Вложение | Размер |
---|---|
gazirovannye_napitki.doc | 746 КБ |
Муниципальное образовательное учреждение
средняя общеобразовательная школа № 6
г. Омутнинска Кировской области
Газированные напитки:
польза или вред?
Работу выполнили
ученицы 9 «А» класса
Змеева Виктория Сергеевна
Некрасова Кристина Николаевна
педагог- консультант
учитель химии-экологии
Чупрун Марина Александровна
2008 г.
Содержание
стр.
1. Введение ……………………………………………………………………. 3
2. Сведения о компонентах,
входящих в состав минеральной воды ………………………………………7
3. Состав газированных напитков ………………………………………………8
4. Влияние компонентов газированной воды на здоровье человека ………..12
5. Органолептические показатели газированной воды
(Буратино, Coca-Cola, Fanta) и минеральной Нижне-Ивкинской воды …… 15
6. Исследование химического состава различных образцов воды …………. 18
7. Общие выводы и предложения по работе ………………………………… .21
8. Приложение …………………………………………………………………. 22
9. Список используемой литературы …………………………………………. 31
Введение.
В выборе темы мы задумывались недолго. Она звучит так: «Газированные напитки: польза или вред?».
«Вода, у тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха, тебя невозможно описать, тобой наслаждаются, не ведая, что ты такое. Нельзя сказать, что ты необходима для жизни, ты - сама жизнь» - знаменитые слова французского писателя Антуана де Сент-Экзюпери, отражающие и свойства и всю значимость воды.
Действительно без воды человек и все живое на земле не смогут продержаться и месяца, но действительно ли то, что мы пьем для утоления жажды, приносит нам пользу? Это мы и решили выяснить с помощью различных методов в ходе нашей исследовательской работы.
Цель проекта: выявить, с помощью различных методов, степень положительного и отрицательного воздействия газированной и минеральной воды на здоровье человека и познакомить с полученной информацией учащихся школы через буклеты.
В соответствии с выбранной целью были поставлены следующие задачи:
Изучить органолептический и химический состав газированных напитков(Coca-Cola, Fanta, Буратино) и минеральной воды (Нижне - Ивкинская) различными методами:
экспериментальным путём
проанализировать информацию о составе напитков, содержащуюся на этикетках.
Выявить степень опасности влияния веществ, содержащихся в газированной и минеральной воде, на здоровье человека, используя литературные источники.
Провести анкетирование учащихся с целью выявления потребления газированных напитков и минеральной воды.
Собрать сведения о заболеваниях желудочно-кишечного тракта учащихся МОУ СОШ № 6 г.Омутнинска.
Сделать выводы о влиянии газированной и минеральной воды на здоровье человека.
Предложить практические рекомендации по решению данной проблемы.
Для проведения исследования нами были выбраны следующие объекты:
газированная вода: Coca-Cola, Fanta, Буратино (см. Приложение №1);
Нижне-Ивкинская минеральная вода №2К питьевая лечебно-столовая сульфатно-кальциевая (см. Приложение №1);
учащиеся школы.
7. Разработать буклет по теме.
Предметом изучения стала степень положительного и отрицательного воздействия компонентов, входящих в состав данных напитков на здоровье человека. В настоящее время существует гипотеза, согласно которой, возникновение заболеваний и старение организма связаны с нарушением внутри и внеклеточного обмена жидкостей. И здоровье человека зависит не только от состава пищи, но и от состава воды, в том числе и газированной.
Согласно проведенному анкетированию среди учащихся МОУСОШ №6 г. Омутнинска, наиболее потребляемой в начальном звене оказалась минеральная вода (см. рис.№1), которую в среднем звене заменил более дешевый и сладкий напиток «Буратино». Наименьшей популярностью пользуются газированные напитки Coca-cola (потребляют 20% учащихся) и Fanta (потребляют 10% учащихся), что может быть связано с их дороговизной.
Рис. №1
В наши дни разнообразные газированные напитки заполнили прилавки магазинов. Проведя блиц- опрос в магазинах «Сюрприз» и «Гастроном» было обнаружено, что заказ газированных напитков и минеральной воды возрастает каждый месяц, даже не за год. Из этого можно сделать вывод, что потребность к этой продукции возрастает. А ведь не многие понимают, что компоненты, входящие в состав газированной и минеральной воды, способны вызвать ухудшение здоровья человека. Итак, что же несет газированная вода нашему организму: пользу или вред? Этот вопрос и стоит нам решить в ходе исследования. Для этого мы использовали следующие методики:
изучение органолептических показателей воды
обнаружение химических элементов в газированных и минеральных напитках
анкетирование учащихся
Вода, которую мы используем для утоления жажды, должна соответствовать ряду требований:
Иметь хорошие органолептические показатели, то есть быть прозрачной, без дополнительных примесей, постороннего запаха и вкуса, не предусмотренного производителями.
Содержание химического состава должно быть безвредным, то есть недопустимо присутствие токсичных, канцерогенных, радиоактивных веществ в концентрациях опасных для здоровья.
Не должна содержать патогенных бактерий, яиц и личинок гельминтов, а также возбудителей различных заболеваний.
Сведения о компонентах, входящих в состав минеральной воды.
Первоначально мы тщательно ознакомились с содержанием этикеток о составе компонентов входящих в состав изучаемых напитков, а затем, используя дополнительную литературу, более подробно узнали о влиянии этих веществ на организм человека. Наибольшее внимание было уделено тому, какие заболевания могут вызвать эти напитки при их употреблении.
Нижне-Ивкинская минеральная вода № 2К питьевая лечебно-столовая сульфатно-кальциевая содержит в своем составе ряд компонентов:
Гидрокарбонаты (бикарбонаты), кислые соли угольной кислоты Н2СО3, напр., питьевая сода NаНСО3.
Хлориды - химическое соединение хлора с другими элементами. Хлорид натрия (NaCl)– это одна из важнейших форм поступления в организм хлора, который стимулирует обмен веществ, рост волос, придает бодрость и силу. Больше всего этого вещества содержится в плазме крови.
Сульфаты- соли или эфиры серной кислоты Н2SO4. Соли — средние (напр., К2SO4) и кислые, или гидросульфаты (КНSO4), — кристаллы. В составе данных соединений содержится сера, которая является одним из основных химических компонентов клеток всех живых организмов. Она входит в состав белка, витаминов, гормонов, участвует в окислительно-восстановительных реакциях организма.
Магний — один из десяти наиболее распространенных элементов земной коры, входит в состав множества минералов — силикатов, алюмосиликатов, карбонатов, хлоридов, сульфатов и др. Является необходимым биоэлементом. Играет роль стимулятора обмена веществ, содержится в печени, костях, крови, нервной ткани и мозге. Магния в человеческом организме намного меньше, чем кальция – всего 40 г. Однако ему отведена важная роль в нашем организме: ионы магния «сшивают» молекулы белка в клубочки, обеспечивая структуру этих молекул.
Кальций — один из наиболее распространенных на Земле элементов. На долю кальция приходится более 1,5% от массы тела человека, 98% кальция содержится в костях скелета. Этот элемент не только делает наши кости крепче, но и способствует работе нервной системы. Норма потребления кальция – 1,5 г. в день.
Вода применяется при хронических гастритах, преимущественно с нормальной и повышенной секреторной функцией желудка, не осложнённой язвенной болезнью желудка и двенадцатипёрстной кишки, хронических колитах, энтероколитах, хронических заболеваний печени, желчевыводящих путей, хронических панкреатитах, болезни обмена веществ, хронических заболеваниях мочевыводящих путей. Минеральная вода применяется при вышеуказанных заболеваниях лишь вне фазы обострения.
Таким образом, компоненты, входящие в состав минеральной воды, довольно благоприятно влияют на организм человека. Кроме этого в состав минеральной воды не входит опасных пищевых добавок: красителей, стабилизаторов, антиоксидантов и т.д. Качество продукции обеспечено сертифицированной системой менеджмента качества и соответствует требованиям ГОСТ Р ИСО 9001-2001. Предупреждающая информация о негативном влиянии минеральной воды при некоторых заболеваниях содержится на этикетке, но достаточно мелким шрифтом.
Состав газированных напитков
Содержание различных компонентов, входящих в состав газированных напитков можно отразить в виде таблицы (см. табл. №1).
Таблица №1
Состав газированных напитков
Признаки сравнения | Газированная вода |
Буратино | Coca-Cola | Fanta с апельсиновым соком |
1.Наличие знака соответствия Российскому стандарту (РСТ) | Знак есть. | Знак есть. | Знак есть. |
2. Наличие ГОСТа или ТУ на этикетке | ГОСТ 28188-89 | Указан только ТУ 9185-437-00008064-2000 | Указан только ТУ 9185-010-40227765-03 |
3.Наличие пищевых добавок: А) ароматизаторы | Ароматическая основа «Буратино» OL 12401 | Натуральные ароматизаторы, кофеин. | Натуральные и идентичные натуральным |
Б) подсластители | «Мегасвит 200» | Не указаны, используется сахар. | Сахаринат натрия (Е 954) |
В) красители | Пищевой колер карамельный 15754 | Сахарный колер (карамель (Е 150b)) | Желтый солнечный закат (Е 110) |
Г) консерванты | Бензоат натрия (Е211) | Не указан | Бензоат натрия (Е211) |
Д) пищевые кислоты | Лимонная кислота (Е 330) в качестве регулятора кислотности | Ортофосфорная кислота в качестве регулятора кислотности | Лимонная кислота (Е 330) в качестве регулятора кислотности и аскорбиновая кислота, в качестве антиоксиданта. |
Е) стабилизаторы | Не указаны | Не указаны | Гуммиарабик, изо- бутират ацетат сахарозы. |
Некоторые пищевые добавки, способны вызывать серьезные изменения в организме человека (см. табл.№2)
Таблица №2
Таблица буквенно-цифровых кодов добавок
Международные коды потенциально вредных пищевых добавок | Воздействие на организм человека |
Е: 151, 343, 626 - 635 | Вызывают кишечные расстройства |
Е: 154, 250, 251 | Влияет на артериальное давление |
Е: 233, 310, 311, 312, 907 | Вызывает сыпь |
Е: 131, 142, 153, 210-216, 219, 230, 240, 249, 259, 280-283, 330, 954 | Проявляет канцерогенную активность |
Е: 338- 341, 450-454, 461-463, 465, 466 | Вызывает расстройство желудка |
Е: 320, 321 | Повышает уровень холестерина |
Е: 104,110,122,141,150,171,173,241, 447 | Токсичное действие не подтверждено, но вероятно |
Е: 102,120, 124,127, 1296, 155, 180, 201, 220, 222-224, 228, 233, 242, 270 (опасна для детей), 400-405, 501-503, 620, 636, 637 | Опасны по ряду причин |
Е: 123, 510, 513, 527 | Очень опасны по ряду причин |
Е: 151, 160, 231, 232, 239, 951, 1105 | Вызывает кожные заболевания |
Е: 103, 105, 111,121, 123,125, 126,130,152,952 | Запрещены к применению |
Основными компонентами, входящими в состав газированных напитков, являются вода, сахар и диоксид углерода.
Вода – Н2О без вкуса, запаха, цвета. Воде принадлежит важнейшая роль в геологической истории планеты. Без воды не может существовать ни один организм. Рациональный питьевой режим составляет 2-2,5 л/сутки, при повышении температуры увеличивается до 3,5 л., а при физических нагрузках, тяжелом труде возрастает до 4-11 л/день. Принимать воду следует дробными порциями 200-400 мл. (1-2 стакана), при обильном питье может произойти гемолиз эритроцитов. Качество питьевой воды нормируется государственным стандартом ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая, гигиенические требования и контроль качества». Вода используется во всех отраслях: промышленных, в производстве продуктов питания, в химических анализах, в медицине.
Сахар - пищевой продукт, получаемый главным образом из сахарной свёклы и сахарного тростника. Выпускается в виде сахарного песка и сахара – рафинада. Энергетическая ценность: 100 г. сахара- 1,68 МДж (около 400 ккал). Избыточное потребление сахара может вызвать сахарный диабет, а также способствует увеличению веса.
Диоксид углерода - СО2 , бесцветный газ со слегка кисловатым запахом и вкусом, плотность 1,98 г/ л . Охлаждая диоксид углерода при обычном давлении получают твёрдую снегообразную массу с tвозд.= 78,5°С. Применяют в производстве соды, при газировании воды, в огнетушителях.
Кроме перечисленных компонентов в состав напитка Coca-cola входит ортофосфорная кислота, кофеин.
Ортофосфорная кислота Н3РО4- кислота средней силы, tпл.= 42,35°С, полупродукт в производстве удобрений, фармацевтических препаратов, компонент антикоррозийных покрытий на металлах. В напитке используется в качестве регулятора кислотности.
Кофеин, алкалоид, содержащийся в семенах кофейного дерева, листьях чайного куста, орехах кола. (Кола- плод вечнозелёных растений). Семена, содержащие кофеин и теобромин, используются в медицине и для изготовления тонизирующих напитков Coca- Сola. Оказывает возбуждающее действие на центральную нервную и сердечно- сосудистую системы. Применяется, как стимулирующее средство, при отравлении наркотиками.
В газированной воде «Fanta» вместо фосфорной кислоты в качестве регулятора кислотности используется лимонная кислота (Е 330), которая представляет собой бесцветные кристаллы, легко растворяющиеся в воде. Получают лимонную кислоту из махорки и брожением углеводов. Применяют в фармацевтической и пищевой промышленности. Соли лимонной кислоты используют в медицине для консервирования крови. В состав данного напитка входит и ряд других компонентов:
Гуммиарабик - вязкая прозрачная жидкость, выделяемая некоторыми видами акации. Растворяется в Н2О, образуя клейкий раствор. Применялся как клеящее вещество.
Бензоат натрия – С6Н5СООН (Е 211), бесцветные кристаллы, tпл.= 122, 4°С. Применяются в производстве красителей, лекарственных и душистых веществ, в медицине как наружное средство противомикробного и фунгицидного действия. Бензоат натрия - отхаркивающее средство, консервант пищевых продуктов.
Ароматические соединения – органические соединения, молекулы которых содержат бензольные ядра из 6 атомов углерода, участвующих в образовании единой системы сопряжённых связей. Название связано с тем, что первые открытые представители ароматических соединений обладали приятным запахом.
Антиоксиданты - природные или синтетические вещества, замедляющие или предотвращающие окисление органических соединений.
Аскорбиновая кислота (витамин С) С6Н8О6- водорастворимое вещество. Влияет на различные функции организма проницаемость капилляров, рост и развитие костной ткани, повышает иммунобиологическую сопротивляемость, способствует регенерации, стимулирует продукцию гормонов надпочечников. Суточная потребность 50-100 мг.
Напиток «Буратино» также как и предыдущие напитки содержит консервант бензоат натрия (Е 211) и стабилизатор кислотности - лимонную кислоту (Е 330). Эти пищевые добавки, по некоторым источникам, являются канцерогенами и при длительном использовании могут вызвать раковые опухоли (см. табл.№2). Из ароматических соединений в воде содержится фенилаланин. Это ароматическая аминокислота. В организмах присутствует в свободном виде и в составе белков; превращается в незаменимую аминокислоту тирозин. Врожденное нарушение обмена фенилаланина в организме человека (фенилкетонурия) приводит к умственной отсталости. Кроме того, в напитке содержатся искусственные ароматизаторы и подсластители, что тоже может служить ограничением в потреблении этого напитка.
Болезни, вызванные потреблением газированной воды(Coca-cola, Fanta, Буратино):
Фенилкетонурия - наследственная болезнь, передаваемая аутосомно-рецессивным геном. У больных фенилкетонурией в организме недостаточно фенилаланиназы, фермента, который способствует преобразованию фенилаланина в тирозин. В результате фенилаланин накапливается в крови, вызывая умственную отсталость. Фенилкетонурия поражает примерно 1 из 14.000 новорождённых, причём носителем дефектного гена может быть 1 из 60 человек.
Гастрит- заболевание слизистой оболочки желудка. Характеризуется преимущественно ее воспалительными изменениями и нарушением регенерации с прогрессирующей атрофией при хроническом течении. Сопровождается нарушением секреторной, моторной и эвакуационной функций желудка. Для начальных форм гастритов характерны диспепсические расстройства, болевой синдром, иногда с нарушением секреторной и моторной функций. Морфологические изменения слизистой оболочки проявляются в поражении сосудов, гиперемии, отеке, утолщении и деформации складок. Воспаление слизистой оболочки может быть обусловлено ее чрезмерным раздражением в силу различных причин. Гастрит бывает острый и хронический.
Острый гастрит (катаральный, банальный, простой) — наиболее частая форма гастрита. Уже через несколько часов после приема недоброкачественной, либо очень горячей, холодной, жирной, острой пищи, некоторых лекарственных препаратов развиваются гиперемия и отек слизистой оболочки, слущивается эпителий, иногда возникают точечные кровоизлияния и даже эрозии. Острый гастрит также может быть следствием повышенной чувствительности к определенным пищевым веществам (аллергический, анафилактический гастрит).
Хронический гастрит развивается при несвоевременном, неадекватном и недостаточном лечении острого гастрита, а также при длительных нарушениях питания и приеме лекарственных препаратов. Наиболее характерным проявлением хронических гастритов является уменьшение желудочного сокоотделения. При гипоацидном гастрите содержание соляной кислоты в желудочном соке уменьшается, а при анацидном — совсем отсутствует, причем протеолитическое действие пепсина сохраняется даже при значительно сниженной кислотности желудочного сока (вплоть до рН = 4-4,5). Таким образом, функция кислотообразования не является определяющим критерием гастрита.
Колит, острые и хронические воспалительные заболевания толстой кишки, обусловленные инфекцией, отравлением свинцом и мышьяком и др. Большую роль в возникновении колита играет дисбактериоз. Симптомы колита проявляются в виде схваткообразных болей в животе, запорами (спастический колит) или поносами, наличием гноя и крови в кале. Выделяют острый и хронический колит. При остром колите в процесс воспаления вовлекается тонкая кишка (острый энтероколит), а также желудок (гастроэнтероколит). Колиты часто являются вторичными заболеваниями, возникающими на фоне хронических гастритов, холециститов, панкреатитов, тонзиллитов, дизентерии и других заболеваний. Отдельную группу составляют поражения толстого кишечника, имеющие неясную этиологию, например неспецифический язвенный колит. Он характеризуется геморрагически-гнойными воспалениями толстой кишки с развитием местных и общих (системных) заболеваний.
Панкреатин, острое или хроническое воспаление поджелудочной железы. При остром панкреатите — резкая, нередко опоясывающая боль в верхней половине живота, многократная рвота, падение артериального давления; требуется срочная госпитализация в хирургическое отделение.
Вывод: Проанализировав теоретическую информацию, полученную из различных источников (этикеток, научно-медицинской литературы, справочных изданий по химии, компьюторно-информационных технологий) мы пришли к выводу, что, исследуемая нами, газированная вода может быть в некоторой мере опасна для человека и вызывать ряд серьезных заболеваний. В основном все исследуемые образцы напитков содержат в своем составе ароматизаторы натуральные или идентичные натуральным, о которых нет более подробной информации и даже не указаны коды (Е). В состав «Coca-Cola» входит еще и кофеин, который оказывает как положительное (возбуждает нервную систему), так и отрицательное влияние на человека (при постоянном употреблении может вызывать зависимость, похожую на алкогольную). Сравнивая содержание подсластителей, можно предположить, что наиболее безопасным в этом отношении является «Coca-Cola», которая, кроме сахара, никаких подсластителей, согласно информации на этикетке, более не содержит. Используемая в газированной воде «Fanta» пищевая добавка Е954 (сахаринат натрия), также как консервант бензоат натрия (Е211), регуляторы кислотности (Е330 (лимонная кислота) и ортофосфорная кислота), вообще относится к группе веществ, проявляющих канцерогенную активность и способных вызывать раковые опухоли. Так что, на наш взгляд наиболее безопасным напитком из всех исследуемых является «Coca-Cola», а вот «Fanta» содержит наибольшее количество вредных пищевых добавок.
Изучение органолептических свойств воды.
Кроме полученной теоретической информации мы решили самостоятельно исследовать органолептический и химический состав газированных напитков с помощью школьного химического оборудования и реактивов. Первый опыт был проведен по исследованию органолептических свойств воды, согласно следующей инструкции:
Инструкция к практической работе №1
по теме «Изучение органолептических свойств воды».
Цель: По органолептическим показателям воды (цвету, прозрачности, запаху) визуально определить степень загрязненности исследуемых объектов.
Реактивы: исследуемые образцы воды (Минеральная вода; Буратино; Coca-cola; Fanta)
Оборудование: мерные цилиндры, печатный текст, спички, спиртовка, термометр, штатив
Ход работы:
Опыт№1 «Исследование прозрачности».
Прозрачный мерный цилиндр, объемом 200 мл, помещают над печатным текстом (высота букв 3,5мм.) на высоте 4 см. В сосуд наливают исследуемую воду и отмечают при какой высоте водного столба еще можно различить шрифт. Полученное численное значение и будет являться мерой прозрачности. Внутренний диаметр цилиндра должен быть равен 2,5 см.(см. таблицу №3)
Опыт №2 «Определение окраски».
В мерный прозрачный цилиндр с ровным дном наливают 100мл исследуемой воды. Для источников хозяйственно-питьевого назначения окраска не должна обнаруживаться в столбике высотой 20 см, для водоемов культурно-бытового назначения – 10 см.
Опыт№3 «Изучение характера и интенсивности запаха».
В колбу объемом 150-200 мл наливают 100 мл исследуемой воды, закрывают пробкой, взбалтывают, открывают сосуд и быстро определяют характер и интенсивность запаха. Затем колбу нагревают на водяной бане до 60 градусов и снова оценивают запах (см. таблицу № 3, 4)
Характер и род запаха воды естественного происхождения.
Таблица №3
Характер запаха | Примерный род запаха |
Ароматический | Огуречный, цветочный |
Болотный | Илистый, тенистый |
Гнилостный | Фекальный, сточной воды |
Древесный | Мокрой щепы, древесной коры |
Землистый | Прелый, земляной, глинистый |
Плесневелый | Затхлый, застойный |
Рыбный | Рыба, рыбий жир |
Сероводородный | Тухлых яиц |
Травянистый | Сена |
Неопределенный |
Интенсивность запаха
Таблица №4
Балл | Интенсивность запаха | Качественная характеристика |
0 | Никакой | Отсутствие ощутимого запаха |
1 | Очень слабая | Запах обнаруживается только опытным исследователем |
2 | Слабая | Запах обнаруживается, если на него обратить внимание |
4 | Заметная | Запах легко обнаруживается, что вызывает неодобрение |
5 | Отчетливая | Запах, обращающий на себя внимание и делающий воду непригодной для питья |
6 | Очень сильная | Запах настолько сильный, что делает воду непригодной для питья |
Полученные результаты по органолептическим показателям:
Таблица №5
Органо- | Минеральная вода | Газированная вода |
Буратино | Coca-Cola | Fanta |
1.Цвет | Не имеет цвета | Светло жёлто-коричневый | Коричневый | Оранжевый |
2.Запах | Отсутствует | а) ароматический б) карамельный | а) ароматический б) кофеин | а) ароматический б) апельсиновый |
3.Прозрач- ность | 230 мм. Водного столба | 190 мм. Водного столба | 190 мм. Водного столба | 5 мм. Водного столба (имеется сильное помутнение) |
4. Наличие осадка | Нет осадка | Нет осадка | Осадок светло-коричневого цвета | При фильтровании на фильтре остался осадок оранжевого цвета |
Вывод: Согласно полученным результатам, особых отклонений не обнаружили. Набольшая прозрачность была у минеральной воды, так как в ней не содержится красителей. Менее прозрачной оказалась газированная вода «Fanta», в которой, кроме красителя, имелся осадок, обнаруженный путем фильтрования (см. Приложение № 2) О содержании нерастворимых примесей в этом напитке свидетельствуют и данные на этикетке. Также небольшой осадок был выявлен и в напитке «Coca-Cola», о чем производитель умалчивает. Возможно, этот осадок определен красителями, входящими в его состав. Запах соответствует норме, никаких посторонних запахов обнаружено не было.
Определение содержания химических элементов в различных образцах газированной воды.
Инструкция к практической работе №2
по теме «Изучение химических свойств воды».
Цель: С помощью школьного химического оборудования и реактивов определить содержание различных ионов в исследуемых образцах воды.
Реактивы: исследуемые образцы воды, универсальный индикатор, 10%-ный раствор нитрата серебра, раствор соляной кислоты (1:5), 5%-ный раствор хлорида бария, гидроксид натрия, раствор красной кровяной соли (K3[Fe(CN)6]), 10%-ный раствор роданида калия (KSCN).
Оборудование: пробирки, стеклянная палочка, пипетки.
Опыт№1 «Определение показателя рН воды».
В пробирку с водой комнатной температуры поместить универсальный индикатор. Пронаблюдать изменение его окраски. Сравнить цвет индикаторной бумаги со шкалой, определить значение рН среды. Сделать вывод о кислотности различных образцов газированных напитков (см. Приложение №3).
Опыт №2 « Качественное и количественное определение содержания хлоридов».
В чистую пробирку набрать 5 мл исследуемой воды и добавить 3 капли 10%-ного раствора нитрата серебра. Приблизительное содержание хлоридов определить по осадку или помутнению: Cl- + Ag+ → AgCl ↓ (белый осадок) (табл. №6).
Таблица №6
Определение содержания хлоридов
Осадок или помутнение | Концентрация хлоридов, мг/л |
Слабая муть | 1-10 |
Сильная муть | 10-50 |
Образуются белые хлопья, но осаждаются не сразу | 50-100 |
Белый объемистый осадок | Более 100 |
Допустимая концентрация до 350 мг/л (см. Приложение № 4)
Опыт №3 «Качественное и количественное определение содержания сульфатов»
В чистую пробирку набрать 10 мл воды, 0,5 мл раствора соляной кислоты (1:5) и добавить 2мл 5%-ного раствора хлорида бария, перемешать. Приблизительное содержание сульфатов определить по осадку или помутнению: SO42- + Ba2+→ BaSO4↓ (белый осадок) (табл. №7).
Таблица №7
Определение содержания сульфатов
Осадок или помутнение | Концентрация сульфатов, мг/л |
Отсутствие мути | Менее5 |
Слабая муть, появившаяся через несколько минут | 5-10 |
Слабая муть, появившаяся сразу | 10-100 |
Сильная муть, которая быстро оседает | Более 100 |
Допустимая концентрация до 500 мг/л. (см. Приложение № 5)
Опыт №4 «Качественное определение содержания ионов алюминия»
В чистую пробирку набрать 10 мл воды, 2мл раствора гидроксида натрия, перемешать. Содержание ионов алюминия определить по осадку или помутнению (см. рис № 6). Al3+ +3 OH- → Al (OH) 3↓ (белый осадок) (см. Приложение № 6)
Опыт №5 ‹‹Качественное определение содержания карбонат-ионов››
К небольшому количеству газированной воды прилить пипеткой несколько капель 10%-ного раствора соляной кислоты. О наличии карбонат-ионов можно судить по выделению пузырьков углекислого газа (газированная вода шипит). CO3 2- + 2HCl→ H2O + CO2↑ + 2Cl-
Опыт №6 ‹‹Качественное определение содержания Железа (ΙΙ и ΙΙΙ)
В две пробирки внести по 3 мл вытяжки. В первую прилить несколько капель раствора красной кровяной соли (K3[Fe(CN)6]), во вторую - несколько капель желтой кровяной соли (K4[Fe(CN)6]), Появившееся синее окрашивание в пробирках говорит о наличии в газированной воде соединений железа (II и III).
3Fe2+ + 2K3[ Fe(CN)6]→Fe3[ Fe(CN)6]2↓+ 6K+ (синий осадок) (см. приложение 7)
4Fe3+ + 3K4[ Fe(CN)6]→Fe4[ Fe(CN)6]3↓+ 12K+ (синий осадок) (см. приложение 8)
Таблица № 8
Полученные результаты по обнаружению химических элементов:
Содержание ионов и веществ | Минеральная вода | Буратино | Coca-Cola | Fanta |
1.Обнаружение оксида углерода (ΙV) | Присутствует | Присутствует | Присутствует | Присутствует |
2.Обнаружение сульфат - ионов SOˉ² | Присутствует (хлопьевидный осадок) более 100мг/л. | Присутствует слабая муть менее 5мг/л. | Присутствует слабая муть менее 5мг/л. | Присутствует слабая муть 5-10мг/л. |
3.Определение хлорид-ионов | Белый объёмистый осадок более 100мг/л. | Хлорид-ионы не обнаружены | Хлорид-ионы не обнаружены | Очень слабое помутнение 1-5мг/л. |
4.Определение кислотности. | слабо кислая рH =5 | Слабо кислая среда рH=5 | рH слабо кислая=5 | Слабо кислая среда рH=4 |
5.Определение ионов алюминия. | Не присутствует | Не присутствует | Не присутствует | Не присутствует |
6.Определение ионов Fe³+ | Обнаружено | Обнаружено | Не обнаружено | Не обнаружено |
Вывод: Вся изучаемая вода действительно является газированной, так как содержит углекислый газ. При растворении этого газа в воде образуется слабая угольная кислота, которая и изменяет окраску универсального индикатора. В соответствии со стандартом в минеральной воде содержится значительное количество сульфат- и хлорид - ионов, не превышающих норму. Положительный результат дала проба на ионы железа (III) в минеральной воде, о которых на этикетке не упоминается. Во всех исследуемых образцах газированных напитков были обнаружены сульфат - ионы, а в «Fantе» еще и хлориды, что может свидетельствовать об использовании для приготовления этих напитков неочищенной питьевой воды.
Общие выводы и предложения по работе
Цель, поставленная в результате нашего небольшого исследования, была достигнута. Основной вывод, сделанный в соответствии с ней заключается в том, что однозначно на вопрос, являются ли все газированные напитки, в том числе и минеральная вода полезными или вредными, ответить нельзя. Так как каждый из этих продуктов потребления при определенных условиях могут приводить либо к обострению заболеваний, либо к появлению новых, в основном из-за содержания различных пищевых добавок.
Однако в ходе экспериментальной работы и с помощью различных источников информации нам удалось выявить, что наиболее экологически безопасной и полезной для человека является минеральная вода, так как она не содержит консервантов, красителей, антиоксидантов, подсластителей и стабилизаторов, которые могут быть опасны для здоровья, и даже вызывать онкологические заболевания.
Среди исследуемых образцов газированной воды наиболее оптимальной оказалась «Соса-Соla», так как в ней использованы только натуральные ароматизаторы, в качестве красителя используется карамель, а консерванты и стабилизаторы отсутствуют. Наиболее опасной из пищевых добавок, входящей в состав данного напитка, будет являться ортофосфорная кислота, которая проявляет канцерогенную активность.
Наименее выгодную позицию по своему химическому составу и органолептическим показателям занимает напиток «Fanta», в котором обнаружено наибольшее число пищевых добавок (Е330, Е221, Е110, Е954) при длительном употреблении которых возникают раковые опухоли. Соответственно эту газированную воду мы рекомендуем не употреблять, либо в использовать ее в очень ограниченных количествах.
Проведенное нами исследование по составу и пользе газированных напитков, убедил нас в том, что в своей работе мы смогли рассмотреть лишь малую часть одной из самой глобальной проблемы человечества – проблемы здорового питания. Мы ознакомили с полученной информацией учащихся и преподавателей нашей школы через буклеты и планируем поместить полученные сведения в школьную газету и СМИ. Мы считаем, что информация будет полезна, так как популярность газированных напитков среди учащихся возрастает, а вместе с тем растает и количество детей, страдающих заболеванием желудочно-кишечного тракта (в 2007 году количество заболевших в школе -1,7 %, в 2006 году -1,5%).
Приложение №1
Исследуемые образцы газированной и минеральной воды
Приложение №2
Определение нерастворимых
примесей в воде методом фильтрования
Приложение № 3
Определение кислотности образцов воды
Приложение № 4
Определение хлорид - ионов
Приложение № 5
Определение сульфат - ионов
Приложение № 6
Определение ионов алюминия
Приложение № 7
Определение ионов железа (II)
Приложение № 8
Определение ионов железа (III)
Над проектом работали:
Кристина Некрасова
и
Виктория Змеева
Учащиеся 9 «а» класса
МОУСОШ № 6
г. Омутнинска
Используемая литература
Габриелян О.С. Химия 9 класс. – М.: Дрофа, 1999.
Габриелян О.С. Химия 10 класс. – М.: Дрофа, 2000
Глинка Н.Л. Общая химия. – Л.: Химия, 1988.
Морозов В.Е. Химия. 9 класс: сборник элективных курсов. Вып. 3. Волгоград: Учитель, 2007.
Природа, хозяйство, экология Кировской области. Сборник статей. Киров,1996.
Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г. Химия 8 класс. – М.: Просвещение, 1993.
Химия:проектная деятельность учащихся/ авт.-сост. Н.В.Ширшина. – Волгоград: Учитель, 2007.
Школьный экологический мониторинг. Под редакцией Ашихминой Т.Я. – М.: АГАР,2000 .
Экология родного края. Под редакцией Ашихминой Т.Я.- Киров: Вятка, 1996.
2
4
3
1
1 – «Фанта», 2 – «Кока-кола», 3 – «Буратино», 4 – «Нижне-Ивкинская минеральная вода».
1
2
4
3
1 – «Фанта», 2 – «Кока-кола», 3 – «Буратино», 4 – «Нижне-Ивкинская минеральная вода».
Определение сульфат - ионов в газированной и минеральной воде:
1 – «Фанта», 2 – «Кока-кола», 3 – «Буратино», 4 – «Нижне-Ивкинская минеральная вода».
1
2
3
4
Определение хлорид - ионов в газированной и минеральной воде:
1 – «Фанта», 2 – «Кока-кола», 3 – «Буратино», 4 – «Нижне-Ивкинская минеральная вода».
1
2
4
3
4
3
2
Определение ионов железа (II) в газированной и минеральной воде:
1 – «Фанта», 2 – «Кока-кола», 3 – «Буратино», 4 – «Нижне-Ивкинская минеральная вода».
1
1
3
4
2
1
Определение ионов железа(III) в газированной и минеральной воде:
1 – «Фанта», 2 – «Кока-кола», 3 – «Буратино», 4 – «Нижне-Ивкинская минеральная вода».
2
3
4
Определение ионов алюминия в газированной и минеральной воде:
1 – «Фанта», 2 – «Кока-кола», 3 – «Буратино», 4 – «Нижне-Ивкинская минеральная вода».
. Определение кислотности газированной и минеральной воды:
1 – «Фанта», 2 – «Кока-кола», 3 – «Буратино», 4 – «Нижне-Ивкинская минеральная вода».
Хитрость Дидоны
Рисуем осень: поле после сбора урожая
Весенние чудеса
Хитрый коврик
О путнике