaire aandoeningen (herseninfarct of beroerte)
Er zijn 2 soorten CVA’s. De bloedige (haemorrhagisch) en de niet-bloedige
(ischaemisch). Als men 3 standaardglazen per dag drinkt heeft men 40 à 60%
minder kans op ischaemisch. Maar als men 2 standaardglazen per dag drinkt heeft
men een verhoogd risico op haemorrhagisch.
Uit onderzoek blijkt dat overmatige alcoholgebruikers tot 3 maal meer kans hebben
om een beroerte te krijgen dan niet-alcoholgebruikers. Het is ook vastgesteld dat
deze alcoholgebruikers de beroerte krijgen tijdens het consumeren van alcohol en
niet erna.
2.5.5.3 Coronaire hartziekten (aandoening aan de kransslagader)
Studies wijzen uit dat niet alcoholgebruikers meer kans hebben om een coronaire
hartziekte te krijgen dan matige alcoholgebruikers. Dit geldt ook nog bij overmatig
alcoholgebruik maar dan is de kans op andere aandoeningen weer groter.
2.5.6 Overgewicht
Overgewicht heeft weinig (bij mannen) tot niks (bij vrouwen) te maken met het
consumeren van alcoholhoudende dranken. De link van een bierbuik kan wel
34 Deelvraag 2: hoe wordt ethanol afgebroken in het individu?
Geïntegreerde proef – Studierichting biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
gemaakt worden door de levensstijl van een overmatige alcoholgebruiker. Zij krijgen
meer zin in vettig eten en hebben weinig beweging waardoor er veel calorieën
worden opgestapeld en weinig worden verbruikt.
Ook kan de link gezet worden dat het lichaam de vetten van de alcoholhoudende
dranken gaat verbranden i.p.v. die van het eten en dat deze vetten worden
opgeslagen. De meeste van deze vetten worden dan wel opgeslagen boven de
buikspieren.
2.5.7 Problemen met het zenuwstelsel
Alcohol heeft een directe invloed op de hersenen en het zenuwstelsel. Het breekt de
witte stof in de hersenen af waardoor de hersenen krimpen en men geheugen- en
concentratiestoornissen krijgt. Uit onderzoek blijkt wel dat de hersens dit soms
gedeeltelijk tot volledig kunnen herstellen.
De witte stof bevindt zich in de binnenkant van de grote hersenen. Het bevat vooral
veel gemyeliniseerde zenuwvezels.
Bij overmatig alcoholgebruik heeft men kans op ernstige aandoeningen aan het
zenuwstelsel.
Deelvraag 2: hoe wordt ethanol afgebroken in het individu? 35
Figuur 6: hersenen met witte stof
Geïntegreerde proef – Studierichting biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
2.5.7.1 Polyneuropathie (perifere zenuwaandoeningen)
Deze aandoening wordt bij meer dan de helft van de overmatige alcoholgebruikers
vastgesteld. In 5 à 10% van deze gevallen is de situatie ernstig. De symptomen
hiervan zijn: een prikkelend gevoel in de voeten en vingers, brandend gevoel,
spierkrampen, … . Als men stopt met drinken kan deze aandoening gedeeltelijk
weggaan m.b.v. medicatie.
2.5.7.2 Het Wernicke-Korsakow syndroom
Deze aandoening wordt veroorzaakt door een tekort aan vitamine B en heeft een
acute en een chronische fase. Het gevolg van deze aandoening is dat de patiënt
angstig en onzeker lijkt. Tussen de 50 à 55 jaar heeft men het meeste kans om deze
aandoening te krijgen.
2.5.7.3 Het Wernicke-syndroom
Dit is de acute fase van het Wernicke-Korsakow syndroom. De symptomen van deze
aandoening zijn verwardheid, geheugenstoornissen, apathie (geen interesse),
oogspierverlamming en ataxie (onzekere wijdbeense gang).
2.5.7.4 Het Korsakow-syndroom
Dit is de chronische fase van het Wernicke-Korsakow syndroom. De symptomen
hiervan zijn stoornissen in het geheugen, desoriëntatie, kritiek en oordeelstoornissen
en confabulaties (opvullen van gaten in het geheugen met verzinsels).
36 Deelvraag 2: hoe wordt ethanol afgebroken in het individu?
Geïntegreerde proef – Studierichting biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
2.5.7.5 Delirium Tremens
Dit is een klinische fase die ontstaat bij de afhankelijkheidproblemen in de
onthoudingsfase. Symptomen van deze aandoening zijn: visuele en auditieve
hallucinaties, tremor (waanbeelden), angst, zweten en onrust. Dit duurt ongeveer 2 à
3 dagen tot een week. Het eindigt altijd met een terminale slaap (lange en diepere
slaap). Dit komt nog maar weinig voor in de praktijk omdat men dit tegen kan gaan
d.m.v. medicatie.
Deelvraag 2: hoe wordt ethanol afgebroken in het individu? 37
Geïntegreerde proef – Studierichting biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
38 Deelvraag 2: hoe wordt ethanol afgebroken in het individu?
Geïntegreerde proef – Studierichting biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
3 Welke factoren beïnvloeden de BAC-waarde?
3.1 Wat is de BAC-waarde?
De BAC (blood alcohol concentration) of BAG (bloed alcohol gehalte) wordt
uitgedrukt in g/l of promille. Dit wordt gebruikt om de hoeveelheid alcohol in het bloed
uit te drukken. Zeer eenvoudig kan men vaststellen dat de BAC-waarde het verschil
is tussen de opname en de afbraak van alcohol in het lichaam na een bepaalde tijd.
Om deze waarde te berekenen is er de widmark-formule.
3.2 Hoe wordt de BAC-waarde bepaald?
De BAC-waarde wordt berekend m.b.v. de widmark-formule. Zeer eenvoudig kan
men dan zeggen dat dit het aantal gram zuivere alcohol gedeeld door het aantal liter
alcohol absorberend lichaamsvocht min de afbraak is.
Als men deze formule meer gedetailleerd wil gaan bekijken ziet dit er zo uit:
BAC = n∗V∗p∗8
r∗m∗( 11,055 )
−t∗β
In de teller:
- n: aantal gedronken glazen
- V: volume per glas (cl)
- p: alcoholpercentage
- 8g: 1cl alcohol
In de noemer:
- m: lichaamsmassa in kg
- r: r-factor (widmark-factor) (0,68 voor mannen en 0,55 voor vrouwen)
Deelvraag 3: welke factoren beïnvloeden de BAC-waarde 39
Geïntegreerde proef – Studierichting biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
- 1 kg bloed = 1,055 l bloed
De afbraak van alcohol wordt aangegeven door:
- t: tijd in uur
- β: verteringsfactor (0,17gl∗h ) = 0,17 promille per uur
3.3 Welke factoren beïnvloeden de BAC-waarde?
3.3.1 Aantal consumpties
Het aantal glazen dat men drinkt heeft uiteraard een grote invloed op de BAC-
waarde. Dit is het middel dat ervoor zorgt dat er alcohol in het lichaam terecht komt.
Figuur 7: verschil in aantal consumpties
In de grafiek ziet men de promille stijging naargelang de standaardconsumpties
toenemen.
40 Deelvraag 3: welke factoren beïnvloeden de BAC-waarde?
Geïntegreerde proef – Studierichting biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
3.3.2 Volume aantal consumpties
Het volume van de consumpties heeft ook een invloed op de BAC-waarde. Wanneer
men een consumptie van 33 cl drinkt gaat men meer alcohol innemen dan bij een
consumptie van 25 cl die eenzelfde alcoholpercentage heeft.
Figuur 8: verschillende volume van consumpties
3.3.3 Alcoholpercentage
Wanneer de alcoholpercentage van een consumptie hoger ligt dan van een andere
consumptie zal de BAC-waarde ook hoger liggen. Dit komt omdat er dan meer
centiliter pure alcohol in de consumptie verwerkt is.
Deelvraag 3: welke factoren beïnvloeden de BAC-waarde 41
Geïntegreerde proef – Studierichting biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
Figuur 9: verschillend alcoholpercentage
3.3.4 Lichaamsmassa
De lichaamsmassa speelt een kleine rol in het verschil van de BAC-waarde. Hoe
meer men weegt, hoe kleiner de BAC-waarde wordt. Maar dit is niet altijd het geval.
Dit wordt later besproken in 1.3.5 De widmark factor.
Figuur 10: verschillende lichaamsmassa's
42 Deelvraag 3: welke factoren beïnvloeden de BAC-waarde?
Geïntegreerde proef – Studierichting biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
3.3.5 Widmark-factor
Als men een hogere widmark-factor heeft betekent dit dat men minder lichaamsvet
heeft en meer lichaamsvocht. Omdat vet en bot geen alcohol absorberen zal iemand
met meer lichaamsvet, dus een kleinere widmark-factor, meer alcohol in het bloed
hebben. De BAC-waarde zal dus oplopen naar gelang de widmark-factor daalt en de
andere factoren idem zijn.
De widmark-factor van vrouwen (0,55) ligt lager dan die van mannen (0,68).
Figuur 11: verschil in widmark-factor
3.3.6 De tijd
Het klinkt ook logisch dat de tijd ook een invloed heeft op het verschil van de BAC-
waarde. Hoe langer men wacht, hoe kleiner de BAC-waarde wordt. Dit komt omdat
het lichaam dan meer tijd krijgt om de alcohol dat zich nog in het bloed bevind af te
breken.
Deelvraag 3: welke factoren beïnvloeden de BAC-waarde 43
Geïntegreerde proef – Studierichting biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
Figuur 12: verschil in tijd
3.4 BAC en verkeer
Als men deelneemt aan het verkeer mag men niet te veel alcohol drinken. Wanneer
men dit wel doet, kan men fixe boetes krijgen. Deze overtredingen worden streng
afgestraft, omdat het gevaarlijk is voor de slachtoffers als voor de dronken
bestuurders zelf.
Men mag, wanneer men met de auto rijdt, 0,5 promille in het bloed hebben. Dit komt
ongeveer overeen met 2 pintjes. Deze grens ligt zo laag omdat na 2
standaardconsumpties de concentratie al begint te dalen. Ook kan men gevaarlijke
situaties moeilijk inschatten en durft men al iets meer. Men neemt dus meer risico’s
en er kan rapper een ongeval gebeuren.
Er is zelfs een studie dat uitwijst dat er bij een alcoholgehalte van 0,05 tot 0,08
promille een achteruitgang van de prestaties plaatsvind.
Momenteel is men bezig om deze grens nog te verlagen tot 0,2 promille.
44 Deelvraag 3: welke factoren beïnvloeden de BAC-waarde?
Geïntegreerde proef – Studierichting biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
3.4.1 Verhouding BAC en AAG
Meestal gebeuren de alcoholcontroles met een ademalcoholgehalte (AAG). Deze
uitslag kan P (positief) of S (safe) zijn. Men mag voor de eerste blaastest een
kwartier uitstel vragen. Wanneer deze positief is moet men nog 1 keer blazen in een
nauwkeuriger meettoestel. De boetes hangen af van het alcoholgehalte.
Wanneer men de AAG-waarde heeft en men wil de BAC-waarde weten, moet men
de formule BAC = AAG * 2300/1.000.000 toepassen. Omgekeerd is dit dus AAG =
BAG * 1.000.000 / 2300
3.5 Praktische voorbeelden
3.5.1 Voorbeeld 1
Een student drinkt 7 pilsjes van 25 cl en 4,5% alcoholgehalte op 2 uur tijd. Welke
lichaamsmassa moet hij hebben om niet strafbaar te zijn?
3.5.1.1 Oplossing
De student moet een lichaamsmassa hebben groter dan 116,4 kg. De BAC-waarde
van deze student, wanneer hij een massa heeft van 116,4 kg, is 0,500 promille.
Deelvraag 3: welke factoren beïnvloeden de BAC-waarde 45
Geïntegreerde proef – Studierichting biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
3.5.2 Voorbeeld 2
Een vrouw van 62 kg drinkt 7 glazen wijn van 12 cl en 13% alcoholgehalte. Hoe lang
moet zij op café blijven om ongestraft met de wagen te rijden?
3.5.2.1 Oplossing
De vrouw zal 13u moeten wachten eer dat ze weer met de auto zal mogen rijden.
46 Deelvraag 3: welke factoren beïnvloeden de BAC-waarde?
Geïntegreerde proef – Studierichting biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
3.5.3 Voorbeeld 3
Twee vrienden Jef en Jos wegen elk 70 kg en drinken op 4 uur tijd een aantal
softdrinks van 25 cl en 5% alcoholpercentage. De frêle maar gespierde Jef heeft een
r-factor van 0,75 terwijl Jos corpulent is en een r-factor van 0,62 heeft. Ze hebben
beiden een gemiddelde verteringsfactor van 0,17 g/(l.h).
Hoeveel glazen mogen ze drinken om met de auto naar huis te kunnen rijden?
3.5.3.1 Oplossing
Jos zal maar 4 softdrinks mogen drinken, terwijl Jef er 5 zal mogen drinken. De BAC-
waarde van Jos na 4 softdrinks bedraagt 0,292 promille, terwijl die van Jef na 5
softdrinks 0,325 promille bedraagt.
Deelvraag 3: welke factoren beïnvloeden de BAC-waarde 47
Geïntegreerde proef – Studierichting biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
3.5.3.2 BAC-waarde van Jos
48 Deelvraag 3: welke factoren beïnvloeden de BAC-waarde?
Geïntegreerde proef – Studierichting biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
3.5.3.3 BAC-waarde van Jef
Deelvraag 3: welke factoren beïnvloeden de BAC-waarde 49
Geïntegreerde proef – Studierichting biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
50 Deelvraag 3: welke factoren beïnvloeden de BAC-waarde?
Geïntegreerde proef – Studierichting biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
4 Hoe beïnvloedt ethanol de reactiesnelheid?
4.1 Het zenuwstelsel
Het zenuwstelsel is een
communicatienetwerk dat
inwendige en uitwendige prikkels
door middel van een
gespecialiseerd zenuwstelsel
overneemt. De hoofdfunctie van
het zenuwstelsel is het
waarnemen, analyseren,
verwerken en verspreiden van alle
informatie
Het zenuwstelsel kan ingedeeld
worden in 2 delen: het centraal en
het perifeer zenuwstelsel. Het
centraal zenuwstelsel zijn de
zenuwen in de hersenen en de
ruggenmerg. Het perifeer zenuwstelsel zijn de overige zenuwen.
Het zenuwstelsel kan ook ingedeeld worden op basis van zijn functie: het autonoom
en het animaal zenuwstelsel. Het autonoom zenuwstelsel controleert alle onbewuste
levensprocessen (hartslag, ademhaling, …). Het animaal zenuwstelsel regelt alle
betrekkingen met de omgeving (beweging van het organisme, het waarnemen en
verwerken van prikkels, …).
Deelvraag 4: welke factoren beïnvloeden de BAC-waarde? 51
Figuur 13: het zenuwstelsel
Geïntegreerde proef – Studierichting biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
4.1.1 Werking van zenuwstelsel
De zintuigen vangen prikkels op. Hierdoor ontstaan er impulsen. Deze impulsen
worden naar de hersenen geleid. De hersenen verwerken deze impuls en reageren
hier op door een spier of klier te laten werken.
4.1.2 Bescherming zenuwstelsel
Het zenuwstelsel wordt op vele manieren beschermd. Het centraal zenuwstelsel
worden beschermd door de schedel. Onder de schedel bevinden zich hersenvliezen.
De hersenen zijn ook nog een opgesloten in het hersenvocht net zoals de
ruggenmerg. Deze twee worden dan ook nog beschermd door een soort bloed-
hersenen barrière .
4.1.3 Grijze en witte stof
De grijze stof bevat de cellichamen van de neuronen de dendrieten en de korte
axonen. De grijze stof bevindt zich aan de buitenkant van de hersenen. De functie
van deze stof is het verwerken van informatie.
De witte stof bestaat voornamelijk uit de axonen van de cellichamen welke
verbindingen met andere hersendelen vormen. De functie hiervan is met name de
communicatie tussen de neuronen van diverse hersendelen.
Figuur 14: dwarsdoorsnede van het ruggenmerg
52 Deelvraag 4: welke factoren beïnvloeden de BAC-waarde?
Figuur 15: informatieoverdracht tussen neuronen
Geïntegreerde proef – Studierichting biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
4.1.4 Overdracht van informatie tussen neuronen
Wanneer een zenuwimpuls bij de synaps aankomt worden deze omgezet in
neurontransmitters die zich in een blaasje (synapsblaasjes). Terwijl wordt het
eindknopje van de neuron gedepolariseerd en gaan er transportproteïnen open voor
calciumionen. Deze treden binnen via calciumkanalen. Een aantal synapsblaasjes
versmelt daardoor met het presynaptisch membraan. De inhoud van deze blaasjes
komt vrij in de synapsspleet en
gaat naar het postsynaptisch
membraan, die in de
aansluitende cel binden aan
receptoren. Dit is het einde van
de overdracht en de informatie
kan terug omgezet worden in
elektrische impulsen.
4.2 De hersenen
Deelvraag 4: welke factoren beïnvloeden de BAC-waarde? 53
Figuur 16: de hersenen Figuur 17: indeling grote hersenen
Geïntegreerde proef – Studierichting biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
Rond de hersenen is een hele netwerk van bloedvaten. Dit is een soort grens waar
sommige stoffen niet doorgelaten worden zoals giftige stoffen. Ook beschermt het de
hersenen bij schommelingen van bloedcencentraties.
De hersenen worden onderverdeeld in 3 delen. De hersenstam (truncus cerebri), de
kleine hersenen (cerebellum) en de grote hersenen (cerebrum).
4.2.1 De hersenstam
De hersenstam is gelegen boven het ruggenmerg en onder de hersenen. Het
verbindt deze 2 delen met elkaar. Het is ook het oudste deel van de hersenen. De
hersenstam wordt nog onderverdeeld in het verlengde merg, de pons en de
middenhersenen.
Het verlengde merg (medulla oblongata) is het onderste deel van de hersenstam.
Het zorgt voor de vitale functies zoals slikken, braken, slapen, … Het is ook de plaats
waar de zenuwbanen elkaar kruisen.
De pons of de brug van Varol is een uitstulping van zenuwvezels. Men kan het
terugvinden tussen het verlengde merg en de tussenhersenen. Zijn functie is om de
kleine hersenen vast te houden en de prikkels door te geven.
De prikkels die worden doorgegeven zijn elektrische signalen. Deze worden
doorgegeven via zenuwcellen of neuronen in de hersenen.
De hersenstam bevat ook nog de middenhersenen (mensencephalon). Dit ligt naast
de pons. De middenhersenen zijn betrokken bij de zintuigelijke en motorische
functies zoals oogbewegingen. Ook coördineren zij de auditieve en visuele reflexen.
Wanneer er een beschadiging optreedt van deze middenhersenen kan er een
verzwakking zijn bij de defensieve reacties.
54 Deelvraag 4: welke factoren beïnvloeden de BAC-waarde?
Geïntegreerde proef – Studierichting biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
4.2.2 De kleine hersenen (cerebellum)
Onderaan achter de hersenstam bevindt zich het cerebellum. Dit zijn de kleine
hersens. Ze controleren onze beweging en zorgen voor het evenwicht. Het is ook
betrokken bij impliciet leren (onbewust leren) en bij taalverwerving. De kleine
hersenen kunnen onderverdeeld worden in een centraal deel met daaromheen 2
halve bollen (hemisferen).
4.2.3 De grote hersenen (cerebrum)
De grote hersenen worden onderverdeeld in 4 kwabben. De voorhoofdskwab
(frontaalkwab), de wandbeenkwab (pariëtaalkwab), de achterhoofd kwab
(occipitaalkwab) en de slaapkwab (temporaalkwab).
De frontaalkwab is de grootste kwab van de vier. Deze kwab is verantwoordelijk voor
het menselijke zelfbewustzijn. Deze kwab ligt vooraan in de schedel.
De pariëtaalkwab ligt achter de frontaalkwab. Deze kwab zorgt voor de zintuiglijke en
cognitieve functies zoals aandacht, ruimtelijk inzicht, lezen en rekenen. Het voorste
gedeelte van de pariëtaalkwab ontvangt zintuiglijke informatie van de thalamus.
De thalamus is gelegen aan de zijkant met de grote hersenen en is aan de onderkant
vergroeid met de hypothalamus. De thalamus speelt een rol bij het doorgeven en
aanpassen van prikkels. Zo kan hij bepaalde prikkels onderdrukken. Een voorbeeld
hiervan is dat we niet tot weinig horen tijdens het lezen.
De hypothalamus zorgt voor de handhaving van het interne milieu door de aansturing
van het autonome zenuwstelsel. Ook bestuurt hij het hormonale systeem door de
aanmaak van de hormonen en door beïnvloeding van de hypofyse via de bloedbaan.
De hypothalamus speelt daarnaast een hoofdrol bij het reguleren van het autonome
zenuwstelsel.
Deelvraag 4: welke factoren beïnvloeden de BAC-waarde? 55
Geïntegreerde proef – Studierichting biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
De hypofyse is een aanhangsel van de hypothalamus maar zeer belangrijk. De
hypofyse regelt de uitscheiding van de hormoonproducerende klieren. Het is ook de
schakel tussen het centraal zenuwstelsel en het hormoonstelsel.
Achter de pariëtaalkwab ligt de occipitaalkwab. Helemaal vanachter in de schedel.
De kwab is alleen betrokken met het zien.
Als 4de en laatste kwab is er de temporaalkwab. Deze is gevestigd achter de oren
aan beide kanten. De temporaalkwab bevat de auditieve cortex en werken nauw
samen met de hippocampus. De hippocampus ligt voor de temporaalkwab. Ook het
centrum van Wernicke, dat een belangrijke rol speelt bij het begrijpen van taal, ligt in
de linker temporaalkwab.
De hippocampus zorgt voor de opslag van informatie in het geheugen. Ook heeft het
een rol bij ruimtelijk oriëntatie en het controleren van gedrag.
Het gebied van Wernicke is betrokken bij taal. Het is belangrijk om taal te begrijpen.
Wanneer er hier een beschadiging optreedt zal dit een probleem zijn voor de rest van
het leven.
4.3 Hoe komt alcohol in de hersenen?
Wanneer men alcohol consumeert komt het via de slokdarm in de maag terecht. In
de maag wordt al een klein deel van de alcohol in het bloed opgenomen via de
maagwand. Dan gaat de alcohol door naar de dunne darm. Hier wordt bijna al de
alcohol opgenomen door het bloed. De rest gaat naar de lever waar het geleidelijk
aan wordt afgebroken. Wanneer de alcohol in de bloedbaan terecht komt, gaat het
rechtstreeks naar de hersenen. Nu is men onder invloed.
56 Deelvraag 4: welke factoren beïnvloeden de BAC-waarde?
Geïntegreerde proef – Studierichting biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
4.4 Wat doet alcohol in de hersenen?
Wanneer alcohol in de hersenen terechtkomt, bindt het aan receptoren. Een
voorbeeld hiervan is dat het aan een GABA-receptor bindt. GABA ligt aan de
uitlopers van zenuwcellen. Aan de overkant, waar de andere zenuwcel zich bevindt,
zijn receptoren waar GABA kan aan
binden. Wanneer dit gebeurt geeft hij
informatie door waar in staat dat
andere neurotransmitters moeten
worden afgeremd. Alcohol stimuleert
GABA en hierdoor komt het dat de
hersenen trager werken en dus het
individu trager zal reageren.
Wanneer men veel alcohol consumeert, komt er eveneens een vermeerdering van
het aantal glutamaatreceptoren. deze bevinden zich aan synapsen binnen het
centraal zenuwstelsel. Glutamaat werkt stimulerend op neuronen. De neuronen gaan
zich aanpassen en hebben een versnelde werking.
Maar wanneer de neuronen worden aangepast door de versnelde werking gaan deze
neuronen hun versneld tempo aanhouden ook al is er geen alcohol meer aanwezig
in de hersenen. Dit betekent dus dat er een evenwicht is als het individu onder
invloed is van alcohol. Wanneer het individu stopt met drinken voor een bepaalde
periode gaat de remmende werking afnemen waardoor de versnelde neuronen nog
sneller gaan functioneren. Wanneer dit gebeurt ontstaat er celdood en worden de
hersenen afgebroken. Hoe meer men drinkt, hoe groter dit proces wordt. Dit betekent
dus dat de cellen afsterven tijdens de ontnuchteringsfase.
Wanneer GABA (vertraagde werking) en glutamaat (versnelde werking) uit balans
gaat kunnen er epilepsieaanvallen voorkomen.
Deelvraag 4: welke factoren beïnvloeden de BAC-waarde? 57
Figuur 18: overdracht van GABA
Geïntegreerde proef – Studierichting biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
4.5 Schadelijke effecten van alcohol op de hersenen?
4.5.1 Korte termijn
- Kater
- Moeheid
- Black-out
- Moeilijk risico’s inschatten
- Verkeerde beslissingen
- Agressie
- Roekeloosheid (onvoorzichtig)
- Waaghalzerij
- Opdringerigheid
- Ongewenste seksuele intimiteit
4.5.2 Lange termijn
- De bloeddruk gaat stijgen
- Men kan een herseninfarct krijgen
- Alcohol breekt de witte stof af in de hersenen (hersenen krimpen)
- Men kan een perifere zenuwaandoening krijgen (oorzaak van prikkelende of
brandend gevoel)
- Het Wernicke-syndroom kan optreden: symptomen zijn verwardheid,
geheugenstoornissen, …
- Het Korsakow-syndroom kan optreden: geheugenstoornissen, desoriëntatie,
…
- Delirium Tremens kan optreden: symptomen zijn visuele en auditieve
hallucinaties, angst, …
58 Deelvraag 4: welke factoren beïnvloeden de BAC-waarde?
Geïntegreerde proef – Studierichting biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
Besluit
Na het uitschrijven van dit eindwerk over alcohol en verkeer kan de hoofdvraag
“Waarom is de reactiesnelheid bij elk individu anders bij het consumeren van
alcohol?” beantwoord worden.
Wanneer men alcohol consumeert, komt het na 10 minuten in de bloedbaan terecht.
Hoe meer men consumeert, hoe hoger de BAC-waarde wordt. Dit is het aantal
promille alcohol dat zich in het bloed bevindt.
De lever breekt de alcohol af. Hoe lang de afbraak duurt, hangt af van een aantal
factoren zoals geslacht, massa, verteringsfactor, … . Deze factoren zorgen dus ook
voor verschillende reactiesnelheden bij verschillende individu’s.
Wanneer de alcohol in het bloed is, bereikt hij ook de hersenen. Door de factoren
hierboven uitgelegd, zal er een verschillend promille alcohol in het bloed en dus ook
in de hersenen zitten.
Wanneer de alcohol in de hersenen komt en het van een neuron naar een andere
neuron moet worden overgedragen, zal de alcohol zich aan GABA binden. GABA
zorgt voor een vertraagde werking en hierdoor gaat het individu trager reageren.
Besluit 59
Geïntegreerde proef – Studierichting biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
Literatuurlijst
literatuurlijst 61
Geïntegreerde proef – Studierichting biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
Lijst van figurenFiguur 1: ethanol........................................................................................................16
Figuur 2: polariteit alcohol..........................................................................................21
Figuur 3: Alcohol in het lichaam.................................................................................25
Figuur 4: afbraakreactie alcohol.................................................................................27
Figuur 5: standaardglas alcohol.................................................................................27
Figuur 6: hersenen met witte stof...............................................................................36
Figuur 7: verschil in aantal consumpties....................................................................40
Figuur 8: verschillende volume van consumpties......................................................41
Figuur 9: verschillend alcoholpercentage..................................................................42
Figuur 10: verschillende lichaamsmassa's.................................................................42
Figuur 11: verschil in widmark-factor.........................................................................43
Figuur 12: verschil in tijd............................................................................................44
Figuur 13: Het zenuwstelsel.......................................................................................51
Figuur 14: dwarsdoorsnede van het ruggenmerg......................................................52
Figuur 15: informatieoverdracht tussen neuronen.....................................................53
Figuur 16: de hersenen..............................................................................................53
Figuur 17: indeling de grote hersenen.......................................................................53
Figuur 18: overdracht van GABA...............................................................................57
Lijst van tabellenTabel 1: soorten alcoholen.........................................................................................15
Lijst van tabellen en figuren 63
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
Bijlage 1: het onderzoeksplan van de eerste onderzoeksvraag
1 Hoe nauwkeurig kan ik het percentage alcohol op een
verpakking controleren?
1.1 De hypothese
Mijn hypothese gaat ervan uit dat men tot op 96% nauwkeurig het alcoholgehalte kan
controleren.
Men kan op 96% nauwkeurig het alcoholpercentage meten. Dit komt omdat er altijd
andere vluchtige stoffen zullen mee verdampen met de ethanol.
Men voert de proef uit met 100ml Stella Artois (5,2%) en 100ml graanjenever
(Smeets 35%). Men gaat dit 2 keer destilleren, eerst met een gewone destillatie en
daarna met een gefractioneerde destillatie. Theoretisch gezien zal men een destillaat
van 5,2ml (met Stella Artois) of 35ml (met Smeets) moeten bekomen. Maar doordat
er altijd vluchtige stoffen mee verdampen gaat het destillaat meer bevatten dan
alleen de ethanol en zal men een destillaat van 4,9% voor (Stella Artois) en 33,6%
voor (Smeets) bekomen.
1.2 Aanpak
Men gaat het alcoholpercentage zo nauwkeurig mogelijk controleren d.m.v. een
gewone destillatie en een gefractioneerde destillatie.
Eerst gaat men 100 ml bier (Stella Artois 5,2%) verwarmen tot 78°C en destilleren
met een gewone destillatie tot men 30 ml destillaat (met Stella Artois) en 50ml
Bijlage 1 65
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
destillaat (met Smeets) verkrijgt (destillaat 1). Dit destillaat wordt nu gebruikt als
beginproduct met het gefractioneerd destilleren.
Destillaat 1 gaat men verder gefractioneerd destilleren tot dat er geen vloeistof meer
door de koeler komt (destillaat 2).
Dit voeren we uit met bier (Stella Artois 5,2 vol%) (2x) en graanjenever (Smeets 35
vol%) (2x).
Na het uitvoeren van de proeven kan men met de formule Bekomen volumebegin volume
∗100%
het alcoholpercentage berekenen en vergelijken met het alcoholpercentage op de
verpakking.
1.3 Theorie
1.3.1 Werkwijze
We gaan de ethanol uit het bier halen of beter gezegd de alcohol. Dit kunnen we
alleen doen doordat de ethanol een ander kookpunt heeft dan H2O. Ethanol kookt op
ongeveer 78°C en water op 100°C. Bij de eerste destillatie (100 ml bier) zorgen we
ervoor dat de temperatuur die we aflezen boven aan de kolf niet hoger wordt dan
78°C.
Als de ethanol begint te koken, komen de dampen vrij en worden door de koeler
gecondenseerd. Het speciale aan deze koeler is dat het water er langs onder in
stroomt en langs boven uitgaat. De vloeistof, die overgekomen is, is geen zuivere
ethanol. Dit komt doordat er ook andere stoffen gemakkelijker mee verdampen. We
zorgen dat er 30 ml vloeistof over komt.
Met deze 30 ml gaan we een tweede, ditmaal gefractioneerde, destillatie uitvoeren.
Bij een gefractioneerde destillatie staat boven op de kolf nog een vigreux kolom
(kleine instulpingen). Dus als we de vloeistof aan de kook brengen tot 78°C, kan er
66 Bijlage 2
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
ook nog water mee opkomen met de alcohol. Water heeft een hoger kookpunt. Als
we dus ervoor zorgen dat de temperatuur niet hoger wordt, dan wordt de vluchtige
waterdamp, die overbodig is, gecondenseerd in de kolom en de alcohol gaat gewoon
zijn gang naar boven , waar hij dan uiteindelijk gekoeld wordt in de waterkoeler en in
een maatcilinder terecht komt. Wanneer stoppen met verwarmen? Zeer eenvoudig:
wanneer er niets meer overkomt en de temperatuur daalt of stijgt. Het aantal ml
bekomen in de maatcilinder is x ml.
Berekening:
Hoeveel alcohol bevatte het bier nu? Dit doen we met deze formule
Bekomen volume x 100% x ml x 100% = y massa%
Begin volume 100ml
1.4 Benodigdheden
1.4.1 Materiaal
1.4.1.1 Gewone destillatie
- Thermometer (0 tot 100°C)
- Liebigkoeler
- Statief (2x)
- Klemmen (2x)
- Verwarmingsmantel (of
bunsenbrander)
- Darmpje (2x)
- Opzetstuk voor
destillatiethermometer
- Erlenmeyer (100ml)
- Bekerglas (50ml) (2x)
- Stoppen
- Maatkolf van 30/50 ml
- Opvangkolf
- Volumepipet (100ml)
Bijlage 1 67
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
1.4.1.2 Gefractioneerde destillatie
- Thermometer (0 tot 100°C)
- Vigreux destillatiekolom
- Koeler/ condensor
- Statief (2x)
- Klem (3x)
- Aluminiumfolie
- Verwarmingsmantel
- Darmpje (2x)
- Erlenmeyer (100ml)
- Opzetstuk voor
destillatiethermometer
- Bekerglas (50ml) (2x)
68 Bijlage 2
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
1.4.2 Producten
- 200 ml bier (Stella Artois 5,2%)
- 200 ml graanjenever (Smeets 35%)
1.5 Methode
1.5.1 Proefopstelling
1.5.1.1 Gewone destillatie
Figuur 3: gewone destillatie
1.5.1.2 Gefractioneerde destillatie
Bijlage 1 69
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
Vigreux destillatiekolom
1.5.2 Stappenplan
1.5.2.1 Destilleren van bier
- Stel een gewone en gefractioneerde destillatie op;
- Zorg ervoor dat het reservoir van de thermometer op dezelfde hoogte staat als
de ingang van de koeler;
- Zorg dat er gedurende heel de proef stromend water door de koeler komt;
- Meet nauwkeurig 100ml bier (Stella Artois 5,2%) af en giet het in de kolf;
- Verwarm het bier maar zorg ervoor dat de thermometer niet hoger dan 78°C
gaat;
- Hou deze temperatuur constant totdat er 30ml destillaat is overgekomen,
(destillaat 1);
- Destillaat 1 gaan we nu verder destilleren met een gefractioneerde destillatie;
- Vestig destillaat 1 aan de gefractioneerde destillatie;
- Verwarm opnieuw maar zorg ervoor dat de thermometer niet hoger dan 78°C
gaat en hou dit aan tot er niets meer door de koeler komt. Dit is destillaat 2 en
eveneens ons eindproduct;
- Herhaal dit 2 keer.
70 Bijlage 2
Figuur 4: gefractioneerde destillatie
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
1.5.2.2 Destilleren van jenever
- Stel een gewone en gefractioneerde destillatie op;
- Zorg ervoor dat het reservoir van de thermometer op dezelfde hoogte staat als
de ingang van de koeler;
- Meet nauwkeurig 100ml jenever (Smeets 35%) af en giet het in de kolf;
- Zorg dat er gedurende heel de proef stromend water door de koeler komt;
- Verwarm de jenever maar zorg ervoor dat de thermometer niet hoger dan
78°C gaat;
- Hou deze temperatuur constant tot dat er 50 ml destillaat is overgekomen,
(destillaat 1);
- Destillaat 1 gaan we nu verder destilleren met een gefractioneerde destillatie;
- Vestig destillaat 1 aan de gefractioneerde destillatie;
- Verwarm opnieuw maar zorg ervoor dat de thermometer niet hoger dan 78°C
en hou dit aan tot er niets meer door de koeler komt. Dit is destillaat 2 en
eveneens ons eindproduct;
- Herhaal dit 2 keer.
1.5.3 Verwerking resultaten
Formule:Bekomen volumebegin volume
∗100%=vol%
ml destillaat 2 ml destillaat 2 herhaling
Bier (Stella Artois 5,2 %) 4,992 4,992
Jenever (Smeets 35 %) 33,6 33,6
Bijlage 1 71
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
proef 1 proef 2 etiket
Vol% Bier 4,992 4,992 5,2
Vol % Jenever 33,6 33,6 35
1.5.3.1 Nauwkeurigheid
Ethanol is een azeotroop mengsel van 4% water en 96% ethanol. Als we dit
toepassen op het onderzoek komen we voor het bier 5,0 vol% uit (5,2 vol% * 96% =
4,99vol%). Voor de jenever komen we 33,6 vol% uit (35 vol% * 96% = 33,6 vol%).
72 Bijlage 2
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
1.6 Tijdsplan
1.6.1 Voorbereiding van de proef
- Alle materiaal verzamelen
- Opbouw gewone destillatie
- Opbouw gefractioneerde destillatie
- Blanco document van de proef klaarmaken
- Voorziene tijd: 20 minuten
1.6.2 Uitvoering van de proef
Men moet ongeveer 100 ml destilleren met een gewone destillatie. Met dit destillaat
moet men op 78°C destilleren tot dat er niets meer overkomt. Hiervoor heeft men 30
à 45 minuten nodig.
Men gaat 100 ml destilleren tot 30 ml destillaat (met Stella Artois) en 50 ml destillaat
(met Smeets) (destillaat 1) m.b.v. een gewone destillatie. Destillaat 1 gaan we dan
destilleren met een gefractioneerde destillatie totdat we destillaat 2 bekomen dit is
eveneens ons eindproduct. Hiervoor heeft men ongeveer 60 minuten nodig.
Voorziene tijd hiervoor is 285 minuten
1.6.3 Verwerking van de resultaten
De geschatte tijd hiervoor is 35 minuten
1.6.4 Totale tijd
Bijlage 1 73
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
- Voorbereiding: 20 minuten
- Uitvoering: 285 minuten (=4u45min)
- Verwerking: 35 minuten
- Totaal 340 minuten (=5u40min)
1.7 Veiligheid
1.7.1 Voorzorgsmaatregelen voor de proef
- Doe een labojas aan;
- Draag een veiligheidsbril;
- Zie dat alle glaswerk goed is vastgemaakt aan de statieven;
- Zorg ervoor dat het verdampte ethanol niet kan ontsnappen;
- Zorg ervoor dat alles stabiel staat;
- Er mag nergens een barst zijn in het glaswerk want men gaat het verwarmen;
- Zie na of het glaswerk hittebestendig is;
1.7.2 Voorzorgsmaatregelen tijdens de proef
- Gebruik een warmtewant als men de verwarmde kolf vervangt;
- Zorg dat er een brandblusser aanwezig is.
1.7.3 Voorzorgsmaatregelen na de proef
- Voorkom het morsen van het warme product;
- Zorg ervoor dat alles voldoende is afgekoeld voor men het opruimt;
- Verdun de ethanol goed zodat men het door de afvoer kan weggieten;
- Zet alles terug op zijn plaats en spoel al het gebruikte glaswerk af.
- Ruim de werkplaats op.
74 Bijlage 2
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
1.7.4 Persoonlijke beschermingsmiddelen
- Veiligheidsbril
- Labojas
- Warmtewant
1.7.5 Gevaarsymbolen
1.7.5.1 Ethanol
1.7.6 R-zinnen
1.7.6.1 Ethanol
R11: Licht ontvlambaar
1.7.7 S-zinnen
1.7.7.1 Ethanol
S2: Buiten bereik van kinderen bewaren;
S7: In goed gesloten verpakking bewaren;
Bijlage 1 75
Figuur 5: licht ontvlambaar
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
S16: Verwijderd houden van ontstekingsbronnen – niet roken.
1.7.8 A-zinnen
1.7.8.1 Ethanol
A01: Verdunnen, in de spoelbak gieten en met veel water naspoelen;
A10: In glazen flessen gieten voorzien van een etiket: “organisch afval – bevat
halogeenverbindingen” of “organisch afval – bevat geen halogenen”.
1.8 Besluit
Na 2 keer mijn proef uit te voeren met pils (Stella Artois 5,2%) en jenever (Smeets
35%) kan ik concluderen dat ik tot op 96% nauwkeurig het alcoholpercentage kan
controleren.
Indien de hypothese niet klopt , dan zal ik het besluit herschrijven met behulp van de
bekomen resultaten.
76 Bijlage 2
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
Bijlage 2: verslag onderzoeksplan van de eerste onderzoeksvraag
2 Hoe nauwkeurig kan ik het percentage alcohol op een
verpakking controleren?
2.1 Inleiding
Men gaat het alcoholpercentage zo nauwkeurig mogelijk controleren d.m.v. een
gewone destillatie en een gefractioneerde destillatie.
Eerst gaat men 100 ml bier (Stella Artois 5,2%) verwarmen tot 78°C en destilleren
met een gewone destillatie tot als men 30 ml destillaat (met Stella Artois) en 50ml
destillaat (met Smeets) verkrijgt (destillaat 1). Dit destillaat wordt nu gebruikt als
beginproduct met het gefractioneerd destilleren.
Destillaat 1 gaat men verder gefractioneerd destilleren tot dat er geen vloeistof meer
door de koeler komt (destillaat 2).
Dit voeren we uit met bier (Stella Artois 5,2 vol%) (2x) en graanjenever (Smeets 35
vol%) (2x).
Na het uitvoeren van de proeven kan men met de formule Bekomen volumebegin volume
∗100%
het alcoholpercentage berekenen en vergelijken met het alcoholpercentage op de
verpakking.
2.2 Hypothese
Mijn hypothese gaat ervan uit dat men tot op 96% nauwkeurig het alcoholgehalte kan
controleren.
Bijlage 2 77
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
Men kan op 96% nauwkeurig het alcoholpercentage meten. Dit komt omdat er altijd
andere vluchtige stoffen zullen mee verdampen met de ethanol.
Men voert de proef uit met 100ml Stella Artois (5,2%) en 100ml graanjenever
(Smeets 35%). Men gaat dit 2 keer destilleren, eerst met een gewone destillatie en
daarna met een gefractioneerde destillatie. Theoretisch gezien zal men een destillaat
van 5,2ml (met Stella Artois) of 35ml (met Smeets) moeten bekomen. Maar doordat
er altijd vluchtige stoffen mee verdampen gaat het destillaat meer bevatten dan
alleen de ethanol en zal men een destillaat van 4,9% voor (Stella Artois) en 33,6%
voor (Smeets) bekomen.
2.3 Werkwijze
2.3.1 Materiaal
2.3.1.1 Gewone destillatie
- Thermometer (0 tot 100°C)
- Liebigkoeler
- Statief (2x)
- Klemmen (2x)
- Verwarmingsmantel (of
bunsenbrander)
- Darmpje (2x)
- Opzetstuk voor
destillatiethermometer
- Erlenmeyer (100ml)
- Bekerglas (50ml) (2x)
- Stoppen
- Maatkolf van 30/50 ml
- Opvangkolf
- Volumepipet (100ml)
78 Bijlage 2
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
2.3.1.2 Gefractioneerde destillatie
- Thermometer (0 tot 100°C)
- Vigreux destillatiekolom
- Koeler/ condensor
- Statief (2x)
- Klem (3x)
- Aluminiumfolie
- Verwarmingsmantel
- Darmpje (2x)
- Erlenmeyer (100ml)
- Opzetstuk voor destillatiethermometer
- Bekerglas (50ml) (2x)
2.3.2 Producten
- 200 ml bier (Stella Artois 5,2%)
- 200 ml graanjenever (Smeets 35%)
2.4 Methode
2.4.1 Proefopstelling
2.4.1.1 Gewone destillatie
Bijlage 2 79
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
Figuur 6: gewone destillatie
2.4.1.2 Gefractioneerde destillatie
Vigreux destillatiekolom
80 Bijlage 2
Figuur 7: gefractioneerde destillatie
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
2.4.2 Stappenplan
2.4.2.1 Destilleren van bier
- Stel een gewone en gefractioneerde
destillatie op;
- Zorg ervoor dat het reservoir van de
thermometer op dezelfde hoogte
staat als de ingang van de koeler;
- Zorg dat er gedurende heel de proef
stromend water door de koeler
komt;
- Meet nauwkeurig 100ml bier (Stella Artois 5,2%) af en giet het in de kolf;
- Verwarm het bier maar zorg ervoor dat de thermometer niet hoger dan 78°C
gaat;
- Hou deze temperatuur constant totdat er 30ml destillaat is overgekomen,
(destillaat 1);
- Destillaat 1 gaan we nu verder destilleren met een gefractioneerde destillatie;
- Vestig destillaat 1 aan de gefractioneerde destillatie;
- Verwarm opnieuw maar zorg ervoor dat de thermometer niet hoger dan 78°C
gaat en hou dit aan tot er niets meer door de koeler komt. Dit is destillaat 2 en
eveneens ons eindproduct;
- Herhaal dit 2 keer.
2.4.2.2 Destilleren van jenever
- Stel een gewone en gefractioneerde destillatie op;
- Zorg ervoor dat het reservoir van de thermometer op
dezelfde hoogte staat als de ingang van de koeler;
- Meet nauwkeurig 100ml jenever (Smeets 35%) af en
giet het in de kolf;
Bijlage 2 81
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
- Zorg dat er gedurende heel de proef stromend water door de koeler komt;
- Verwarm de jenever maar zorg ervoor dat de thermometer niet hoger dan
78°C gaat;
- Hou deze temperatuur constant totdat er 50 ml destillaat is overgekomen,
(destillaat 1);
- Destillaat 1 gaan we nu verder destilleren met een gefractioneerde destillatie;
- Vestig destillaat 1 aan de gefractioneerde destillatie;
- Verwarm opnieuw maar zorg ervoor dat de thermometer niet hoger dan 78°C
gaat en hou dit aan tot er niets meer door de koeler komt. Dit is destillaat 2 en
eveneens ons eindproduct;
- Herhaal dit 2 keer.
2.5 Resultaten
2.5.1 Destillatie
Formule: Bekomen volumebegin volume
∗100%=vol%
proef 1 proef 2 etiket
Stella Artois (ml) 5,1 5,2 5,4
Smeets (ml) 35,2 35,1 35
proef 1 proef 2 etiket
Stella Artois (promille) 5,1 5,2 5,4
Smeets (promille) 35,2 35,1 35
82 Bijlage 2
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
Bier Jenever0
5
10
15
20
25
30
35
40
proef 1proef 2etiket
product
vol%
2.6 Discussies
2.6.1 Conclusie
De resultaten waren beter dan de verwachte resultaten in mijn hypothese. Er is zelfs
één resultaat dat hoger ligt dan wat op de verpakking staat. Het alcoholpercentage
op de fles komt dus overeen met de bekomen resultaten.
2.6.2 Fouten discussie
Mijn eerste gefractioneerde destillatie was helemaal niet nauwkeurig. Voor bier kwam
ik 2,2 promille uit en voor ethanol 30 promille. Toen de waarden niet verbeterden,
heb ik een andere gefractioneerde destillatie opgesteld waar er geen stoffen konden
ontsnappen. Dit was merkbaar aan de resultaten. De resultaten waren nu zelfs beter
dan de verwachte resultaten.
Bijlage 2 83
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
2.6.2.1 ‘Slechte’ gefractioneerde destillatie
Dit was geen goede destillatie omdat de kurken stoppen
bepaalde stoffen opslorpten zoals ethanol. Er waren ook
lekken aan de stoppen waar de ethanol ontsnapte.
Het tussenstuk van de vigreux destillatiekolom naar de
liebigkoeler was niet goed. Er ontsnapte ethanol.
2.6.2.2 ‘Goede’ gefractioneerde destillatie
Deze destillatie was beter omdat het tussenstuk
perfect op de vigreux kolom en de liebigkoeler
paste. Er kon daardoor geen ethanol ontsnappen
en alle ethanol kwam in de maatcilinder terecht.
De temperatuur steeg bij opwarmen tot 78°C en
bleef daarna constant. Als men de
verwarmingsmantel zo regelde dat de plaat van de
verwarmingsmantel even warm bleef, steeg de
temperatuur alleen als alle alcohol uit de kolf was.
Destillatie 2 was zo goed als pure ethanol. Men proefde nog een beetje het
bier/jenever maar dit was helemaal niet fel.
84 Bijlage 2
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
Bijlage 3: het onderzoeksplan van de tweede onderzoeksvraag
3 Wat is de invloed van alcohol op de reactiesnelheid?
3.1 De hypothese
Mijn hypothese gaat ervan uit dat de reactietijd van de proeven die uitgevoerd
worden met promillebril trager zijn dan zonder promillebril.
Dit komt omdat het zicht slechter wordt en men meer moet concentreren om dezelfde
prestaties te leveren als zonder promillebril. Ook de oog-hand coördinatie wordt
slechter.
3.2 Aanpak
In dit onderzoeksplan gaan we 5 proeven uitvoeren waarvan 2 op de computer. In
deze proeven meten we telkens de reactiesnelheid met en zonder promillebril.
Voor het uitvoeren van mijn proeven heb ik 10 proefpersonen nodig. Zij kunnen
beurtelings de proeven 10 keer met en 10 keer zonder promillebril uitvoeren.
Intussen noteert de begeleider de resultaten.
- Proef 1: reactiesnelheid test op computer;
- Proef 2: reactiesnelheid test op computer;
- Proef 3: reactiesnelheid + oog-hand coördinatie test op computer;
- Proef 4: reactiesnelheid test m.b.v. de handen;
- Proef 5: reactiesnelheid test m.b.v. de voeten;
- Proef 6: reactiesnelheid + oog-hand coördinatie test.
Bijlage 3 85
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
3.3 Theorie
86 Bijlage 3
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
3.3.1 Werkwijze
- Alle proeven worden 10 keer uitgevoerd met en 10 keer zonder promillebril!
- Alle proeven worden uitgevoerd door 10 proefpersonen
3.3.2 Werkwijze proef 1
Bij proef 1 ziet men op het computerscherm een verkeerslicht dat op oranje staat. Als
men de proef wil starten moet men op de roze balk klikken waar op staat “click here
to start”.
Nu start de proef en springt het verkeerslicht op rood. Na een bepaalde tijd springt
het verkeerslicht op groen en moet men zo snel mogelijk op de groene balk klikken
waar op staat “click here on green light”. De reactietijd wordt na het eindigen van de
proef weergegeven.
Dit moet men 5 keer herhalen. De reactietijden worden automatisch bijgehouden en
de gemiddelde tijd wordt berekend.
Bijlage 3 87
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
1 test bestaat dus uit 5 metingen. Wanneer deze test voltooid is roept men de
begeleider voor de resultaten te noteren en moet men deze test 1 maal herhalen
zodat de begeleider in totaal 10 reactietijden heeft genoteerd van elk proefpersoon.
Link + afbeelding: http://getyourwebsitehere.com/jswb/rttest01.html
Figuur 8: proef 1
3.3.2.1 Werkwijze proef 2
Proef 2 wordt op de computer uitgevoerd. Om deze proef te starten moet men op
“play now” klikken.
De test is begonnen en men ziet een rode cirkel die na een bepaalde tijd geel kleurt.
Op dat moment moet men zo snel mogelijk op het zwarte scherm of de cirkel klikken.
De reactietijd komt op het computerscherm te staan en de cirkel wordt weer rood. De
eerste meting is uitgevoerd en de 2de meting wordt automatisch gevolgd.
Na 5 metingen is de test geëindigd. Dan moet men de begeleider roepen zodat de
resultaten genoteerd kunnen worden en voert men deze test nog 1 maal uit.
88 Bijlage 3
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
Link + afbeelding: http://www.mathsisfun.com/games/reaction-time.html
Figuur 9: proef 2
3.3.3 Werkwijze proef 3
In deze proef komt er na een bepaalde tijd een willekeurige letter op het scherm.
Wanneer deze tevoorschijn komt moet men deze letter zo snel mogelijk indrukken in
het toetsenbord. De reactietijd komt rechts onder te staan. Dit herhaalt men 10 keer.
3.3.4 Werkwijze proef 4
In proef 4 is er 1 proefpersoon nodig en 1 begeleider.
Men zet een tafel kort tegen de muur zodat de hand van
persoon x er op kan rusten. Tegen de muur houdt persoon y
een meetlat vast waarvan 0 cm op dezelfde hoogte staat als
de vingertoppen van persoon x. Zodra persoon y de meetlat
loslaat moet persoon x zo snel mogelijk de meetlat in rust
Bijlage 3 89
Figuur 10: proef 4
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
brengen door zijn vingertoppen tegen de meetlat te duwen zodat deze klem zit
tussen de muur en de vingertoppen. Vervolgens wordt de verschoven afstand
afgelezen en opgeschreven in een tabel.
Deze proef wordt 10 keer uitgevoerd.
3.3.5 Werkwijze proef 5
Proef 4 is idem als proef 5 maar nu wordt de proef
uitgevoerd met de voet i.p.v. met de hand. Deze proef kan
men vergelijken met het induwen van de rempedaal in een
auto.
Deze proef wordt ook 10 keer uitgevoerd.
3.3.6 Werkwijze proef 6
In proef 3 maken we niet meer gebruik van de computer. Hier moet men zo snel
mogelijk 3 pingpong balletjes in de 3 bekertjes krijgen. De pingpong balletjes liggen ±
30 cm van de bekertjes af (zie figuur 3). De proef start wanneer de begeleider een
teken doet en hij de chronometer start. De begeleider stopt de chronometer wanneer
de proefpersoon het laatste balletje in het laatste bekertje doet.
Deze proef wordt 6 keer uitgevoerd.
3.4 Benodigdheden
- Meetlat 40cm (2x);
- Computer (3x);
90 Bijlage 3
Figuur 11: proef 5
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
- Promillebril;
- 10 proefpersonen;
- 3 bekertjes;
- 3 pingpong balletjes.
3.5 Methode
3.5.1 Proefopstelling
3.5.2 Stappenplan
De proefpersonen beginnen eerst met de testen op de computer. Wanneer deze
uitgevoerd zijn door alle proefpersonen en de begeleider alle resultaten heeft
genoteerd, moet elke proefpersoon om de beurt de laatste 3 proeven afleggen. Bij
deze 3 proeven is er telkens een begeleider nodig. Wanneer elk proefpersoon de
proeven heeft uitgevoerd, worden de resultaten verwerkt door de begeleider.
3.5.3 Berekeningen
- g = v/t
g (de valversnelling) = 9,81 m/s²
Bijlage 3 91
Figuur 12: proef 5 Figuur 13: proef 4
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
- v = x/t.
3.5.4 Verwerking resultaten
De resultaten worden ingevuld in de tabel in bijlage.
Wanneer de begeleider alle resultaten heeft genoteerd kunnen de resultaten
verwerkt worden. De reactiesnelheid kan berekend worden, de gegevens kunnnen in
grafieken gezet worden zodat men een duidelijk overzicht heeft over de resultaten.
Wanneer dit is voltooid, kan men heel wat vergelijkingen maken en worden heel wat
vragen opgelost.
3.6 Tijdsplan
- 20 minuten voor het uitvoeren van alle proeven per persoon;
o 200 minuten om alle personen de proeven te laten doen;
- 6u voor het verwerken van de resultaten. Hierbij komt ook het berekenen van
de gegevens, het vergelijken, grafieken opstellen, … .
3.7 Besluit
Na het uitvoeren van al mijn proeven en het verwerken van de resultaten kan ik tot
het besluit komen dat de reactiesnelheid trager is als men de promillebril aanheeft.
Mijn hypothese komt overeen met de bekomen resultaten.
Indien de hypothese niet klopt , dan zal ik het besluit herschrijven met behulp van de
bekomen resultaten.
92 Bijlage 3
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
persoon 1
proef 1 proef 2 proef 3 proef 4 proef 5meting tijd (s) meting tijd (s) meting tijd (s) meting afstand (cm) meting afstand (cm)
1 1 1 1 12 2 2 2 23 3 3 3 34 4 / 4 45 5 / 5 5
gem meting
gem meting
gem meting
gem meting
gem meting
persoon 2
proef 1 proef 2 proef 3 proef 4 proef 5meting tijd (s) meting tijd (s) meting tijd (s) meting afstand (cm) meting afstand (cm)
1 1 1 1 12 2 2 2 23 3 3 3 34 4 / 4 45 5 / 5 5
gem meting
gem meting
gem meting
gem meting
gem meting
Bijlage 3 93
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
persoon 3proef 1 proef 2 proef 3 proef 4 proef 5
meting tijd (s) meting tijd (s) meting tijd (s) meting afstand (cm) meting afstand (cm)1 1 1 1 12 2 2 2 23 3 3 3 34 4 / 4 45 5 / 5 5
gem meting
gem meting
gem meting
gem meting
gem meting
persoon 4
proef 1 proef 2 proef 3 proef 4 proef 5meting tijd (s) meting tijd (s) meting tijd (s) meting afstand (cm) meting afstand (cm)
1 1 1 1 12 2 2 2 23 3 3 3 34 4 / 4 45 5 / 5 5
gem meting
gem meting
gem meting
gem meting
gem meting
persoon 5
94 Bijlage 3
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
proef 1 proef 2 proef 3 proef 4 proef 5meting tijd (s) meting tijd (s) meting tijd (s) meting afstand (cm) meting afstand (cm)
1 1 1 1 12 2 2 2 23 3 3 3 34 4 / 4 45 5 / 5 5
gem meting
gem meting
gem meting
gem meting
gem meting
persoon 6
proef 1 proef 2 proef 3 proef 4 proef 5meting tijd (s) meting tijd (s) meting tijd (s) meting afstand (cm) meting afstand (cm)
1 1 1 1 12 2 2 2 23 3 3 3 34 4 / 4 45 5 / 5 5
gem meting
gem meting
gem meting
gem meting
gem meting
persoon 7
proef 1 proef 2 proef 3 proef 4 proef 5
Bijlage 3 95
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
meting tijd (s) meting tijd (s) meting tijd (s) meting afstand (cm) meting afstand (cm)1 1 1 1 12 2 2 2 23 3 3 3 34 4 / 4 45 5 / 5 5
gem meting
gem meting
gem meting
gem meting
gem meting
persoon 8
proef 1 proef 2 proef 3 proef 4 proef 5meting tijd (s) meting tijd (s) meting tijd (s) meting afstand (cm) meting afstand (cm)
1 1 1 1 12 2 2 2 23 3 3 3 34 4 / 4 45 5 / 5 5
gem meting
gem meting
gem meting
gem meting
gem meting
persoon 9
proef 1 proef 2 proef 3 proef 4 proef 5meting tijd (s) meting tijd (s) meting tijd (s) meting afstand (cm) meting afstand (cm)
1 1 1 1 1
96 Bijlage 3
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
2 2 2 2 23 3 3 3 34 4 / 4 45 5 / 5 5
gem meting
gem meting
gem meting
gem meting
gem meting
persoon 10
proef 1 proef 2 proef 3 proef 4 proef 5meting tijd (s) meting tijd (s) meting tijd (s) meting afstand (cm) meting afstand (cm)
1 1 1 1 12 2 2 2 23 3 3 3 34 4 / 4 45 5 / 5 5
gem meting
gem meting
gem meting
gem meting
gem meting
Bijlage 3 97
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
persoon 1 (met promillebril)
proef 1 proef 2 proef 3 proef 4 proef 5meting tijd (s) meting tijd (s) meting tijd (s) meting afstand (cm) meting afstand (cm)
1 1 1 1 12 2 2 2 23 3 3 3 34 4 / 4 45 5 / 5 5
gem meting
gem meting
gem meting
gem meting
gem meting
persoon 2 (met promillebril)
proef 1 proef 2 proef 3 proef 4 proef 5meting tijd (s) meting tijd (s) meting tijd (s) meting afstand (cm) meting afstand (cm)
1 1 1 1 12 2 2 2 23 3 3 3 34 4 / 4 45 5 / 5 5
gem meting
gem meting
gem meting
gem meting
gem meting
98 Bijlage 3
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
persoon 3 (met promillebril)proef 1 proef 2 proef 3 proef 4 proef 5
meting tijd (s) meting tijd (s) meting tijd (s) meting afstand (cm) meting afstand (cm)1 1 1 1 12 2 2 2 23 3 3 3 34 4 / 4 45 5 / 5 5
gem meting
gem meting
gem meting
gem meting
gem meting
persoon 4 (met promillebril)
proef 1 proef 2 proef 3 proef 4 proef 5meting tijd (s) meting tijd (s) meting tijd (s) meting afstand (cm) meting afstand (cm)
1 1 1 1 12 2 2 2 23 3 3 3 34 4 / 4 45 5 / 5 5
gem meting
gem meting
gem meting
gem meting
gem meting
persoon 5 (met promillebril)
Bijlage 3 99
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
proef 1 proef 2 proef 3 proef 4 proef 5meting tijd (s) meting tijd (s) meting tijd (s) meting afstand (cm) meting afstand (cm)
1 1 1 1 12 2 2 2 23 3 3 3 34 4 / 4 45 5 / 5 5
gem meting
gem meting
gem meting
gem meting
gem meting
persoon 6 (met promillebril)
proef 1 proef 2 proef 3 proef 4 proef 5meting tijd (s) meting tijd (s) meting tijd (s) meting afstand (cm) meting afstand (cm)
1 1 1 1 12 2 2 2 23 3 3 3 34 4 / 4 45 5 / 5 5
gem meting
gem meting
gem meting
gem meting
gem meting
persoon 7 (met promillebril)
proef 1 proef 2 proef 3 proef 4 proef 5
100 Bijlage 3
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
meting tijd (s) meting tijd (s) meting tijd (s) meting afstand (cm) meting afstand (cm)1 1 1 1 12 2 2 2 23 3 3 3 34 4 / 4 45 5 / 5 5
gem meting
gem meting
gem meting
gem meting
gem meting
persoon 8 (met promillebril)
proef 1 proef 2 proef 3 proef 4 proef 5meting tijd (s) meting tijd (s) meting tijd (s) meting afstand (cm) meting afstand (cm)
1 1 1 1 12 2 2 2 23 3 3 3 34 4 / 4 45 5 / 5 5
gem meting
gem meting
gem meting
gem meting
gem meting
persoon 9 (met promillebril)
proef 1 proef 2 proef 3 proef 4 proef 5meting tijd (s) meting tijd (s) meting tijd (s) meting afstand (cm) meting afstand (cm)
1 1 1 1 1
Bijlage 3 101
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
2 2 2 2 23 3 3 3 34 4 / 4 45 5 / 5 5
gem meting
gem meting
gem meting
gem meting
gem meting
persoon 10 (met promillebril)
proef 1 proef 2 proef 3 proef 4 proef 5meting tijd (s) meting tijd (s) meting tijd (s) meting afstand (cm) meting afstand (cm)
1 1 1 1 12 2 2 2 23 3 3 3 34 4 / 4 45 5 / 5 5
gem meting
gem meting
gem meting
gem meting
gem meting
102 Bijlage 3
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
Bijlage 4: verslag van de tweede onderzoeksvraag
4 Wat is de invloed van alcohol op de reactiesnelheid?
4.1 Inleiding
In dit onderzoeksplan gaan we 5 proeven uitvoeren waarvan 2 op de computer. In
deze proeven meten we telkens de reactiesnelheid met en zonder promillebril.
Voor het uitvoeren van mijn proeven heb ik 10 proefpersonen nodig. Zij kunnen
beurtelings de proeven 10 keer met en 10 keer zonder promillebril uitvoeren.
Intussen noteert de begeleider de resultaten.
- Proef 1: reactiesnelheid test op computer;
- Proef 2: reactiesnelheid test op computer;
- Proef 3: reactiesnelheid + oog-hand coördinatie test met computer;
- Proef 4: reactiesnelheid test m.b.v. de handen;
- Proef 5: reactiesnelheid test m.b.v. de voeten;
- Proef 6: reactiesnelheid + oog-hand coördinatie test.
4.2 De hypothese
Mijn hypothese gaat ervan uit dat de reactietijd van de proeven die uitgevoerd
worden met promillebril trager zijn dan zonder promillebril.
Dit komt omdat het zicht slechter wordt en men meer moet concentreren om dezelfde
prestaties te leveren als zonder promillebril. Ook de oog-hand coördinatie wordt
slechter.
Bijlage 4 103
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
4.3 Theorie
104 Bijlage 4
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
4.4 Werkwijze
- Alle proeven worden 10 keer uitgevoerd met en 10 keer zonder promillebril!
- Alle proeven worden uitgevoerd door 10 proefpersonen
4.4.1 Werkwijze proef 1
Bij proef 1 ziet men op het computerscherm een verkeerslicht dat op oranje staat. Als
men de proef wil starten moet men op de roze balk klikken waar op staat “click here
to start”.
Nu start de proef en springt het verkeerslicht op rood. Na een bepaalde tijd springt
het verkeerslicht op groen en moet men zo snel mogelijk op de groene balk klikken
waar op staat “click here on green light”. De reactietijd wordt na het eindigen van de
proef weergegeven.
Dit moet men 5 keer herhalen. De reactietijden worden automatisch bijgehouden en
de gemiddelde tijd wordt berekend.
Bijlage 4 105
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
1 test bestaat dus uit 5 metingen. Wanneer deze test voltooid is, roept men de
begeleider om de resultaten te noteren en moet men deze test 1 maal herhalen
zodat de begeleider in totaal 10 reactietijden heeft genoteerd van elk proefpersoon.
Link + afbeelding: http://getyourwebsitehere.com/jswb/rttest01.html
Figuur 14: proef 1
4.4.2 Werkwijze proef 2
Proef 2 wordt op de computer uitgevoerd. Om deze proef te starten moet men op
“play now” klikken.
De test is begonnen en men ziet een rode cirkel die na een bepaalde tijd geel kleurt.
Op dat moment moet men zo snel mogelijk op het zwarte scherm of de cirkel klikken.
De reactietijd komt op het computerscherm te staan en de cirkel wordt weer rood. De
eerste meting is uitgevoerd en de 2de meting wordt automatisch gevolgd.
Na 5 metingen is de test geëindigd. Dan moet men de begeleider roepen zodat de
resultaten genoteerd kunnen worden en voert men deze test nog 1 maal uit.
106 Bijlage 4
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
Link + afbeelding: http://www.mathsisfun.com/games/reaction-time.html
Figuur 15: proef 2
4.4.3 Werkwijze proef 3
In deze proef komt er na een bepaalde tijd een willekeurige letter op het scherm.
Wanneer deze tevoorschijn komt moet men deze letter zo snel mogelijk indrukken in
het toetsenbord. De reactietijd komt rechts onder te staan. Dit herhaalt men 10 keer.
4.4.4 Werkwijze proef 4
In proef 4 is er 1 proefpersoon nodig en 1 begeleider.
Men zet een tafel kort tegen de muur zodat de hand van
persoon x er op kan rusten. Tegen de muur houdt persoon y
Bijlage 4 107
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
een meetlat vast waarvan 0 cm op dezelfde hoogte staat als de vingertoppen van
persoon x. Zodra persoon y de meetlat loslaat moet persoon x zo snel mogelijk de
meetlat in rust brengen door zijn vingertoppen tegen de meetlat te duwen zodat deze
klem zit tussen de muur en de vingertoppen. Vervolgens wordt de verschoven
afstand afgelezen en opgeschreven in een tabel.
Deze proef wordt 10 keer uitgevoerd.
4.4.5 Werkwijze proef 5
Proef 4 is idem als proef 5 maar nu wordt de proef uitgevoerd met
de voet i.p.v. met de hand. Deze proef kan men vergelijken met
het induwen van de rempedaal in een auto.
Deze proef wordt ook 10 keer uitgevoerd.
4.4.5.1 Werkwijze proef 6
In proef 3 maken we niet meer gebruik van de computer. Hier moet men zo snel
mogelijk 3 pingpong balletjes in de 3 bekertjes krijgen. De pingpong balletjes liggen ±
30 cm van de bekertjes af (zie figuur 3). De proef start wanneer de begeleider een
teken doet en hij de chronometer start. De begeleider stopt de chronometer wanneer
de proefpersoon het laatste balletje in het laatste bekertje doet.
Deze proef wordt 6 keer uitgevoerd.
4.4.6 Benodigdheden
- Meetlat 40cm (2x);
- Computer (3x);
108 Bijlage 4
Figuur 17: proef 5
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
- Promillebril;
- 10 proefpersonen;
- 3 bekertjes;
- 3 pingpong balletjes.
4.4.7 Methode
4.4.7.1 Proefopstelling
4.4.7.2 Stappenplan
De proefpersonen beginnen eerst met de testen op de computer. Wanneer deze
uitgevoerd zijn door alle proefpersonen en de begeleider alle resultaten heeft
genoteerd, moet elke proefpersoon om de beurt de laatste 3 proeven afleggen. Bij
deze 3 proeven is er telkens een begeleider nodig. Wanneer elk proefpersoon de
proeven heeft uitgevoerd, worden de resultaten verwerkt door de begeleider.
4.5 Resultaten
4.5.1 Formules
- g = v/t
Bijlage 4 109
Figuur 18: proef 5 Figuur 19: proef 4
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
g (de valversnelling) = 9,81 m/s²
- v = x/t.
4.5.1.1 Verwerking resultaten
Zie bijlage
4.5.2 Besluit
De reactiesnelheid verslechtert niet door de promillebril. Het verbetert bij sommige
proefpersonen zelfs de reactiesnelheid. Dit is te wijten aan de concentratie van de
persoon in kwestie. Doordat men slechter zicht heeft, gaat men zich beter
concentreren en heeft men een betere reactiesnelheid. Dit kan men zien aan de
resultaten van proef 1,2,3 en 4.
Bij proef 3 was de reactiesnelheid wel trager met promillebril. Dit komt omdat men de
knopjes moest zoeken die men moest indrukken. Deze resultaten kan men op twee
verschillende manieren verklaren.
De eerste verklaring is dat de reactiesnelheid trager was omdat men het zicht moest
veranderen. Hierdoor wordt het eventjes wazig waardoor men tijd verliest. Wanneer
men dan terug naar 1 bepaald punt, de knopjes, bleef staren werd het zicht terug
scherp.
De tweede verklaring is dat het gezichtsveld kleiner wordt met de bril. Dit gebeurt ook
wanneer men echt onder invloed is. Doordat het gezichtsveld kleiner is, moet men
het hoofd meer bewegen dan zonder promillebril, waardoor men tijd verliest.
110 Bijlage 4
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
In proef 6 werd de oog-hand coördinatie getest. De tijd zonder promillebril is duidelijk
veel beter dan die met promillebril. Door de promillebril ziet men niet goed en gaat
men fouten maken.
Bijlage 4 111
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
112 Bijlage 4
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
persoon 1
proef 1 proef 2 proef 3 proef 4 proef 5 proef 6meting tijd (s) meting tijd (s) meting tijd (s) meting afstand (cm) meting afstand (cm) meting tijd (s)
1 0,305 1 0,366 1 1,324 1 28 1 17,5 1 2,02 0,346 2 0,282 2 1,106 2 23 2 24 2 1,973 0,277 3 0,276 3 1,244 3 19 3 27 3 1,644 0,286 4 0,298 4 1,112 4 19 4 22 /5 0,249 5 0,237 5 1,026 5 17.5 5 26 /
gem 0,293 gem 0,285 gem 1,162 gem 21,3 gem 23,3 gem 1,87
persoon 2
proef 1 proef 2 proef 3 proef 4 proef 5 proef 6meting tijd (s) meting tijd (s) meting tijd (s) meting afstand (cm) meting afstand (cm) meting tijd (s)
1 0,431 1 0,581 1 0,932 1 16,5 1 30 1 2,252 0,268 2 0,524 2 1,029 2 13 2 23,5 2 2,043 0,253 3 0,333 3 1,306 3 15 3 25 3 2,054 0,274 4 0,378 4 1,538 4 20 4 20 /5 0,289 5 0,299 5 1,152 5 7 5 29 /
gem 0,303 gem 0,423 gem 1,191 gem 14,3 gem 25,5 gem 2,11
Bijlage 4 113
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
persoon 3
proef 1 proef 2 proef 3 proef 4 proef 5 proef 6meting tijd (s) meting tijd (s) meting tijd (s) meting afstand (cm) meting afstand (cm) meting tijd (s)
1 0,284 1 0,312 1 1,435 1 13,5 1 26 1 2,472 0,258 2 0,569 2 1,169 2 17,5 2 30 2 2,133 0,253 3 0,318 3 1,209 3 14 3 19 3 2,234 0,258 4 0,282 4 1,436 4 13 4 20,5 /5 0,290 5 0,236 5 1,410 5 9 5 19 /
gem 0,269 gem 0,343 gem 1,332 gem 13,4 gem 22,9 gem 2,28
persoon 4
proef 1 proef 2 proef 3 proef 4 proef 5 proef 6meting tijd (s) meting tijd (s) meting tijd (s) meting afstand (cm) meting afstand (cm) meting tijd (s)
1 0,240 1 0,268 1 1,388 1 9 1 13,5 1 1,852 0,286 2 0,247 2 1,610 2 15 2 26 2 1,623 0,255 3 0,261 3 1,319 3 12 3 16 3 1,584 0,28 4 0,242 4 1,407 4 9 4 22 /5 0,435 5 0,354 5 1,487 5 9 5 24 /
gem 0,299 gem 0,274 gem 1,442 gem 10,8 gem 20,3 gem 1,68
114 Bijlage 4
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
persoon 5
proef 1 proef 2 proef 3 proef 4 proef 5 proef 6meting tijd (s) meting tijd (s) meting tijd (s) meting afstand (cm) meting afstand (cm) meting tijd (s)
1 0,280 1 0,334 1 1,197 1 14,5 1 23 1 1,552 0,237 2 0,281 2 1,251 2 17,5 2 21 2 1,473 0,220 3 0,243 3 1,161 3 15,5 3 18,5 3 1,614 0,231 4 0,227 4 1,245 4 14 4 8,5 /5 0,219 5 0,272 5 1,307 5 14,5 5 8 /
gem 0,237 gem 0,271 gem 1,232 gem 15,2 gem 15,8 gem 1,54
persoon 6
proef 1 proef 2 proef 3 proef 4 proef 5 proef 6meting tijd (s) meting tijd (s) meting tijd (s) meting afstand (cm) meting afstand (cm) meting tijd (s)
1 0,275 1 0,330 1 0,962 1 20 1 22,5 1 1,732 0,249 2 0,293 2 1,030 2 25 2 26,5 2 1,933 0,232 3 0,243 3 0,928 3 15 3 30 3 1,774 0,302 4 0,289 4 0,985 4 20 4 28 /5 0,248 5 0,295 5 0,996 5 19 5 19 /
gem 0,261 gem 0,290 gem 0,980 gem 19,8 gem 25,2 gem 1,81
Bijlage 4 115
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
persoon 7
proef 1 proef 2 proef 3 proef 4 proef 5 proef 6meting tijd (s) meting tijd (s) meting tijd (s) meting afstand (cm) meting afstand (cm) meting tijd (s)
1 0,257 1 0,268 1 0,974 1 22 1 27,5 1 1,502 0,283 2 0,293 2 0,834 2 21 2 24 2 1,563 0,251 3 0,444 3 1,061 3 26 3 26,5 3 1,564 0,271 4 0,307 4 1,267 4 19 4 22 /5 0,273 5 0,376 5 0,969 5 26 5 22 /
gem 0,267 gem 0,354 gem 1,021 gem 22,8 gem 24,4 gem 1,54
persoon 8
proef 1 proef 2 proef 3 proef 4 proef 5 proef 6meting tijd (s) meting tijd (s) meting tijd (s) meting afstand (cm) meting afstand (cm) meting tijd (s)
1 0,258 1 0,246 1 1,072 1 27 1 18 1 1,982 0,261 2 0,227 2 1,310 2 14 2 25,5 2 1,673 0,245 3 0,232 3 1,142 3 14,5 3 19,5 3 1,584 0,264 4 0,263 4 1,044 4 18 4 23,5 /5 0,294 5 0,319 5 1,519 5 16 5 23 /
gem 0,264 gem 0,257 gem 1,217 gem 17,5 gem 21,9 gem 1,74
116 Bijlage 4
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
persoon 9
proef 1 proef 2 proef 3 proef 4 proef 5 proef 6meting tijd (s) meting tijd (s) meting tijd (s) meting afstand (cm) meting afstand (cm) meting tijd (s)
1 0,278 1 0,340 1 1,235 1 14 1 22 1 1,972 0,222 2 0,312 2 1,148 2 12,5 2 21 2 1,693 0,246 3 0,326 3 1,149 3 15 3 19 3 1,954 0,277 4 0,326 4 1,480 4 10,5 4 20 /5 0,247 5 0,271 5 1,673 5 13,5 5 19 /
gem 0,254 gem 0,315 gem 1,337 gem 13,1 gem 20,2 gem 1,87
persoon 10
proef 1 proef 2 proef 3 proef 4 proef 5 proef 6meting tijd (s) meting tijd (s) meting tijd (s) meting afstand (cm) meting afstand (cm) meting tijd (s)
1 0,447 1 0,277 1 1,472 1 20,5 1 26,5 1 1,422 0,234 2 0,253 2 1,174 2 25 2 24 2 2,063 0,272 3 0,267 3 1,207 3 20 3 27 3 1,974 0,221 4 0,309 4 1,382 4 23 4 26 /5 0,320 5 0,226 5 1,640 5 27 5 17 /
gem 0,298 gem 0,266 gem 1,375 gem 23,1 gem 24,1 gem 1,82
Bijlage 4 117
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
persoon 1 (met promillebril)
proef 1 proef 2 proef 3 proef 4 proef 5 proef 6meting tijd (s) meting tijd (s) meting tijd (s) meting afstand (cm) meting afstand (cm) meting tijd (s)
1 0,230 1 0,273 1 1,035 1 16,5 1 28 1 2,502 0,239 2 0,306 2 1,110 2 17 2 27 2 2,323 0,289 3 0,288 3 2,075 3 19 3 25 3 2,504 0,267 4 0,292 4 1,142 4 12,5 4 29 /5 0,282 5 0,262 5 1,247 5 17 5 29 /
gem 0,261 gem 0,284 gem 1,322 gem 16,4 gem 27,6 gem 2,44
persoon 2 (met promillebril)
proef 1 proef 2 proef 3 proef 4 proef 5 proef 6meting tijd (s) meting tijd (s) meting tijd (s) meting afstand (cm) meting afstand (cm) meting tijd (s)
1 0,255 1 0,384 1 1,152 1 27 1 22,5 1 2,392 0,284 2 0,357 2 1,539 2 19 2 19,5 2 2,503 0,284 3 0,365 3 1,493 3 17 3 16 3 2,364 0,303 4 0,325 4 1,605 4 13 4 22 /5 0,276 5 0,301 5 1,483 5 22 5 19 /
gem 0,280 gem 0,346 gem 1,454 gem 19,6 gem 19,8 gem 2,42
118 Bijlage 4
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
persoon 3 (met promillebril)
proef 1 proef 2 proef 3 proef 4 proef 5 proef 6meting tijd (s) meting tijd (s) meting tijd (s) meting afstand (cm) meting afstand (cm) meting tijd (s)
1 0,253 1 0,261 1 1,604 1 17,5 1 18 1 3,592 0,277 2 0,246 2 1,629 2 18 2 17 2 2,613 0,237 3 0,235 3 1,443 3 17,5 3 18 3 2,394 0,248 4 0,251 4 1,577 4 19 4 13 /5 0,236 5 0,220 5 1,424 5 17,5 5 17 /
gem 0,250 gem 0,242 gem 1,535 gem 17,9 gem 16,6 gem 2,86
persoon 4 (met promillebril)
proef 1 proef 2 proef 3 proef 4 proef 5 proef 6meting tijd (s) meting tijd (s) meting tijd (s) meting afstand (cm) meting afstand (cm) meting tijd (s)
1 0,371 1 0,278 1 2,069 1 15,5 1 12 1 2,512 0,270 2 0,267 2 5,042 2 17 2 22,5 2 2,043 0,285 3 0,306 3 2,772 3 16,5 3 18 3 2,204 0,275 4 0,254 4 1,682 4 13 4 17 /5 0,282 5 0,233 5 1,857 5 15 5 25,5 /
gem 0,2297 gem 0,267 gem 2,684 gem 15,4 gem 19 gem 2,25
Bijlage 4 119
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
persoon 5 (met promillebril)
proef 1 proef 2 proef 3 proef 4 proef 5 proef 6meting tijd (s) meting tijd (s) meting tijd (s) meting afstand (cm) meting afstand (cm) meting tijd (s)
1 0,229 1 0,247 1 1,574 1 11 1 23,5 1 2,12 0,326 2 0,262 2 1,744 2 23,5 2 6,5 2 2,063 0,233 3 0,361 3 1,611 3 12 3 22 3 1,754 0,229 4 0,261 4 1,271 4 14,5 4 18 /5 0,243 5 0,334 5 2,044 5 14 5 18,5 /
gem 0,252 gem 0,293 gem 1,649 gem 15 gem 17,7 gem 1,97
persoon 6 (met promillebril)
proef 1 proef 2 proef 3 proef 4 proef 5 proef 6meting tijd (s) meting tijd (s) meting tijd (s) meting afstand (cm) meting afstand (cm) meting tijd (s)
1 0,241 1 0,295 1 1,683 1 15,5 1 20,5 1 2,342 0,304 2 0,296 2 1,634 2 19 2 26 2 2,553 0,241 3 0,305 3 1,611 3 23 3 22 3 2,404 0,245 4 0,337 4 1,726 4 21,5 4 30 /5 0,475 5 0,257 5 1,092 5 19 5 21 /
gem 0,301 gem 0,298 gem 1,549 gem 19,6 gem 23,9 gem 2,43
120 Bijlage 4
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
persoon 7 (met promillebril)
proef 1 proef 2 proef 3 proef 4 proef 5 proef 6meting tijd (s) meting tijd (s) meting tijd (s) meting afstand (cm) meting afstand (cm) meting tijd (s)
1 0,291 1 0,305 1 1,383 1 27,5 1 12,5 1 1,872 0,294 2 0,318 2 1,109 2 26 2 21,5 2 2,183 0,324 3 0,341 3 1,287 3 21 3 22,5 3 1,874 0,275 4 0,337 4 1,170 4 29,5 4 25,5 /5 0,306 5 0,277 5 1,114 5 23,5 5 24,5 /
gem 0,298 gem 0,315 gem 1,213 gem 25,5 gem 21,3 gem 1,97
persoon 8 (met promillebril)
proef 1 proef 2 proef 3 proef 4 proef 5 proef 6meting tijd (s) meting tijd (s) meting tijd (s) meting afstand (cm) meting afstand (cm) meting tijd (s)
1 0,334 1 0,248 1 1,515 1 15 1 26 1 2,382 0,291 2 0,310 2 1,201 2 21,5 2 23,5 2 2,263 0,289 3 0,258 3 1,195 3 10 3 19 3 1,894 0,472 4 0,299 4 0,989 4 19 4 20 /5 0,254 5 0,245 5 1,036 5 12,5 5 23 /
gem 0,330 gem 0,272 gem 1,187 gem 15,6 gem 22,3 gem 2,18
Bijlage 4 121
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
persoon 9 (met promillebril)
proef 1 proef 2 proef 3 proef 4 proef 5 proef 6meting tijd (s) meting tijd (s) meting tijd (s) meting afstand (cm) meting afstand (cm) meting tijd (s)
1 0,262 1 0,326 1 1,441 1 11,5 1 20 1 2,772 0,307 2 0,319 2 1,219 2 15 2 21 2 2,363 0,289 3 0,327 3 1,151 3 14,5 3 22,5 3 2,174 0,293 4 0,323 4 1,242 4 11,5 4 17 /5 0,251 5 0,465 5 1,134 5 16,5 5 17,5 /
gem 0,280 gem 0,352 gem 1,237 gem 13,8 gem 19,6 gem 2,43
persoon 10 (met promillebril)
proef 1 proef 2 proef 3 proef 4 proef 5 proef 6meting tijd (s) meting tijd (s) meting tijd (s) meting afstand (cm) meting afstand (cm) meting tijd (s)
1 0,246 1 0,250 1 1,614 1 15,5 1 23 1 3,552 0,226 2 0,334 2 1,809 2 29 2 17 2 2,023 0,296 3 0,355 3 1,538 3 27 3 20,5 3 2,254 0,421 4 0,439 4 1,372 4 25 4 27,5 /5 0,672 5 0,748 5 2,014 5 23 5 26 /
gem 0,372 gem 0,472 gem 1,669 gem 23,9 gem 22,8 gem 2,61
122 Bijlage 4
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
proef 1
proef 2
proef 3
proef 4
proef 5
proef 6
00.20.40.60.8
11.21.41.61.8
22.22.42.6
persoon 1
zonder promillebril
met promillebril
proef 1
proef 2
proef 3
proef 4
proef 5
proef 6
00.20.40.60.8
11.21.41.61.8
22.22.42.6
persoon 2
zonder promillebrilmet promillebril
proef 1
proef 2
proef 3
proef 4
proef 5
proef 6
00.20.40.60.8
11.21.41.61.8
22.22.42.62.8
3
persoon 3
zonder promillebrilmet promillebril
Bijlage 4 123
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
proef 1
proef 2
proef 3
proef 4
proef 5
proef 6
00.20.40.60.8
11.21.41.61.8
22.22.42.62.8
persoon4
zonder promillebrilmet promillebril
proef 1
proef 2
proef 3
proef 4
proef 5
proef 6
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
persoon 5
zonder promillebrilmet promillebril
proef 1
proef 2
proef 3
proef 4
proef 5
proef 6
00.20.40.60.8
11.21.41.61.8
22.22.42.6
persoon 6
zonder promillebrilmet promillebril
124 Bijlage 4
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
proef 1
proef 2
proef 3
proef 4
proef 5
proef 6
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
persoon 7
zonder promillebrilmet promillebril
proef 1
proef 2
proef 3
proef 4
proef 5
proef 6
00.20.40.60.8
11.21.41.61.8
22.2
persoon 8
zonder promillebrilmet promillebril
proef 1
proef 2
proef 3
proef 4
proef 5
proef 6
00.20.40.60.8
11.21.41.61.8
22.22.42.6
persoon 9
zonder promillebrilmet promillebril
Bijlage 4 125
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
proef 1
proef 2
proef 3
proef 4
proef 5
proef 6
00.20.40.60.8
11.21.41.61.8
22.22.42.62.8
persoon 10
zonder promillebrilmet promillebril
126 Bijlage 4
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
Bijlage 4 127
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
Bijlage 5: opdracht wiskunde
5 De BAC-formulen∗V∗p∗8
r∗m∗( 11,055 )
−t∗β
In de teller:
- n: aantal gedronken glazen
- V: volume per glas (cl)
- p: alcoholpercentage
- 8g: 1cl alcohol
In de noemer:
- m: lichaamsmassa in kg
- r: r-factor (widmark-factor) (0,68 voor mannen en 0,55 voor vrouwen)
- 1 kg bloed = 1,055 l bloed
De afbraak van alcohol wordt aangegeven door:
- t: tijd in uur
- β: verteringsfactor (0,17gl∗h ) = 0,17 promille per uur
5.1 Berekenen BAC-waarde van de man
De veranderende factoren zijn het aantal consumpties dat men drinkt en de
lichaamsmassa. Alle consumpties worden gedronken binnen een tijdperk van 1 uur.
Daarna meet men de BAC-waarde. De consumpties die gedronken worden zijn
bieren van 25 cl met een alcoholpercentage van 5,2 %.
m (kg) n = 1 n = 2 n = 3 n = 4 n = 5 n = 6
128 Bijlage 5
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
70 kg 0,06 0,29 0,52 0,75 0,98 1,2175 kg 0,05 0,26 0,48 0,69 0,91 1,1280 kg 0,03 0,23 0,44 0,64 0,84 1,0485 kg 0,02 0,21 0,40 0,59 0,78 0,9790 kg 0,01 0,19 0,37 0,55 0,73 0,91
0 1 2 3 4 5 6 70
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
7075808590
0 1 2 3 4 5 6 70
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
f(x) = 0.23 x − 0.17
massa = 70; na 1u; man
70Linear (70)
0 1 2 3 4 5 6 70
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
f(x) = 0.202285714285714 x − 0.171333333333333
massa = 80; na 1u; man
80Linear (80)
Bijlage 5 129
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
0 1 2 3 4 5 6 70
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
f(x) = 0.18 x − 0.17
massa = 90; na 1u; man
90Linear (90)
De veranderende factoren zijn het aantal consumpties dat men drinkt en de
lichaamsmassa. Alle consumpties worden gedronken binnen een tijdperk van 2 uur.
Daarna meet men de BAC-waarde. De consumpties die gedronken worden zijn
bieren van 25 cl met een alcoholpercentage van 5,2 %.
m (kg) n = 1 n = 2 n = 3 n = 4 n = 5 n = 670 kg 0,00 0,12 0,35 0,58 0,81 1,0475 kg 0,00 0,09 0,31 0,52 0,74 0,9580 kg 0,00 0,06 0,27 0,47 0,67 0,8785 kg 0,00 0,04 0,23 0,42 0,61 0,8090 kg 0,00 0,02 0,20 0,38 0,56 0,74
1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.50
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
7075808590
130 Bijlage 5
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.50
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
f(x) = 0.23 x − 0.34
massa = 70; na 2u; man
70Linear (70)
1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.50
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
f(x) = 0.202 x − 0.34
massa = 80; na 2u; man
80
Linear (80)
1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.50
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
f(x) = 0.18 x − 0.34
massa = 90; na 2u; man
90Linear (90)
Bijlage 5 131
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
5.2 Berekenen BAC-waarde van de vrouw
De veranderende factoren zijn het aantal consumpties dat men drinkt en de
lichaamsmassa. Alle consumpties worden gedronken binnen een tijdperk van 1 uur.
Daarna meet men de BAC-waarde. De consumpties die gedronken worden zijn
bieren van 25 cl met een alcoholpercentage van 5,2 %.
m (kg) n = 1 n = 2 n = 3 n = 4 n = 5 n = 670 kg 0,11 0,40 0,68 0,97 1,25 1,5475 kg 0,10 0,36 0,63 0,89 1,16 1,4380 kg 0,08 0,33 0,58 0,83 1,08 1,3385 kg 0,06 0,30 0,53 0,77 1,00 1,2490 kg 0,05 0,27 0,50 0,72 0,94 1,16
0 1 2 3 4 5 6 70
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
7075808590
0 1 2 3 4 5 6 70
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
f(x) = 0.285428571428571 x − 0.174
massa = 70; na 1u; vrouw
70Linear (70)
132 Bijlage 5
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
0 1 2 3 4 5 6 70
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
f(x) = 0.25 x − 0.17
massa = 80; na 1u; vrouw
80Linear (80)
0 1 2 3 4 5 6 70
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
f(x) = 0.222285714285714 x − 0.171333333333333
massa = 90; na 1u; vrouw
90Linear (90)
De veranderende factoren zijn het aantal consumpties dat men drinkt en de
lichaamsmassa. Alle consumpties worden gedronken binnen een tijdperk van 2 uur.
Daarna meet men de BAC-waarde. De consumpties die gedronken worden zijn
bieren van 25 cl met een alcoholpercentage van 5,2 %.
m (kg) n = 1 n = 2 n = 3 n = 4 n = 5 n = 670 kg 0,00 0,23 0,51 0,8 1,08 1,3775 kg 0,00 0,19 0,46 0,72 0,99 1,2680 kg 0,00 0,16 0,41 0,66 0,91 1,1685 kg 0,00 0,13 0,36 0,60 0,83 1,0790 kg 0,00 0,10 0,32 0,55 0,77 0,99
Bijlage 5 133
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.50
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
7075808590
1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.50
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
f(x) = 0.285 x − 0.342
massa = 70; na 2u; vrouw
70Linear (70)
1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.50
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
f(x) = 0.25 x − 0.34
massa = 80; na 2u; vrouw
80Linear (80)
134 Bijlage 5
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.50
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
f(x) = 0.223 x − 0.346
massa = 90; na 2u; vrouw
90Linear (90)
Bijlage 5 135
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
5.3 Extra opgaves BAC-formule
5.3.1 Opgave 1
Twee meisjes van 60 kg hebben een respectievelijke r-factor van 0,6 en 0,5.
- Wat betekent dit voor hun bot- en vetmassa?
- Wie van hen heeft de grootste BAC als alle andere factoren gelijk zijn?
5.3.1.1 Oplossing
Als men een hogere r-factor heeft betekent dit dat men minder lichaamsvet heeft en
meer lichaamsvocht. Omdat vet en bot geen alcohol absorberen zal iemand met
meer lichaamsvet, dus een kleinere r-factor, meer alcohol in het bloed hebben. De
BAC-waarde zal dus oplopen naar gelang de r-factor daalt en de andere factoren
idem zijn.
5.3.2 Opgave 2
Een student drinkt 7 pilsjes van 25 cl en 4,5% alcoholgehalte op 2 uur tijd. Welke
lichaamsmassa moet hij hebben om niet strafbaar te zijn?
5.3.2.1 Oplossing
De student moet een lichaamsmassa hebben groter dan 116,4 kg. De BAC-waarde
van deze student, wanneer hij een massa heeft van 116,4 kg is 0,500 promille.
136 Bijlage 5
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
5.3.3 Opgave 3
Een vrouw van 62 kg drinkt 7 glazen wijn van 12 cl en 13% alcoholgehalte. Hoe lang
moet zij op café blijven om ongestraft met de wagen te rijden?
5.3.3.1 Oplossing
De vrouw zal 13u moeten wachten vooraleer dat ze weer met de auto zal mogen
rijden.
Bijlage 5 137
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
5.3.4 Opgave 4
Verklaar waarom 2 mannen van respectievelijk 70 en 75 kg die evenveel alcohol
drinken over dezelfde tijd en met dezelfde verteringsfactor toch dezelfde BAC
kunnen hebben.
5.3.4.1 Oplossing
Dit kan als de r-factor verschillend is. De lichtste man zal dan een hogere r-factor
hebben. Dit betekent dat hij meer spieren en minder vet en botmassa bezit dan de
zwaardere man.
Het kan zelfs dat de lichtste man een lagere BAC-waarde zal hebben bij het
consumeren van evenveel alcohol dan de zwaardere man. Dit kan wanneer de r-
138 Bijlage 5
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
factoren nog meer uit elkaar lopen. Dan heeft de lichtste man dus een veel hogere r-
factor dan de zwaardere man.
5.3.5 Opgave 5
Twee vrienden Jef en Jos wegen elk 70 kg en drinken op 4 uur tijd een aantal
softdrinks van 25 cl en 5% alcoholpercentage. De frêle maar gespierde Jef heeft een
r-factor van 0,75 terwijl Jos corpulent is en een r-factor van 0,62 heeft. Ze hebben
beide een gemiddelde verteringsfactor van 0,17 g/(l.h).
Hoeveel glazen mogen ze drinken om met de auto naar huis te kunnen rijden?
5.3.5.1 Oplossing
Jos zal maar 4 softdrinks mogen drinken terwijl Jef er 5 zal mogen drinken. De BAC-
waarde van Jos na 4 softdrinks bedraagt 0,292 promille terwijl die van Jef na 5
softdrinks 0,325 promille bedraagt.
Bijlage 5 139
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
5.3.5.2 BAC-waarde van Jos
140 Bijlage 5
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
Bijlage 5 141
Geïntegreerde proef – Studierichting Biotechnische Wetenschappen 2013 - 2014
5.3.5.3 BAC-waarde van Jef
142 Bijlage 5