Количественный анализ витамина с

Количественное определение аскорбиновой кислоты в овощах и фруктах методой йодометрии

Количественное определение аскорбиновой кислоты в овощах и фруктах методой йодометрии

Скачать:

Предварительный просмотр:

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ШКОЛА № 2088

(ГБОУ Школа № 2088)

«Лабораторный химический анализ»

Возрастная категория 14-17 лет

Количественное определение аскорбиновой кислоты в овощах и фруктах методой йодометрии

Шумаков Антон, 9 класс, возраст (15)

Якуб Виктор Иванович

Учитель химии, телефон 89267107034,

эл. Почта: wiktor_86@mail.ru

Из всех факторов, которые оказывают влияние на здоровье человека и от которых зависит его работоспособность, наиболее важным является рациональное питание. Рациональное питание включает оптимальное обеспечение организма энергией, пищевыми веществами для построения и обновления органов и тканей.

Недостаток или избыток питания способствуют нарушению жизнедеятельности организма. Результат несбалансированного питания—плохое самочувствие, быстрая утомляемость, истощение. Длительное нарушение принципов рационального питания сопровождается снижением защитных функций организма, развитием различного рода болезней, что в конечном итоге сказывается на продолжительности жизни. Избыточное питание приводит к нарушению обменных процессов в организме и нередко способствует возникновению заболеваний сердечно-сосудистой системы, органов пищеварения, опорно-двигательного аппарата и других органов.

Состав пищи сложен и разнообразен. В ней имеютсявитамины—низкомолекулярные органические соединения различной химической природы, необходимые для осуществления важнейших процессов, протекающих в живом организме[1].

Одним из наиболее востребованных человеком витаминов является аскорбиновая кислота (витамин С). Суточная потребность в нёй составляет от 50 до 100 мг [2], а недостаток этого витамина наносит наибольший ущерб здоровью.

Цель работы: освоить методику определения содержания аскорбиновой кислоты в овощах и фруктахметодом иодометрии.

1.Собрать, проанализировать и изучить литературные источники по теме исследования.

2.Провести качественное определения наличия аскорбиновой кислоты в продуктах питания

3.Определить содержание аскорбиновой кислоты в овощах и фруктах методом количественного анализа.

4.Проанализировать полученные результаты, сравнить полученные результаты с литературными данными.

Гипотеза. Действительно ли больше всего аскорбиновой кислоты содержат цитрусовые по сравнению с другими объектами исследования.

Объект исследования : овощи, фрукты; аскорбиновая кислота.

Предмет исследования – уровень содержания аскорбиновой кислоты в овощах, фруктах.

1. Аскорбиновая кислота, ее физиологическое действие, свойства и методы определения

1.1.Физиологическое действие аскорбиновой кислоты на организм

Аскорбиновая кислота была открыта в 1927 году венгерским учёным А.Сент-Дьёрдьи, который выделил её из апельсинового и капустного соков. Он назвал вещество гексуроновой кислотой, а когда в 1932 году были доказаны его противоцинготные свойства—аскорбиновой («против скорбута», от лат.скорбут—цинга).

Строение аскорбиновой кислоты было установлено в 1932-33 гг. Мишелем и Хирстом. Она находится в тесной структурной связи с моносахаридами и является производным L-гулоновой кислоты (γ-лактон 2,3-дегидро-L-гулоновой кислоты):

Рисунок – 1 – Структурная формула аскорбиновой кислоты

Бесцветные кристаллы аскорбиновой кислоты хорошо растворимы в воде, хуже — в спирте, плохо – в глицерине и ацетоне.

Аскорбиновая кислота—сильный восстановитель и легко окисляется даже слабыми окислителями, превращаясь при этом в дегидроаскорбиновую кислоту. При взаимодействии с растворами щелочей она образует еноляты, с хлорангидридами высших жирных кислот – сложные эфиры, с катионами металлов (Ca 2+ , Mg 2+ , Fe 3+ ) – комплексы.

Аскорбиновая кислота участвует в процессах тканевого дыхания, вступая в окислительно-восстановительные реакции, активизирует процессы деления клеток и регенерации тканей, влияет на процессы биосинтеза белка и его состав, повышает иммунитет.

Аскорбиновая кислота не синтезируется в организме человека и должна поступать с пищей в необходимых количествах, хотя у большинства млекопитающих синтез витамина С не утрачен.

Аскорбиновая кислота, поступающая с пищей, практически полностью усваивается в тонком кишечнике. Излишки витамина С выводятся с мочой в течении нескольких часов.

Физиологическая роль и основные функции витамина С в организме человека:

• Принимает участие в синтезе коллагена, который является основным структурным белком соединительной ткани. Коллаген выполняет в соединительной ткани роли каркаса, словно металлическая основа в железобетоне. При недостатке коллагена или нарушении его структуры прочность соединительной ткани уменьшается, а, значит, пострадает весь организм, поскольку соединительная ткань содержится во всех органах и системах.
• Участвует в синтезе норадреналина и серотонина, выполняющих важную роль в передаче нервных импульсов. В случае недостатка аскорбиновой кислоты может нарушиться образование и этих трансмиттеров, что негативно скажется на функционировании нервной системы. Например, пониженный уровень серотонина и норадреналина способен привести к развитию депрессивных состояний, беспокойству, снижению жизненного тонуса, мигреням, нарушениям сна, к навязчивым состояниям и маниакальным психозам, чувству раздражения и тревоги, снижению памяти и концентрации внимания, к агрессивному поведению, к замедлению движений и речи, к снижению либидо.
• Аскорбиновая кислота участвует в синтезе карнитина. В организме человека карнитин оказывает анаболическое, антигипоксическое действие, активирует жировой обмен и способствует снижению массы тела, улучшает регенерацию поврежденных тканей, улучшает аппетит, участвует в детоксикацииксенобиотиков и органических кислот, выполняет нейрозащитное действие и обладает защитным эффектом при апоптозе. При недостатки витамина С синтез карнитина уменьшается и все описанные положительные эффекты от его присутствия в организме начинают уменьшаться.
• Витамин С принимает участие в образовании желчных кислот из холестерина, что способствует выведению его излишков из организма, а, значит, приводит к снижению уровня холестерина в крови. Таким образом, можно сказать, что регулярное употребление достаточного количества аскорбиновой кислоты будет способствовать снижению риска развития атеросклероза.
• Аскорбиновая кислота обеспечивает гидроксилирование кортикостероидных гормонов. Кортикостероидные гормоны выполняют множество важных функций в организме, например, регулируют механизмы адаптации во время стресса, повышают иммунитет, управляют обменом веществ и т.д. При недостатке витамина С синтез кортикостероидов может быть нарушен, что выразится в снижении иммунитета, повышению заболеваемости ОРВИ , нарушению реакций адаптации и другим негативным последствиям.
• Аскорбиновая кислота — мощный антиоксидант, который напрямую защищает белки , липиды , ДНК и РНК от повреждения их свободными радикалами и перекисями. Витамин С поддерживает в клетках восстановлены глутатион на оптимальном уровне (по соотношению восстановленного и окисленного глутатиона можно судить об оксидативном стрессе), обеспечивает защиту SH-групп ферментов от окисления, восстанавливает антиоксидантную активность токоферола. Выполняя функцию антиоксиданта, аскорбиновая кислота повышает устойчивость организма к воздействию негативных внешних факторов (токсины, радиация), предупреждает развитие онкологических заболеваний и замедляет процессы старения в организме (свободнорадикальная теория старения).
• Аскорбиновая кислота оказывает влияние на обмен в организме некоторых микронутриентов, например, участвует в восстановлении трехвалентного железа в более усвояемое двухвалентное. Благодаря витамину С повышается биодоступность железа, поступающего с растительной пищей.
• Показана связь между витамином С и обменом других витаминов, в частности, тиамина, ниацина, рибофлавина, фолиевой кислоты, пантотеновой кислоты, биофлавоноидов.
• В настоящее время имеются многочисленные научные подтверждения того, что аскорбиновая кислота принимает участие в поддержании нормальной иммунной реакции организма на уровне клеток и гуморальном уровне[3].

Трагическое последствие отсутствия витамина С, именуемое цингой, человечество испытало гораздо раньше, чем узнало об этом витамине. Известно, что римские легионеры во время длительных походов болели цингой из-за недостатка в пище витамина С. Цинга была бичом для мореплавателей и путешественников.

Но люди не были совсем беззащитны перед авитаминозом. Эмпирически, путём накопления многовекового опыта создавались методы борьбы с цингой. О противоцинготных свойствах фруктов и овощей хорошо был осведомлён знаменитый английский мореплаватель Джеймс Кук. В одном из длительных плаваний ни один член экипажа не заболел цингой, потому что все участники экспедиции пили морковный и лимонный сок и ели квашеную капусту 4.

Таблица 1 – Содержание витамина С в различных продуктах

Источник

Презентация исследовательского проекта на тему: «Количественное определение витамина С в аптечных препаратах методом кислотно- основного титрования»

Описание презентации по отдельным слайдам:

МКОУ СОШ №2 им. Н.Д. Рязанцева Конференция научно-исследовательских работ «Есть идея!» Выполнила: ученица 10 класса Плотникова Екатерина Руководитель: учитель химии высшей КК Сидоренко Наталия Николаевна Количественное определение витамина С в аптечных препаратах методом кислотно- основного титрования Семилуки 2016

Актуальность исследования Проблема качества и подлинности лекарственных средств сегодня остро стоит во всём мире. Доля фальсифицированных лекарственных средств, по различным экспертным оценкам, составляет в России от 4 до 20% всего фармацевтического рынка. http://www.antibiotic.ru/ Мы считаем достаточно важными навыки самостоятельного контроля наличия субстанций в лекарственных препаратах и их соответствие заявленным количествам. 2

Аскорбиновая кислота — органическое соединение с формулой С6Н8О6, является одним из основных веществ в человеческом рационе. Участвует в регулировании окислительно-восстановительных процессов, углеводного обмена, свертываемости крови, регенерации тканей, образовании стероидных гормонов, в синтезе коллагена. 3

Организм человека не способен сам синтезировать или накапливать витамин С; потребность в нем удовлетворяется витамином, вводимым с пищей или в качестве специальных препаратов. Недостаток или отсутствие его приводит к гипо- или авитаминозу. 4

Определить количественное содержание аскорбиновой кислоты в некоторых лекарственных формах содержащих витамин С. Задачи исследования: Изучить информацию по теме исследования в литературных источниках и Интернете. Изучить физические и химические свойства аскорбиновой кислоты. Провести количественный анализ образцов на содержание аскорбиновой кислоты. Сделать выводы по теме исследования. Цель работы: 5

Объекты исследования аскорбиновая кислота ряда производителей: ЗАО «ФП «Мелиген» ООО «Экотекс» ООО «Аскопром» ОАО «Уралбиофарм» ООО «Квадрат-С» 6

Таблица 1. Характеристика исследуемых образцов 7 № Производитель Формавыпуска, масса, г. Состав Содержаниевитамина С в 1г. препарата 1 ЗАО «ФП «Мелиген», пос.Щеглово Порошок, пакетик 2,5г. Кислотааскорбиновая2,5 1,000 2 ООО «Экотекс», г. Электросталь Порошок, пакетик 2,5г. Кислотааскорбиновая 0,4г, сахар2,1 0,160 3 ООО «Аскопром», г. Карабаново Таблеткижевательные 1таб. 3,0г. Кислота аскорбиновая0,025г. сахар, глюкоза,крахмал картофельный,кальциястеарат 0,0083 4 ОАО «Уралбиофарм» г. Екатеринбург Драже, 1драже 0,25г. Кислотааскорбиновая0,05г. (состав не указан) 0,200 5 ООО «Квадрат-С», г. Москва Таблеткижевательные 1таб.2,9г. Кислотааскорбиновая0,05г. сахар, глюкоза,крахмал картофельный,пищеваядобавка-антислеживающийагент(Е470) 0,0172

Экспериментальная часть Определение подлинности исследуемых препаратов Провели проверку на подлинность, согласно ГФ Х. При этом протекает окислительно-восстановительная реакция: 8

Методика построения кривой титрования На технических весах взвесили навеску КОН, необходимую для приготовления приблизительно 0,1 н раствора КОН 9

Методика построения кривой титрования 2. Приготовили 0,1 н раствор НСl из фиксанала. 10

Методика построения кривой титрования 3. К 10мл. 0,1 н раствора НСl прилили 100 мл Н2О и оттитровали приготовленным раствором КОН до рН 7,0 с использованием рН метра рН-03(I). 4. Вычислили точную концентрацию приготовленного раствора КОН по формуле: 11

Методика построения кривой титрования 5. Растворили 0,5 г. аскорбиновой кислоты в мерной колбе на 150 мл. Аликвотную часть объемом 50 мл. оттитровали рабочим раствором КОН с использованием магнитной мешалки и рН метра. Результаты титрования представлены в табл.2. Таблица 1. Результаты титрования раствора аскорбиновой кислоты стандартным раствором КОН 12 Количество КОН, мл. 0 1 2 3 4 5 6 6,5 7 рНтитруемого раствора 2,82 3,36 3,70 3,99 4,30 4,70 6,22 9,96 10,53

Методика построения кривой титрования 6. Для получения кривой титрования построили график зависимости рН от объема добавленного КОН (рис.1). 13 рН VKOH(мл.) Рис. 1. Кривая титрования аскорбиновой кислоты.

Методика построения кривой титрования Для определения рН соответствующего точке эквивалентности на основе кривой титрования (рис.1) мы построили дифференциальную кривую (рис.2) из которой видно, что точка эквивалентности соответствует рН=6,2. 14 d(рН)/dVKOH VKOH(мл.) Рис. 2. Дифференциальная кривая титрования аскорбиновой кислоты.

Методика количественного определения аскорбиновой кислоты На основе информации о содержании витамина С в препарате (табл.1) готовился раствор препарата содержащий 0,2-0,4г. аскорбиновой кислоты. 15

Методика количественного определения аскорбиновой кислоты Навеску взвешиваем на технических весах с точностью 0,01г., переносим в мерную колбу на 100 мл., растворяем дистиллированной водой и доводим до метки. От раствора отбираем аликвотную часть объемом 50 мл. и титруем стандартным раствором КОН с использованием магнитной мешалки и рН метра рН-03(I) до рН=6,2. Протекает реакция нейтрализации: 16

Методика количественного определения аскорбиновой кислоты После проведения титрования двух аликвотных частей определяем: концентрацию аскорбиновой кислоты по формуле: 17

Определение массовой доли витамина С в исследуемых препаратах Вычисляем массу аскорбиновой кислоты в препарате: Полученные результаты усреднялись и вычислялась массовая доля витамина С в исследуемых препаратах от заявленной производителем по формуле: 18

Таблица 3. Результаты определения содержания аскорбиновой кислоты 19 № Масса кислоты в образце, г. Объем раствора КОН, мл Концентрация кислоты по результатам анализа,г-экв/л Масса кислоты по результатам анализа, г Масса кислотысредняяг. Массовая доля кислоты отзаяв-ной % 1 2 1 2 1 2 1. 0,4 6,3 6,4 0,02136 0,02170 0,3759 0,3819 0,3789 94,73 2. 0,384 4,4 4,3 0,01492 0,01458 0,2626 0,2566 0,2596 67,60 3. 0,2 3,3 3,4 0,1119 0,01153 0,1969 0,2029 0,1999 99,95 4. 0,2 3,4 3,4 0,01153 0,01153 0,2029 0,2029 0,2029 101,45 5. 0,2 3,2 3,3 0,01085 0,01119 0,1909 0,1969 0,1939 96,95

Выводы Метод кислотно-основного титрования позволяет проводить количественное определение аскорбиновой кислоты в присутствии добавок, обладающих восстановительными свойствами (глюкоза). Метод нельзя применять для количественного определения аскорбиновой кислоты в препаратах содержащих вещества, изменяющие рН среды (гидрокарбонат натрия). 20

Выводы 3. Использование рН метра для определения точки эквивалентности позволяет: проводить титрование при отсутствии нужных индикаторов, проводить количественное определение аскорбиновой кислоты в окрашенных растворах. 4. В большинстве исследованных препаратов содержание аскорбиновой кислоты соответствует заявленному производителями количеству (в пределах ошибки эксперимента). Исключением является только аскорбиновая кислота производства ООО «Экотекс» (67,6% от заявленного). 21

Спасибо за внимание! Работая над проектом в школьной лаборатории, мы не только узнали интересную и полезную информацию о витамине С, но углубили и расширили свои знания и практические умения в области аналитической химии. Благодарим учителя информатики Филонову Н.В. за помощь в построении дифференциальной кривой.

Номер материала: ДБ-459065

• Свидетельство каждому участнику
• Скидка на курсы для всех участников

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Источник