Waaruit bestaat een schelp?

Datum: augustus 2002

Principe:

Het aantonen van  calciumcarbonaat.

Materiaal:

  • schelp
  • zoutzuur (10%)
  • kalkwater (Ca(OH)2 in water)
  • natriumsulfaat (Na2SO4)
  • natriumcarbonaat (Na2CO3)
  • gedemineraliseerd water
  • erlenmeyer
  • reageerbuis
  • flexibele slang
  • stop met gaatje
  • roerstaaf
  • bekerglas
  • mortier met vijzel

Uitvoering:

1. Analyse op carbonaten.
  • Bouw de opstelling op zoals hierbeneden geschetst.
a. Carbonaat in soda:
  • Vul de erlenmeyer met ca. 50 ml zoutzuur 10% en de reageerbuis met kalkwater (halfvol).
  • Doe het glazen buisje in de reageerbuis.
  • Schep daarna een volle theelepel grove soda in de erlenmeyer en doe onmiddellijk daarna de stop op de erlenmeyer.
  • Er borrelt nu door de reageerbuis kooldioxidegas en in de erlenmeyer bruist het kooldioxide gas hevig.

b. Carbonaat in schelpen:

  • Vervang het kalkwater en blaas de opstelling een beetje door.
  • Doe nu bij het zuur in de erlenmeyer 2 a 3 schelpen en handel verder volgens a.
  • Laat de reactie in de erlenmeyer helemaal aflopen. Zet de kolf desnoods een hele nacht open weg. De vloeistof in de erlenmeyer heb je nodig voor de volgende proef.
2. Analyse op calciumionen.

a. Doe een reageerbuis halfvol met kalkwater en voeg vervolgens enkel druppels van een natriumsulfaatoplossing toe.

b. Filtreer een deel van de oplossing van schelpen uit proef 1 door een papieren filter in een reageerbuis totdat deze halvol is. Voeg vervolgens een paar ml van de natriumsulfaatoplossing toe.

 

Resultaat:

1. Analyse op carbonaten.
a. Carbonaat in soda:
Na enige tijd wordt de vloeistof in de reageerbuis troebel; er ontstaat een wit neerslag.
b. Carbonaat in schelpen:
Wederom wordt na enige tijd de vloeistof in de reageerbuis troebel en ontstaat er een wit neerslag.
2. Analyse op calciumionen:
a. Er ontstaat een wit neerslag.
b. Er ontstaat wederom een wit neerslag.
 

Discussie:

Iedereen die op het strand komt heeft wel eens schelpen gezocht en zich afgevraagd waaruit deze bestaan. De verschillende soortenschelpen hebben een overeenkomstige samenstelling, alhoewel men dit niet zou zeggen gezien de verschillende kleuren en vormen.
1. Analyse op carbonaten.
a. Carbonaat in soda:
Het witte neerslag is calciumcarbonaat.
Reactie: CO2 + Ca2+ + 2OH- --> CaCO3
i  + H2O
Het koolzuur wordt  ontwikkeld door de reactie in de erlenmeyer tussen de soda (natriumcarbonaat, Na2CO3.10H2O) en het zoutzuur.
Reactie: 2Na+ + CO32- + 2H3O+ + 2Cl- --> CO2
h + 2Na+ + 2Cl- + 3H2O
Met dit experiment laten we zien dat we met kalkwater carbonaten kunnen aantonen.
b. Carbonaat in schelpen:
Ook bij deze proef ontstaat weer een troebele vloeistof en wordt er dus kooldioxide ontwikkeld. De schelpen bevatten dus carbonaat.
Het carbonaat in de schelpen is voornamelijk als als calciumcarbonaat aanwezig.
Reactie: CaCO3 + 2H3O+ + 2Cl- --> CO2
h + Ca2+ + 2Cl- + 3H2O            
2. Analyse op calciumionen:
a. Het witte neerslag is gips (calciumsulfaat).
Reactie: Ca2+ + 2Na+ +SO42-  --> CaSO4
i  + 2Na+
Met een natriumsulfaatoplossing kun je dus calciumionen aantonen.
b. Het witte neerslag is dus gips. Hieruit kunnen we concluderen dat er calciumionen in de oplossing aanwezig waren. De schelpen bevatten dus calcium.

Conclusie:

  • Schelpen bevatten calcium (Ca2+) en carbonaat (CO32-).
  • Schelpen bestaan voor het grootste gedeelte uit calciumcarbonaat.

Opmerkingen:

  • Kalkwater: dit is een verzadigde heldere oplossing van calciumhydroxide in water; het is een reagens op koolzuurgas (CO2), en moet dus afgesloten van de lucht bewaard worden aangezien lucht CO2 bevat.
    Doe 100 ml water in een bekerglas van 250 ml en doe hierbij 4 a 5 theelepels calciumoxide of calciumhydroxide of bouwklak en roer 5 minuten lang. Laat de niet opgeloste stof bezinken en filtreer door een papieren filter in een flesje van 100 ml. Markeer de fles met de naam 'Kalkwater' en schrijf er de bereidingsdatum op.

  • Dit experiment kun je ook met eierschalen of schoolkrijt doen. 

  • De aantoningsreactie op calciumionen met sulfaat, is niet selectief. Ook Pb2+ en Ba2+ vormen een neerslaand sulfaat .

  • I.p.v. Natriumsulfaat kan men ook Kaliumsulfaat gebruiken.             

Literatuur:

  • Freek Roelandse; 'Waaruit bestaat een schelp?'; DJO; 7 1975; p 194,185.

  • Gerard Willemsen; 'Schelpen en hun bewoners'; DJO; 7 1983; p 220-222.

Achtergrondinformatie:

Schelpen zijn weekdieren (mollusca). Weekdieren worden verdeeld in klassen en klasse 3 is de klasse van de tweekleppigen (bivalvia = lamellibranchia)

De klasse van de tweekleppigen is een voornamelijk mariene klasse (slechts enkele soorten leven in zoet water). Kenmerkend is dat het dier beschermd wordt door twee schalen die in elkaar passen en die scharnieren aan het slot. Van de tweekleppigen kennen we vooral de mossel en de oester waarvan we dan voornamelijk de smaak kennen. Het zijn dieren die voornamelijk vastzittend leven, maar er zijn ook enkele soorten (zoals de St Jakobsschelp) die d.m.v. een straalaandrijving snelle zwembewegingen kan maken.

Kenmerken

1) De schelp

De twee kleppen van de schelp zijn aan de rugzijde verbonden door een elastische band, de slotband of het ligament. Aan de rugzijde voor het ligament ligt de bolle schelptop of umbo. Dit is het oudste deel van de schelp. Naarmate het dier groeit, scheidt de mantel achtereenvolgens de verschillende zomen van de schelp af, die elk weer verder reiken dan de vorige. Daardoor ontstaan een aantal concentrische groeistrepen. De schelp bestaat uit drie lagen: de dunne donkere buitenste laag die de schelp tegen het in water opgeloste koolzuur beschermt. Daaronder ligt de dikke prismalaag die uit calciumcarbonaat kristallen bestaat die loodrecht op de schelp oppervlakte zijn afgezet. De binnenste parelmoerlaag bestaat ook uit calciumcarbonaat kristallen in dunne blaadjes die evenwijdig aan de oppervlakte zijn afgezet.

De mantel kan een parel afscheiden als afweer tegen het ťťn of andere vreemde lichaam, gewoonlijk een parasiet, zoals het larvestadium van een trematode (trilhaarworm). Wanneer een larve of een zandkorrel op het mantelepitheel blijft vastzitten, vormt het epitheel rondom dit vreemde voorwerp een zakje en kapselt het in door afscheiding van concentrische lagen parelmoer.

Normaal gapen de kleppen door de elasticiteit van het ligament. Wil een tweekleppige zijn schaal sluiten, dan heeft hij hiervoor twee zeer sterke sluitspieren. Zo kan een mossel zich een tijdje beschermen tegen uitdroging of tegen belagers.

2) Beweging

Vele tweekleppigen hechten zich aan rotsen met vele draden die uitgescheiden worden door een klier (byssus). Deze draden vormen de zogenaamde baard van de mossel. Er zijn echter ook veel tweekleppigen die in het zand leven en die zich verplaatsen met behulp van hun graafvoet. Eerst wordt de puntige voet naar voren gestoken en verankerd door zwelling van het vrije uiteinde (door toevoer van bloed naar de voetholte). Vervolgens trekken de spieren samen, waardoor het lichaam naar voor wordt getrokken.

3) Voeding & ademhaling

Tegen de twee kleppen kleeft de mantel van de mossel. Aan de rugzijde liggen de ingewanden en daaronder, tussen de mantel hangt de voet, in de mantelholte. Links en rechts van de voet hangen de kieuwen. Aan de achterzijde is de mantel niet volledig dicht, maar heeft hij twee openingen; de gekartekde instroomopening en de ronde uitstroomopening. De kieuwen dragen microscopische porieŽn en zijn bedekt met trilhaarepitheel. Door de trilhaar beweging ontstaat er een waterstroom van instroomopening via de poriŽn door de kieuwbuizen naar de uitstroomopening. De mossel is dus een aktieve filteraar die gemiddeld 2,5 liter water per uur filtert.

In de waterbuizen lopen de bloedvaten en vindt de gaswisseling plaats. De waterbuizen lopen naar boven en monden uit in de kieuwgangen die het water tot bij de uitstroomopening brengt.

De zware deeltjes zoals zand bezinken in de mantelholte waar ze door trilhaartjes worden uitgestoten. De lichte (organische) deeltjes blijven aan het slijm kleven dat door de kieuwen afgescheiden wordt en worden eveneens door trilhaartjes tot bij de mondlappen gebracht. Hier wordt nogmaals gesorteerd zodat alleen de organische deeltjes de mond bereiken. Er is geen radula omdat alleen de kleine deeltjes tot bij de mond geraken. De mossel heeft een maag en een

darm die door het hart gaat. Het verteerde voedsel wordt uitgescheiden via de anus die bij de uitstroomopening ligt. Er is ook nog een uitscheiding via de nier zodat ook de afbraakprodukten het lichaam kunnen verlaten.

4) Het bloedvatstelsel

Het bloedvatstelsel van de tweekleppigen is een open systeem met grote bloedvaten die in verbinding staan met onregelmatig gevormde bloedruimten (sinussen) in de weefsels. Wanneer de grote sinus in de voet zich met bloed vult, is de zwelling van de voetpunt van betekenis bij de voortbeweging. Het hart bestaat uit twee boezems waarin het bloed verzameld wordt en ťťn krachtige kamer die het bloed verder pompt. Vanuit de sinussen stroomt het kleurloze bloed naar de aderen en vandaar terug naar het hart. Het bloed is kleurloos omdat het geen hemoglobine, maar amoeboÔdale cellen bevat.

5) Het zenuwstelsel

Het zenuwstelsel is vrij primitief bij de tweekleppigen. Ze hebben geen kop en slechts drie paar zenuwknopen. Toch hebben ze zintuigcellen die gevoelig zijn voor licht, aanraking of chemische stoffen die de mossel doen reageren (vb voet en mantel intrekken zodat de schelp gesloten wordt).

6) Voortplanting

De tweekleppigen zijn van gescheiden geslacht en planten zich uitsluitend geslachtelijk voort. De mannetjes hebben gelobde gonaden in de voet die uitmonden aan de uitstroomopening. Ze lozen hun zaad dan ook vrij in het water. Bij de zoetwatermossel komt het zaad met het instromende water binnen bij de vrouwtjes, passeren de kieuwporiŽn en worden binnen de kieuwzakken vastgehouden, waar de bevruchting plaatsvindt. De zygote (bevruchtte eicel) ontwikkelt zich in de kieuwzakholte tot een tweekleppige larve die glochidium genoemd wordt. Aan de rand van de schelpkleppen bezit glochidium schepre tanden waarmee het zich aan de kieuw van een vis kan vastbijten. Op de kieuwen van de vis parasiteren ze een tijdje tot ze loslaten en zelfstandig gaan leven. Bij de mariene mosselen werpen ook de vrouwtjes hun eieren in het water en de bevruchting heeft dus in het water plaats. Daarbij ontstaat eerst een trochophora en daarna een veliger larve (zie slakken).


11-01-2017