Окисление витамина с йодом

Организация
исследовательской деятельности
учащихся в школе

Огромное количество неизученных проблем существует в окружающем нас мире. Какую воду мы пьем? Сколько в ней содержится железа, хлора? Какое мыло не сушит кожу, каков его рН? Чтобы ответить на эти и другие вопросы, необходимо провести исследование. Исследование – это научный способ познания человеком окружающего мира. Школьники, которые занимаются исследовательской деятельностью, более глубоко разбираются в причинах различных явлений, более продуктивно работают, могут убедительно отстаивать свою точку зрения, понять и признать свои ошибки.

Исследовательская деятельность обеспечивает высокую информативную емкость и системность в усвоении учебного материала, способствует осмысленному усвоению знаний, чем отличается от традиционного учения в школе. Но в этой работе могут возникнуть трудности как у ученика, так и у учителя.

Работа учителя в данном случае – это своеобразная метадеятельность, «надстроенная» над деятельностью учащихся. Учитель не просто ставит цели, но стремится к тому, чтобы эти цели были приняты учениками; не просто ищет способы достижения поставленных целей, но и работает над тем, чтобы эти способы были освоены учениками, т.е. объектом деятельности учителя становится поисковая активность учащихся.

Руководитель исследовательской работы должен научить учащихся следовать установленным параметрам, определяющим исследовательскую работу.

Что же должно присутствовать в исследовательской работе и в какой последовательности выполнять работу?

• Необходимо выбрать объект исследования: объектом исследования могут стать продукты питания (соки, овощи, фрукты и т.п.), предметы бытовой химии (мыло, стиральные порошки и др.), питьевая вода, почва – все, что интересно исследовать. Результаты исследования должны быть интересны людям.

• Сформулировать цель исследования, которая состоит в изучении явлений и объектов.

• Выдвинуть гипотезу (в ходе работы гипотеза может быть подтверждена или опровергнута).

• Сформулировать задачи исследования, которые предполагают определенные действия в работе по достижению цели.

• Сделать литературный обзор, в котором дается краткая характеристика того, что известно об исследуемом явлении, объекте.

• Выбрать методы исследования и описать последовательность их использования.

• Провести исследование (по необходимости эксперимент повторяется несколько раз).

• Обработать результаты исследования, которые лучше представлять в виде таблиц, графиков, диаграмм (полученные данные необходимо сопоставить друг с другом, с данными, представленными в литературных источниках, т. е. установить и сформулировать закономерности).

• Сформулировать выводы, которые должны соответствовать целям, задачам, гипотезе исследования.

• Оформить исследовательскую работу.

• Составить доклад на научно-практическую конференцию (юные исследователи должны понимать, что исследовательская работа и доклад к ней – это разные виды научной деятельности).

• Подготовить компьютерную презентацию результатов исследовательской деятельности.

Исследовательская деятельность по теме
«Сколько витамина С в яблоках?»

Цель работы (на выбор).

1) Исследовать содержание витамина С в различных сортах яблок.

2) Сравнить содержание витамина С в яблоках в зависимости от сроков и условий хранения.

3) Сравнить содержание витамина С в свежих, запеченных и замороженных яблоках.

4) Сравнить содержание витамина С в яблоках районированных сортов, выращенных на дачных участках, и в яблоках, реализуемых через торговую сеть.

В зависимости от поставленной цели формулируется рабочая гипотеза и задачи.

Методика определения содержания
аскорбиновой кислоты

Для проведения эксперимента использована методика окисления аскорбиновой кислоты йодом (титриметрический метод анализа).

Сущность метода. При окислении аскорбиновой кислоты раствором йода протекает реакция по следующей схеме:

Оборудование. Фарфоровая ступка с пестиком, пипетка (или бюретка), учебные весы.

Реактивы. Спиртовой раствор йода (0,125%-й раствор), раствор крахмала, разбавленный раствор соляной кислоты.

Приготовление раствора крахмала. 1 г крахмала развести в небольшом количестве воды и вылить в стакан кипятка, прокипятить 1 мин. Приготовленный раствор хранить в холодильнике не более 1 недели.

Приготовление спиртового раствора йода. Взять аптечный раствор йода (5%-й), разбавить в 40 раз, при этом получится 0,125%-й раствор. 1 мл данного раствора соответствует 0,875 мг аскорбиновой кислоты.

1. Взвесить взятое для исследований яблоко, занести данные в таблицу (2-й столбец).

2. Ножом из нержавеющей стали вырезать ломтик яблока. Проба яблока должна быть взята от кожуры до сердцевины.

3. Взвесить остаток яблока и вычислить массу пробы. Занести данные в таблицу (3-й столбец).

4. Ломтик яблока поместить в фарфоровую ступку с разбавленной соляной кислотой и тщательно растереть пестиком.

5. Добавить раствор крахмала.

6. Титровать смесь раствором йода до появления устойчивого синего окрашивания, не исчезающего в течение 10–15 с. Занести данные в таблицу (4-й столбец).

7. Рассчитать количество раствора йода (в мл), необходимого для титрования целого яблока, занести данные в таблицу (5-й столбец).

8. Рассчитать массу аскорбиновой кислоты в целом яблоке, занести данные в таблицу (6-й столбец).

9. Рассчитать (в %) содержание аскорбиновой кислоты в яблоке, занести данные в таблицу (7-й столбец).

Таблица для оформления результатов эксперимента

А. Если для титрования использована бюретка.

1. Расчет объема раствора йода, необходимого для окисления аскорбиновой кислоты, содержащейся в целом яблоке:

где 125, 25 г – масса целого яблока;

10,35 г – масса пробы яблока;

0,65 мл – объем раствора йода, израсходованного на титрование пробы яблока.

2. Расчет массы аскорбиновой кислоты в целом яблоке.

где 0,875 мг – количество аскорбиновой кислоты, которому соответствует 1 мл 0,125%-го раствора йода.

3. Расчет процентного содержания аскорбиновой кислоты в целом яблоке:

Б. Если для титрования использована пипетка.

1. Расчет количества капель раствора йода в 1 мл. В 1 мл раствора йода содержится 75 капель.

2. Расчет объема одной капли раствора йода:

3. Расчет объема 5 капель раствора йода, необходимого для окисления аскорбиновой кислоты, содержащейся в пробе яблока:

y = 0,13 (мл)•5 (кап.) = 0,65 мл.

4. Далее см. расчеты в пп. 1–3 методики «А».

Л и т е р а т у р а

Андреева С.Ю., Солянкина Н.Л. Рекомендации к организации исследовательской работы учащихся. Красноярск: ККИПКР, 2000; Ольгин О. Опыты без взрывов. М.: Химия, 1995; Петровский К.С., Белоусов Д.П. и др. Витамины круглый год. М.: Россельхозиздат, 1983; Прокофьева Л.Б. Открытые образовательные технологии: исследовательская деятельность школьников. Школьные технологии, 2006, № 4, с. 108–114.

Источник

«Витамин С в нашей жизни»

В работе дана методика по определению витамина С во фруктах и соках.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Определение витамина С во фруктах и соках

Основным источником витаминов является сок, тем более, что он доступен всем и может храниться длительное время.

О пользе фруктовых и овощных соков, натуральных и особенно свежевыжатых, знают все. Они так же полезны и питательны, как сами плоды. Фруктово-ягодные соки очень богаты углеводами, органическими кислотами, сахарами (фруктозой, глюкозой), различными витаминами (С, В, Р, РР И ДР.), красящими и ароматическими веществами, минеральными солями. Они приятны на вкус, хорошо утоляют жажду и способствуют лучшему усвоению пищи.

Рассматривая на витринах магазинов красивые коробки, бутылочки с соком мы задаем себе вопрос: “Какой же сок, купить? Какой сок лучше?” Натуральные соки в рационе человека должны занимать достойное место, тем более, что сейчас в магазинах есть соки на любой вкус. Весной организм человека испытывает недостаток в витаминах. Чтобы бороться хоть как-то с авитаминозом неизменным спутником весны, можно заменить обычный чай и газировку на натуральный сок. Сок – это жидкий продукт, полученный путем механических процессов из фруктов или овощей, консервированный физическим или химическим способом.

Цели и задачи исследовательской работы

1. Расширить представления о значении витамина С в нашей жизни, определить наличие витамина С во фруктах и соках.

2. Определить в каком фрукте, в каком соке известных марок содержится больше витамина С.

3. Выяснить уменьшается ли количество витамина С со временем.

4. Почему я искала во фруктах и в соках витамин С? Он является самым известным и наиболее изученным витамином.

5. И наконец, сделать вывод, какой сок из известных марок лучше всего обеспечивает наибольшее поступление этого витамина.

Витамин С можно выявить с помощью йода., крахмального клейстера. Витамин С – интенсивный восстановитель, и поэтому он будет восстанавливать катион йода – бесцветный. Потому добавление веществ, содержащих витамин С, приведёт к обязательному обесцвечиванию йода. Если обесцвечивание не произойдет, мы можем утверждать, что витамина С в пробе нет. Если же йод будет обесцвечиваться, то значит витамин С в пробе присутствует.

1. Спиртовой раствор йода разведем водой до цвета крепкого чая.
2. Добавим в раствор крахмальный клейстер до получения синей окраски.
3. Возьмем по 1 мл сока различных фруктов и по 1 мл. апельсинового сока исследуемых марок и к пробам по каплям будем добавлять клейстер, подсчитывая количество капель.
4. Наблюдаем за окраской. Если раствор йода обесцветился быстро, то витамина С в пробе много, если обесцветился медленно – витамина мало. Если не обесцветился совсем, то витамин С отсутствует.
5. Проведем этот же опыт нагревая пробы сока.
6. Сделаем вывод.

Опыт на фруктах

Этап 1 : я взяла четыре различных фрукта: лимон, апельсин, мандарин, яблоко и подготовила пробы соков.

1 пробирка: сок лимона

2 пробирка: сок апельсина

3 пробирка: сок мандарина

4 пробирка: сок яблока

Этап 2 : в четыре пробирки с выжитым соком из фруктов я добавила две капли реактива. Понаблюдала за окраской. В первой пробирке сок лимона моментально обесцветил реактив, во второй и в третьей реакция была несколько замедлена. А вот в четвёртой (проба яблочного сока) реактив не обесцветился вовсе.

Этап 3 : затем я решила продолжить эксперимент. Также в эти же четыре пробирки добавила ещё две капли реактива. Практически никаких изменений не произошло, но в третьей пробирке реакция проходила медленней, чем во второй. Следовательно, исходя из этого, я составила рейтинг фруктов по содержанию в них витамина С:

Вывод: В первых трех пробирках реакция была, значит, в этих соках присутствует витамин С. В четвёртой реакции не было, получается, что яблочный сок не содержит витамина С. Так как лучше всех реактив обесцветил сок лимона, мы хотели взять линию лимонных соков, но таких соков на прилавках магазина нет. И я решила взять и поэкспериментировать с апельсиновыми соками.

Я взяла три вида апельсинового сока различных марок, самые известные из которых: “Добрый”, “Моя семья”, “Фруктовый сад”, и решила определить:

1. вкус, цвет соков;
2. наличие витамина С в соках;

1 пробирка: «Добрый»

2 пробирка: «Фруктовый сад»

3 пробирка: «Моя семья»

Соки бывают мутными и прозрачными. Первые содержат не только сок, но и мякоть плодов и фруктов с целым набором полезных нерастворимых веществ – клетчатки, пектина, жирорастворимых витаминов (А, Е). Как правило, содержание натурального сока в них 45%, качество 100%.Соки без мякоти бывают осветлёнными и неосветлёнными. Первые осветляются с помощью фильтра. Вторые более ценные по питательным свойствам, хотя и имеют неприглядный внешний вид – мутные, с осадком.

Этап 1. Определение вкуса, цвета соков. Вкус и цвет соков схожи, но все же имеются незначительные отличия. (Таб.2. приложение.)

Таблица 2. Сравнительная характеристика цвета, вкуса, консистенции соков

Источник

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