использование бумажной хроматографии для определения качества продуктов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                      

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                          

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                

                                                                                              

 

                                                 Работу выполнила: Дашдамирова Шаргия

                                                                         ученица 9 класса

                                                             «ЮНИП»

 

                                                           Руководитель: Ханзярова Л.А., учитель химии

                                                                           МОУ Салмановская СОШ

                                                                   Ульяновского района,

                                                                  Ульяновской области

 

 

2012 г

 

Оглавление

 

1. Введение………………………………………………………………………………..
2. Цель и задачи исследования…………………………………………………………
3. методы исследования………………………………………………………………..
4. Актуальность…………………………………………………………………………
5. Хроматография (Физико –химический метод разделения и определения веществ)

        5.1. Применение хроматографического метода…………………………….

        5.3. Влияние железа, на биохимические процессы в организме……………..

 6.Исползование бумажной хроматографии для определения содержания ионов железа

 в соках различных марок……………………………………………………….

Заключение………………………………………………………………………………….

Список литературы……………………………………………………………………………

Приложение……………………………………………………………………………………

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                             Введение

 

  Вряд ли какой-нибудь другой предмет, служащий для удовлетворения потребностей человека, в такой степени нуждается в контроле за чистотой и качеством, как пища. Поэтому и не является неожиданным, что законы, регулирующие Производство и продажу пищевых продуктов, были разработаны еще в древние времена. Известно, что более 3600 лет  ещё вавилонский царь Хаммурапи в своём законодательстве предусмотрел наказания за подделку пива и наживу на пищевых продуктах низкого качества. В древнем Риме, да и ив Древней Греции существовали специальные учреждения для контроля за  продуктами питания.

  В настоящее время задача состоит в том, чтобы уметь быстро оценивать состав сельскохозяйственных продуктов: содержание белка, масла, крахмала, воды и пигментов. Важно знать, не содержатся ли в пищевом сырье и продуктах питания токсические вещества.

  В связи с широким применением агрохимикатов –пестицидов, гербицидов и.т.д.-люди обеспокоены возможной угрозой для здоровья, связанной с присутствием в пищевых продуктах различных загрязнений и токсических веществ. В подавляющем большинстве стран мира разработано соответствующее законодательство, ограничивающее допустимые количества таких соединений в продуктах питания, организована необходимая система контроля, обеспечивающая выполнение этого законодательства.

   При рассмотрении вопросов анализа состава пищевых продуктов возникает много проблем, основными из которых являются:

1.      Существование традиционных методов, замена которых на новые будет достаточно нелегкой;

2.      современные хроматографические и спектрометрические методы позволяют определить почти все компоненты Пищевых продуктов, однако, они сложны и дороги, а порой и «слишком» чувствительны, в результате чего возможность ошибок может возрастать;

3.      необходимость свести к минимуму возможность возникновения ошибки и привести в соответствие результаты анализов, полученные в разных лабораториях, путём введения официальных методов анализа в общенациональном масштабе;

4.      выбор аналитических методов зависит от законадательста, действующего в данной конкретной стране.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Цель исследования

Целью нашего исследования является определение возможностей использования бумажной хроматографии для определения качества фруктовых соков.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задачи:

 

1. Изучить методику проведения хроматографического эксперимента как наиболее дешевого для определения состава пищевых продуктов.
2. Выявить наиболее значимые для здоровья человека компоненты пищевых продуктов и их влияние на биохимические процессы в организме.
3. Определить экспериментальным путем возможность использования хроматографии для определения качественного состава фруктовых соков.

 

 

 

 

 

Методы исследования:

Работа с литературой, информация через СМИ

Химический эксперимент

Наблюдение

 

 

Объект исследования

«Любимый»

«добрый»

«Моя семья»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Хроматография (Физико –химический метод разделения и определения веществ)

Хроматографией называется физико-химический метод разделения смеси веществ, заключающейся в перемещении смеси потоком подвижной фазы вдоль слоя сорбента (неподвижная фаза).

В подвижной фазе различают два вида хроматографии: жидкостную и газовую. В первом случае подвижной фазой является жидкость, во втором –газ.

 

По природе адсорбента различают: адсорбционную, распределительную, (абсорбционную) и ионообменную хроматографии. В случае адсорбционной хроматографии сорбция происходит на поверхности твердого тела-адсорбента. В распределительной хроматографии компоненты адсорбируются жидкостью, нанесённой на твердый носитель. В ионообменной хроматографии сорбентом являются ионообменные смолы-полиэлектролиты, содержащие основные (NH2 ;NH; N)  или кислотные (SO3; СООН;SH) группы, и процесс разделения основан на обратимом ионном обмене между ионообменной смолой и компонентами смеси. Ионообменная хроматография существует только в жидкостном варианте.

Наиболее проста и широко распространена жидкостная хроматография в обоих вариантах жидкостно-адсорбционная и распределительная. Газовая хроматография сложна в аппаратурном оформлении.

 С помощью жидкостной хроматографии решаются следующие задачи:

  1. препаративное разделение сложной смеси на компоненты

  2.Анализ смеси и идентификация отдельных компонентов

  3. Очистка продуктов от примесей.

 

 

Применение хроматографического метода

 

Применение хроматографического метода на практике началось еще в 18 веке на фильтровальную бумагу или ткань помещали каплю раствора красителя. Если он был однородным, получалось, одно пятно, а если смесь, то несколько пятен. Метод проверки качества красителей явился прямым предшественником хроматографии на бумаге.

Без хроматографического метода сейчас не обходится химическая фармацевтическая, текстильная, цветная металлургия и другие отрасли промышленности. Хроматографический метод положен в основу многих химико-технологических процессов производства. На его принципе основан ряд простых переносимых приборов для определения состава природных газов при разведке нефти и газовых  месторождений, а также для установления степени продуктивности нефтяных и газовых пластов. Хроматография интенсивно используется для анализа различных ископаемых в полевых условиях. Широко применяется этот метод  в пищевой промышленности как для определения микроэлементов (Co, Ni, Cu, Zn), так  и при идентификации липидов и жиров, а также стабильности витаминов и.т.д., почвенно-мелиоративных исследованиях. В сельском хозяйстве и в биологической химии он применяется для разделения аминокислот, сахаров, нуклеиновых кислот, стероидов. Этот метод позволяет быстро и точно анализировать пестициды, особенно в сельскохозяйственных культурах, а также состав растений, почв и удобрений.

В настоящее время Хроматографический метод  анализа широко применяется при анализе  воды и воздуха, магнитной фракции космической пыли, им удаётся быстро и чётко разделить и идентифицировать очень малые количества смесей неорганических веществ (от десятых, а иногда и сотых долей микрограмма до нескольких десятков мкг).Были разделены некоторые радиоактивные  элементы, пары трудноразделимых элементов, идентифицированы вещества при анализе их навесок до 0,000001 г; комплексные соединения ионов металлов.

В клинической диагностике метод нашёл применение для быстрого определения лекарств в крови, анализе мочи. Он помогает контролировать ход синтеза лекарственного препарата, оценивать его чистоту, определять его стабильность. Нельзя не отметить использование хроматографии в криминалистике.

 

Влияние железа, на биохимические процессы в

организме.

 

Железо имеет громадное значение для биологии животных, так как является основным катализатором дыхательных процессов. Организм взрослого человека содержит около 3 гр.  Fe, из которого приблизительно 75% входит в состав гемоглобина. В случае большого недостатка железа в организме возникает заболевание - железодефицитная анемия (малокровие), так как основная часть входящего в состав организма железа сосредоточена в красных кровяных : клетках (эритроцитах), каждая из которых  содержит 280 млн. молекул: гемоглобина-дыхательного пигмент. Железо содержится в мышечном белке, во многих ферментах. Главное депо железа –печень: здесь у взрослого человека может быть запасено до 1 г железа. В организме взрослого чловека всего 3,5 г железа. Избыточное количество желе приводит  к образованию нерастворимого в воде железосодержащего белка. Этот белок уже не может быть использован организмом и откладываясь в тканях и органах, вызывает нарушение их функций приводит к заболеванию.Другие органические соединения, содержащие железа, катализируют процессы дыхания в клетках. Из отдельных частей организма наиболее богаты железом печень и селезенки.

 

Использование бумажной хроматографии для определения содержания ионов железа в соках различных марок.

 

Для определения анализа методом бумажной хроматографии обычно используют хроматографическую бумагу, отличающуюся высокой степенью чистоты, одинаковыми размерами волокон и равномерностью их расположения . При отсутствии такой бумаги используют фильтровальную бумагу, так поступили и мы. Для начала мы провели серию экспериментов для того, чтобы получить наглядную картину хроматографии и практически умения по использованию данного метода.

На бумагу нанесли капилляром каплю 1_5% раствора хлорида железа (III) и рядом, на расстоянии 2-3 см от первого пятна, нанесли другим капилляром пробу на стартовую линию яблочного сока и поместили эту бумагу в прибор, содержащий смесь  растворителей: спирта и соляной кислоты в отношении 1:4.

Тот же самый эксперимент проделали и для гречневой крупы: чайную ложку гречневой крупы размельчили в ступке, прокипятили с 10 мл воды и отфильтровали. Фильтрат упарили до объема 2 мл, и каплю нанесли на фильтровальную бумагу. Далее поместили бумагу в прибор, содержащий ту же смесь растворителей.

Через час вынули обе бумаги из прибора и обнаружили ионы железа опрыскиванием из пульверизатора 10% раствором гексациано-II- феррата калия. Появилось, синее окрашивание – образование берлинской лазури (см. Приложение)

Такой же сравнительный эксперимент я провела и с яблочными соками марок «Добрый», «Моя семья» «Любимый». На стартовую линию нанесла  несколько раз по капле каждого сока для увеличения концентрации. Результаты хроматограммы показали, что во всех указанных марок сока присутствуют ионы железа.

(см Приложение).

Причём интенсивность и величина области окрашивания указывала на то, что концентрация ионов железа в соке    «Моя семья» больше чем в соках «Любимый» «Добрый».

 

Заключение.

Целью нашего исследования было определить возможность использования бумажной хроматографии для определения качества фруктовых соков. Изучив литературу и проведя соответствующий эксперимент можно сделать следующие выводы:

    Проведение хроматографического эксперимента является наиболее дешёвым способом определения состава и качества пищевых продуктов (фруктовых соков).

     Наиболее значимыми для здоровья человека компонентами пищевых продуктов (фруктовых соков) являются ионы железа, аскорбиновая кислота, лимонная кислота. Витамин С принимает участие в синтезе гормонов, предохраняет важное биологическое соединение адреналин от окисления, необходим дл синтеза белка соединительной ткани животных-коллагена, входит в состав некоторых ферментов, является средством против цинги, его полезно принимать при усиленной физической и умственной работе. Железо является основным катализатором дыхательных процессов, содержится в мышечном белке, во многих ферментах.

    Экспериментальным путем доказана возможность использования хроматографии для определения качественно состава фруктовых соков. При этом было установлено, что содержимое упаковки  «Моя семья» соответствует составу, указанному на упаковке.

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

1.                          Гинзбург О.Ф. Лабораторные опыты по органической химии/ ОФ. Гинзбург.-М.: Высшая школа, 1970. –С.45-51.

2.                          Грандберг И.И. Органическая химия / И.И. Грандберг.-М.: Высшая школа, 1974.

3.                          Некрасов Б.Н. Курс общей химии/ Б.Н. Некрасов.-М.: Государственное научно-техническое издательство химической литературы,1948.-С.793.

4.                          Нифантьев Э.Е.Внеклассная работа по химии с использованием хроматографии/Э.Е. Нифантьев, М.К. Верзилина , О.С.Котлярова. –М.,1983.-С.11-29.

5.                          Шульпин Г.Б. Химия для всех// Основные понятия и простешие опыты/Г.Б. Шульпин.-М.:Знание, 1987.-С.125

6.                          Эммануэль Н.М. Химия и пища/Н.М. Эммануэль, Г.Е. Заикова.-М.:Знание, 1986

7.                          Крицман В.А. Книга для чтения по неорганической химии. Ч.II /В.А. Крицман.-М.,1984.

8.                          Третьякова Ю.Д.Химия. Справочные материалы/Ю.Д. Третьякова. –М.,1984.

9.                          Жиряков В.Г. Органическая химия / В.Г. Жиряков. – М.:Химия,1974.