C I A! Challenging Investigations in Art forgery ANTWOORDBLADEN 30 april 2015 OPDRACHT 2 LAND: BELGIE Team: A (Flemish) Namen en handtekeningen OPDRACHT 2 2 ANTWOORDBLAD TAAK A 1. Opdracht die je doet aan de hand van de bewijsstukken uit de zakken 1.1. Welke bewijsstukken van de zak “Mix” kunnen toegewezen worden aan de opgegeven locaties? Schrijf de nummers van de bewijsstukken uit de zak “Mix” naast de respectievelijke atelierlocatie in de tabel. (8 Punten) Bewijsstukken uit de zak ”Mix” Atelier aan het meer Atelier in het bos Atelier aan zee LAND: Version 19.04.2015 TEAM: OPDRACHT 2 3 ANTWOORDBLAD 1.2. Opdracht systematiek: Identificeer de bewijsstukken door de nummers die staan op de bewijsstukken in de het juiste hokjes van de tabellen “Systematiek 1” en “systematiek 2” op te schrijven. Een nummer kàn in meerdere hokjes staan van verschillende rijen (bv. in Familie en in Geslacht) Tabel “systematiek 1” (11 Punten) Familie Geslacht (eerste deel van een soortnaam) (Familia) (Genus) 1 punt per juist antwoord 1 punt per juist antwoord Taxussen Taxusboom Taxus (Taxaceae) Zilverspar (Abies) Dennen Lariks (Larix) (Pinaceae) Dennenboom (Picea) Pijnboom (Pinus) Cypressen (Cupressaceae) Russen (Juncaceae) Grassen (Poaceae) Cypergrassen Jeneverbes (Juniperus) Rus (Juncus) Veldbies (Luzula) Gerst (Hordeum) Tarwe (Triticum) Zegge (Carex) (Cyperaceae) Els (Alnus) Berken Haagbeuk (Carpinus) (Betulaceae) Berk (Betula) IJskruidfamilie IJsplant (Aizoaceae) Mesembryanthemum LAND: Version 19.04.2015 09 TEAM: OPDRACHT 2 4 ANTWOORDBLAD Tabel “systematiek 2” (10 Punten) 0,5 punt voor een juist 1 punt voor een juist antwoord antwoord Klas Orde Familie Geslacht (Classis) (Ordo) (Familia) (Genus) Zebramossels Zebramossel Tweekleppigen (Dreissenidae) (Dreissena sp.) (Bivalvia) Zoetwatermossels Zwanenmossel (Unionidae) (Anodonta sp.) Abalonen Abalone Slakken (Haliotidae) (Haliotis sp.) (Gastropoda) Zeeslakken Schaalhoren (Patellidae) Patella sp. Wespen Wesp (Vespidae) (Vespa sp.) Mieren Mier (Formicidae) Formica sp. Bijen Bij (Apidae) Apis sp. Zoetwaterkreeften (Malacostraca) Isopoda (Isopoda) Spinachtigen Spinnen (Arachnida) (Aranea) Kevers (Coleoptera) VliesvleugeInsecten ligen (Insecta) (Hymenoptera) Wantsen (Heteroptera) LAND: Version 19.04.2015 TEAM: OPDRACHT 2 5 ANTWOORDBLAD 2. Mesembryanthemum crystallinum 2.1. Vorm van de ingesloten kristallen 2.1.1. Vul de juiste letter in: (7 Punten) Toon je micropreparaat aan de assistent For the laboratory assistant: Crystals are visible in the object. Tick approprate! Yes No Signature of the laboratory assistant: __________________________________ 2.2. Onderscheid tussen calciumoxalaat- en calciumcarbonaatkristallen 2.2.1. Vink het resultaat van je onderzoek aan Tabel “Reactie van kristallen” Reactie van kristallen met waterstofchlorideoplossing: (3 Punten) Onderzoeksresultaat: Kristallen lossen niet op in waterstofchloride Kristallen lossen op in waterstofchloride met gasproductie Kristallen lossen op in waterstofchloride zonder gasproductie 2.2.2. Conclusie van je onderzoek Kies de juiste letter en noteer deze in het vakje hieronder: LAND: Version 19.04.2015 (2 Punten) TEAM: OPDRACHT 2 6 ANTWOORDBLAD 2.3. Onderzoek van NaCl in de blaasjes. 2.3.1. Opsporen van chloride-ionen (4 Punten) Tabel ”Opsporen van chloride-ionen“ Dit wordt waargenomen: Besluit: Kruis aan in juist vakje Chloride-ionen zijn aanwezig in de vloeistof van de blaasjes Men ziet geen verandering. Er zitten geen chloride-ionen in de vloeistof van de blaasjes Chloride-ionen zijn aanwezig in de vloeistof van de blaasjes Er ontstaat een wit neerslag. Er zitten geen chloride-ionen in de vloeistof van de blaasjes 2.3.2 Opsporen van natriumionen (3 Punten) Tabel “Opsporen van natriumionen” Dit wordt waargenomen: Besluit: Kruis aan in juist vakje Vink de kleur van de vlam aan: Chloride-ionen zijn aanwezig in Geel de vloeistof van de blaasjes Groen Er zitten geen chloride-ionen in Blauw de vloeistof van de blaasjes Rood 2.3.3 Mogelijke oorzaken van fouten tijdens de vlamtest: (1 Punten) Tabel “Mogelijke oorzaken van fouten tijdens de vlamtest” (kruis aan in juist vakje) Oorzaak van de fout De magnesiumnaald is verontreinigd met natrium Zweet LAND: Van toepassing Version 19.04.2015 Niet van toepassing TEAM: OPDRACHT 2 2.4 7 ANTWOORDBLAD De resultaten uit het onderzoek van Mesembryanthemum uit de auto 2.4.1 Geef een overzicht van je onderzoeksresultaten in de checklist “Mesembryanthemum” (0 Punten) Checklist “Mesembryanthemum” Zandachtig Afzonderlijke kristallen Vorm van de kristallen in de cellen Raphides (bundel van naalden) Druses (ophopingen) Samenstelling van de kristallen Calciumcarbonaat Calciumoxalaat NaCl komt voor in de vloeistof van de Ja: blaasjes Nee: Optisch actief Ja: Nee: 2.4.2 Geef hier de juiste naam van de plant (ondersoort!) die gevonden werd in de auto: (4 Punten) LAND: Version 19.04.2015 TEAM: OPDRACHT 2 3 8 Tekening van 20-tal epidermiscellen + enkele huidmondjes. LAND: Version 19.04.2015 ANTWOORDBLAD (12 Punten) TEAM: OPDRACHT 2 4 9 ANTWOORDBLAD Globale studie van de kleine steen uit de auto 4.1. Kruis het juiste antwoord aan in de tabel (5 Punten) Onderzoek van de steen die werd gevonden in de wagen Juist Onjuist De steen is harder dan glas (voorwerpglaasje). Er ontstaan gasbellen, wanneer men water druppelt op de steen Er treedt een duidelijke kleurverandering op, wanneer men water druppelt op de steen Er ontstaan gasbellen wanneer men zoutzuur druppelt op de steen Er treedt een duidelijke kleurverandering op, wanneer men zoutzuur druppelt op de steen 4.2. 5 Resultaat van de globale studie; noteer de juiste letter in het hokje (2 Punten) De zak uit de wagen Uit welke atelier is het bewijsmateriaal in de wagen afkomstig? 5.1 Kruis aan uit welk atelier de bewijsstukken uit de auto afkomstig zijn. (3 Punten) Bewijsmateriaal uit de zak van de auto Atelier Gelabelde stukken bewijsmateriaal Aan de zee Bij het meer In het bos 6 Wie is verantwoordelijk voor de vervalsing van het kunstwerk? Kruis in de onderstaande tabel de meest waarschijnlijke locatie aan, vanwaar het vervalste schilderij afkomstig is: (3 P.) Atelier in het bos Atelier aan het meer Atelier aan zee LAND: Version 19.04.2015 TEAM: OPDRACHT 2 7 10 ANTWOORDBLAD Plant metabolisme 7.1. Vul je juiste getallen in de tabel plantenstofwisseling. 1 = kloppend voor deze plantencategorie 0 = niet kloppend bij deze plantencategorie (14 Punten) Tabel “Stofwisseling van de plant” C3-planten C4-planten CAM-planten Het zuurstofgas dat vrijkomt bij de fotosynthese is afkomstig van CO2. Het zuurstofgas dat vrijkomt bij de fotosynthese is afkomstig van H2O. Over het algemeen zijn de huidmondjes ‘s nachts open. Over het algemeen zijn de huidmondjes overdag open. Het eerste product dat gevormd wordt na opname en binding van CO2 is een verbinding met 4 C-atomen. Maïs behoort tot deze plantengroep. De meeste planten behoren tot deze groep. LAND: Version 19.04.2015 TEAM: OPDRACHT 2 11 ANTWOORDBLAD TAAK B 1. Onderzoek van de verfmonsters 1.1. Reactie met luminol 1.1.1. Noteer je waarnemingen in de tabel. “P“ = positieve test en “N“ = negatieve test. S1 S2 (6 Punten) S3 1.1.2. Welke kleur neem je waar? Kruis aan: (1 Punt) blauw groen rood/oranje 1.1.3. Welk verschijnsel is verantwoordelijk voor het ontstaan van de kleur? Kruis aan: (1 Punt fosforescentie fluorescentie chemoluminescentie 1.2. Opsporen van ijzer m.b.v. de “spotplaat” (19 Punten) 1.2.1. Toon je ‘spotplaat’ aan de labassistent. Hij zal er een foto van nemen. For the laboratory assistant: Spot plate has been photographed. Signature of laboratory assistant: _______________________________________ LAND: Version 19.04.2015 TEAM: OPDRACHT 2 12 ANTWOORDBLAD 1.2.2. Welke monsters bevatten Fe(III)? Noteer je bevindingen in de tabel. “P“ = positieve test en “N“ = negatieve test. S1 S2 (6 Punten) S3 1.2.3. Gebaseerd op de testen die je tot nu toe hebt uitgevoerd: welk(e) monster(s) kunnen bloed bevatten? Zet “P“ indien je veronderstelt dat het monster bloed bevat en “N“ indien je veronderstelt dat dit niet het geval is. (6 Punten) S1 S2 S3 1.3. Opsporen van hemoglobine met de Teichmann test 1.3.1. Welke monsters bevatten Teichmannkristallen? (6 Punten) Gebruik als referentie de afbeelding van Teichmannkristallen naast de microscoop. Zet in de tabel “P “ indien het monster Teichmannkristallen bevat en “N“ indien dit niet het geval is. S1 S2 S3 1.3.2. Toon de labassistent één monster met Teichmannkristallen. (4 Punten) Vraag aan de labassistent dat hij dit hieronder bevestigt. Doe de gelabelde micropreparaten in een omslag en geef deze af samen met je antwoordbladen For the laboratory assistant: Teichmann crystals present not present Slides submitted. Signature of the laboratory assistant: _______________________________________ LAND: Version 19.04.2015 TEAM: OPDRACHT 2 13 ANTWOORDBLAD 2. Onderzoek van het canvas 2.1. Bereken de Rf-waarde van het chloride. (13 Punten) Berekening: Plak hier je chromatogram: Chromatogram: 2.2. In welk monster heb je chloride gevonden? “P“ = positieve test en “N“ = negatieve test. A LAND: B (6 Punten) C Version 19.04.2015 TEAM: OPDRACHT 2 14 ANTWOORDBLAD 2.3. Vat je bevindingen samen. 2. Het schilderij kan slechts afkomstig zijn van een atelier waar bloed wordt gebruikt. (2 Punten) Kruis ”ja” of “neen” aan. Ja, er werd bloed gebruikt Neen, er werd geen bloed gebruikt 2.3.1. Het schilderij kan slechts afkomstig zijn van een atelier met een verhoogde chlorideconcentratie. (2 Punten) Kruis ”ja” of “neen” aan Ja Neen 2.3.3 Gebaseerd op je bevindingen, van welk atelier kan het schilderij afkomstig zijn? (6 Punten) Zet in de tabel “P“ indien het atelier mogelijk is en “N“ indien het atelier niet mogelijk is. atelier in het bos atelier aan het meer atelier aan de zee 3 Theoretische opdracht 3.1 Kruis aan wat van toepassing is. (8 Punten) Juist 3.1.1. 3.1.2. 3.1.3. 3.1.4. Fout De Rf-waarde verandert met de tijd dat de plaat in de DLC-kamer blijft. Om luminescentie te krijgen moeten elektronen altijd gepromoveerd ('geëxiteerd') worden door een een chemische reactie De heemgroep met ijzer treedt op als een katalysator tijdens de luminol-reactie die je hebt uitgevoerd. IJzer wordt geoxideerd, wanneer het reageert met SCN- LAND: Version 19.04.2015 TEAM: OPDRACHT 2 3.2 15 ANTWOORDBLAD Bij een vergroting van 40x lijkt een kristal 2 cm lang te zijn. Hoe lang is het is werkelijkheid? (6 Punten) Berekening: LAND: Version 19.04.2015 TEAM: OPDRACHT 2 16 ANTWOORDBLAD Taak C 1. Meting van de golflengte van een laser 1.1. Bereken de hoek 𝜶 tussen het 0-de en 1-ste orde maximum. (3 Punten) Je moet de afstand kennen tussen tralie en vloer L en tussen twee merktekens op het zwarte papier X (Fig. 1.2). Formule voor 𝛼: Hoek 𝛼 = graden 1.2. Bepaal de tralieconstante, d.w.z. de afstand tussen twee lijnen van het tralie. Druk het resultaat uit in de eenheid meter. (3 Punten) Tralie constante d = m 1.3. Golflengte van de laser (6 Punten) Schrijf de omgevormde formule ter bepaling van de golflengte op. Bereken de golflengte van het licht voor het 1-ste orde maximum (𝑛 = 1) gebruikmakend van je meetwaarden. 𝜆= 𝜆= LAND: 𝜆= m Version 19.04.2015 nm TEAM: OPDRACHT 2 17 ANTWOORDBLAD 2. Onderzoek van de stukjes canvas (10 Punten) 2.1. Bepaling van de diffractiehoek van de stukjes doek A —> E Tabel 2.1a stukje stof A A A B B B C C C D D D E E E afstand L hoek 𝜶 (graden) afstand X Tabel 2.1b stukjes stof gemiddelde waarde van de hoek (graden) standaarddeviatie (graden) A B C D E LAND: Version 19.04.2015 TEAM: OPDRACHT 2 18 2.2. Diagram: stukjes canvas A —> E – diffractiehoek ANTWOORDBLAD (10 Punten) Plak hieronder je diagram! LAND: Version 19.04.2015 TEAM: OPDRACHT 2 19 ANTWOORDBLAD 2.3. Mogelijke ateliers van vervalsers Vul de diffractiehoek in. ( 3 Punten) Tabel 2.3 stukje stof P P P afstand L afstand X Diffractiehoek van stukje stof P: 𝛼 = en standaarddeviatie) hoek 𝜶 (graden) graden (gemiddelde waarde Mogelijke ateliers van vervalsers: 3. Identificatie van een vloeistof 3.1. Instelling van het experiment Noteer de nulwaarde! ( 1 Punt) Nulwaarde: …………………… graden 3.2. Welke vloeistof vertoont optische activiteit? Noteer je resultaat in Tabel 3.2! ( 3 Punten) Tabel 3.2 vloeistofmonster ja nee A B C Check en aftekening (Confirmation by the lab assistant): LAND: Version 19.04.2015 TEAM: OPDRACHT 2 20 ANTWOORDBLAD 3.3. Meting van de optische activiteit bij verschillende concentraties ( 8 Punten) Tabel 3.3a concentratie [g/100ml] verdunning origineel 50 origineel 50 origineel 50 1 25 1 25 1 25 2 12,50 2 12,50 2 12,50 3 6,25 3 6,25 3 6,25 Rotatiehoek 𝜶 [graden] Bereken het gemiddelde en de standaarddeviatie. Tabel 3.3b verdunning concentratie [g/100 ml] LAND: origineel 50 1 25 2 12,50 3 6,25 Gemiddelde waarde van de rotatiehoek 𝜶 [graden] Version 19.04.2015 Standaarddeviatie [graden] TEAM: OPDRACHT 2 21 3.4. Opstellen van een ijkgrafiek voor de optische rotatie ANTWOORDBLAD ( 10 Punten) Teken een grafiek op millimeterpapier, waarin de rotatiehoek is uitgezet als functie van de concentratie. Plak deze grafiek hieronder! Zorg ervoor dat de gemiddelde waarde, foutengebiedjes en best passende rechte lijn zijn toegevoegd. LAND: Version 19.04.2015 TEAM: OPDRACHT 2 22 3.5. Bepaling van de specifieke rotatiehoeken ANTWOORDBLAD ( 8 Punten) Tabel 3.5 LAND: verdunning concentratie [g/100 ml] origineel 50 1 25 2 12,50 3 6,25 Gemiddelde waarde specifieke rotatiehoek [𝜶] [graden·mL/(dm·g)] Version 19.04.2015 Standaarddeviatie [graden·mL/(dm·g)] TEAM: OPDRACHT 2 23 ANTWOORDBLAD 3.6. Grafiek: Specifieke rotatiehoek als functie van de concentratie (10 Punten) LAND: Version 19.04.2015 TEAM: OPDRACHT 2 24 ANTWOORDBLAD 3.7. Interpretatie van de resultaten (9 Punten) Kruis aan wat van toepassing is voor jouw experiment Juist Tabel 3.7 Fout De constante functie is gebaseerd op het feit dat de specifieke rotatiehoek van een stof niet afhangt van de concentratie. De toename van de concentratie leidt tot kleinere waarden van de specifieke rotatiehoek. De onzekerheden van de gemeten waarden zijn het gevolg van onnauwkeurige metingen van de hoek. De onzekerheden van de gemeten waarden zijn het gevolg van onnauwkeurige verdunningen. De onzekerheden van de gemeten waarden zijn het gevolg van wisselende intensiteiten van de laser De onzekerheden van de gemeten waarden zijn het gevolg van de golflengte van de laser. De onzekerheden van de gemeten waarden zijn het gevolg van de meetmethode. De onzekerheden van de gemeten waarden kunnen worden gereduceerd door het tekenen van een best passende lijn. De onzekerheden van de gemeten waarden kunnen worden gereduceerd door het uitvoeren van extra metingen. 3.8. Bepaling van de substantie 3.8.1. De specifieke rotatiehoek [𝜶] = ( 6 Punten) graden 3.8.2. Selecteer de substantie met een specifieke rotatiehoek het dichtst bij jouw resultaat. Kruis aan wat van toepassing is. Tabel 3.8a materiaal Ja Neen fructose glucose sacharose tartaarzuur ascorbinezuur LAND: Version 19.04.2015 TEAM: OPDRACHT 2 25 3.9. Identificatie van de atelier(s) ANTWOORDBLAD (2 punten) Mogelijke atelier(s) voor de vervalsing: LAND: Version 19.04.2015 TEAM: OPDRACHT 2 26 ANTWOORDBLAD Taak D 1. De conclusies van het onderzoeksteam 1.1. Vul in “Y” (van toepassing) of “N” (niet van toepassing) in de tabel. (0 Punten) Tabel “Samenvatting van de bevindingen van het onderzoeksteam“ Onderzoeksmethodes Atelier in het bos Atelier aan de zee Atelier aan het meer Chemische analyses van de monsters van de verschillende ateliers Onderzoek naar de optische activiteit van Mesembryanthemum crystallinumblaasjes Visueel onderzoek van het stukje canvas Onderzoek van Mesembryanthemum crystallinum Onderzoek van het bewijsmateriaal uit de koffer van de wagen 1.2. Zet een X waar van toepassing Tabel “Conclusie van het onderzoeksteam“ Voortgaande op het wetenschappelijk bewijsmateriaal, gelooft het wetenschappelijk team dat de vervalsing gebeurde in de volgende atelier(s): (6 Punten) Juist Fout Kunstatelier in het bos Kunstatelier aan het meer Kunstatelier aan de zee LAND: Version 19.04.2015 TEAM: OPDRACHT 2 27 ANTWOORDBLAD Taak E 1. Feiten over.... 1.1. Zet een X waar van toepassing (24 Punten) Tabel “Feiten over….“ Feiten over kleuren Kwarts Feiten over bloed Feiten over licht Juist Fout Jeans werden oorspronkelijk gekleurd met plantaardige kleurstoffen. De kleur van iets hangt gedeeltelijk af van de spectrale samenstelling van het invallend licht. Kunstbloed is een chemische verbinding die chroom bevat. Nierstenen kunnen deels bestaan uit calciumoxalaat. Men gebruikt Röntgenstralendiffractie om de structuur van kristallen te bepalen. Kwarts bestaat uit zuiver Si(IV)oxide waardoor het niet als een kristal geclassificeerd wordt Vergeleken met bloedplasma is de isotonische NaCl-oplossing een isoosmotische oplossing. Een bloeddruk van 114 mm Hg stemt overeen met de druk van 1,5 m hoge waterkolom. De chroom(VI)-concentratie in menselijk bloed bedraagt ≈100 µg/L. De volgende moleculen zijn fotoreceptoren: chlorofyl in de fotosynthese, fytochroom bij de groeiregulering, rhodopsine bij het zien, flavoproteïne bij fototropisme. Moleculen met een hoge mate van symmetrie vertonen optische activiteit. De wet van Lambert-Beer geldt enkel voor rode oplossingen. LAND: Version 19.04.2015 TEAM: