Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Биология / Другие методич. материалы / Исследовательский проект "Влияние пищи, приготовленной в алюминиевой посуде, на здоровье человека

Исследовательский проект "Влияние пищи, приготовленной в алюминиевой посуде, на здоровье человека

  • Биология

Поделитесь материалом с коллегами:

20



hello_html_m772e05b6.gif



hello_html_m79073393.png





















Содержание



Введение…………………………………………………………… 3

1. История использования алюминия..…..…………………………4

2. Какой бывает алюминий, и где его найти…...…………………5

3. Свойства алюминия............................... .…………………………6

4. Воздействие алюминия на организм человека…………………6

5.Практическая часть…………………………………………………8

6. Социологический опрос………………………..… ………………10

7.Выводы и рекомендации……………………………………………11

Список используемой литературы ………………..…………………13

Приложение……………………………………………………………14





















Актуальность исследования заключается в том, что и дома и в школах давно уже пользуются алюминиевой посудой, не подозревая о том, что пища, приготовленная в ней, очень опасна для людей, в частности, для детей и пожилых людей.

Гипотеза исследования: Ионы алюминия попадают в организм человека с пищей, которая готовилась в алюминиевой посуде, представляют опасность для здоровья человека.

Цель: Исследовать возможные пути попадания ионов алюминия в организм человека через использование в быту алюминиевой посуды; опытным путем подтвердив или опровергнуть непригодность алюминиевой посуды для приготовления и хранения пищи.

Задачи:

  1. Провести анализ источников информации по исследуемой проблематике.

  2. Провести социологический опрос населения.

  3. Проделать лабораторные исследования по определению рН среды различных видов пищи, которую готовят в алюминиевой посуде, качественный анализ растворов на наличие в них ионов Al3+.

  4. Провести сопоставительный анализ практических результатов исследования.



Объект исследования: Алюминевая посуда.

Предмет исследования: Влияние алюминия на здоровье человека.

Этапы работы.

1.Аналитико-организационный.

Обзор справочной и научно-популярной литературы.

Структурирование основных теоретических положений по теме.

2. Практический этап.

Опыты: изменение активности амилазы, уреазы и каталазы под влиянием солей алюминия различных концентраций.

Определение возможных источников соединений алюминия: анализ блюд, приготовленных в алюминиевой посуде, анализ почв на содержание в них алюминия.

3.Практико-обобщающий этап.

Обобщение и описание результатов исследовательской работы, систематизация и анализ результатов исследования, соотнесение предполагаемого и реального результатов исследования, формулирование выводов, разработка рекомендаций, оформление работы.

1.История использования алюминия.

Алюминий – «молодой» металл. Его стали активно использовать только в ХХ веке. Именно в прошлом столетии к нему «приклеилось» звание крылатого металла, за то, что часто алюминий использовали в авиастроении. Однако в последнее время при строительстве самолетов все чаще применяются различные композитные материалы, хотя и наш «пострел» все еще в чести. В любом случае – от посуды из алюминия пока никто отказываться не собирается: производители продолжают ее выпускать, а граждане – использовать. Чем же заслужил алюминий такую популярность у посудных дел мастеров? Все просто: металл этот относительно дешев, обладает большой коррозийной устойчивостью, у него низкая температура плавления (читай – не велики затраты на производство изделий из него), он легок. Все это в результате делает алюминиевую посуду недорогой и обладающей привлекательными для покупателей свойствами. Главная причина высокой устойчивости алюминия к коррозийным процессам – тонкая, но при этом достаточно прочная пленка, которая образуется на поверхности металла (в частности, на поверхности посуды). Эта пленка покрывает алюминий в процессе его химического взаимодействия с кислородом, то есть, она - результат оксидирования. При этом первоначально она не появляется сама по себе. Обычно металл оксидируется в процессе изготовления из него каких-либо изделий. При производстве посуды чаще всего применяется анодное (электрохимическое) оксидирование – оно позволяет создать защитную оксидную пленку высокой прочности, износостойкую. Это очень важно, ведь именно из-за устойчивости этой пленки на поверхности алюминия еда, по сути, не соприкасается с самим металлом: ее вкус, запах и цвет не портятся. Готовить «в алюминии» можно любые продукты, даже очень соленые или содержащие органические кислоты.

2. Какой бывает алюминий, и где его найти.

Общее содержание алюминия в земной коре составляет 8,8%. В свободном виде алюминия в природе нет. Важнейшие природные соединения: алюмосиликты – Na2O hello_html_b7e3bb.gifAl2O3hello_html_b7e3bb.gif 2Sio2 и K2Ohello_html_m292ac820.gifAl2O3hello_html_b7e3bb.gif 2SiO2; бокситы – Аl2O3hello_html_b7e3bb.gifn H2O, корунд – Al2O3, криолит –Na3 [AlF6] или 3NaF hello_html_b7e3bb.gifAlF3. алюмосиликаты составляют большую часть массы земной коры. Алюминий - получают электролизом оксида алюминия Al2O3 в расплаве криолита. Процесс электролиза в конечном итоге сводится к разложению Al2O3 электротоком:

hello_html_4c8c4ca2.png



hello_html_2363b20a.png

3. Свойства алюминия.

Алюминий – лёгкий, серебристо-белый, пластичный металл, хорошо проводит электрический ток и тепло. Температура плавления равна 660оС. Природный алюминий состоит из одного изотопа 27 Аl13

Алюминий легко соединяется с кислородом при комнатной температуре, при этом на поверхности алюминия образуется оксидная плёнка (слой Al2O3). Эта плёнка очень тонкая (~ 10-5 мм), но прочная. Она защищает алюминий от дальнейшего окисления, поэтому называется защитной плёнкой:

  1. 4Al + 3O2 = 2Al2O3

  1. Если с поверхности алюминия удалить оксидную пленку, то он активно взаимодействует с водой:

2Al + 6Н2О = 2Al(ОН)3 + 3Н2hello_html_m4de1d829.gif

  1. Взаимодействие с разбавленными кислотами (НCl, H2SO4) алюминий выделяет Н2:

  1. 2Al +6HCl=2AlCl3 +2hello_html_m4de1d829.gif

Алюминий, как металл, образующий амфотерный оксид и гидроксид, взаимодействует с растворами щелочей.

2Al + 2 NaOH + 2 H2O = 2NaAlO2 + 3H2hello_html_m4de1d829.gif

Оксид алюминия Al2O3 – белое твердое вещество, не растворяется в воде, температура плавления 2050hello_html_m298abbcd.gifС. Оксид алюминия проявляет амфотерные свойства и взаимодействует с кислотами и основаниями:

Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O

Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O

Также на начальном этапе мной были изучены материалы о применении алюминия и его солей, о производстве алюминиевой посуды, санитарно-эпидемиологические правила и нормативы СанПиН о запрете использования в детском общепите алюминиевой посуды. Изучены материалы о воздействии алюминия на организм человека.

4.Воздействие алюминия на организм человека

Изучив различные источники информации, мной был структурирован материал о применении в быту алюминия и его солей, изучен вопрос влияния алюминия на организм человека. Бытовало мнение, что алюминий инертен, так как он защищен оксидной пленкой, и поэтому не оказывает вредного влияния на здоровье человека. Алюминий действительно выполняет в живом организме важную биологическую роль: принимает участие в построении эпителиальной и соединительной тканей, участвует в процессе регенерации костной ткани, оказывает активирующее или ингибирующее действие на реакционную способность пищеварительных ферментов (в зависимости от концентрации в организме), участвует в обмене фосфора.

Более 30 лет назад определили, что так называемый пищевой алюминий опасен для нашего здоровья. Московский институт гигиены подтвердил выводы о небезопасности алюминия. Оказывается, он изменяет энергообмен в клетках. Последние, в результате, теряют способность к нормальному размножению, и начинают делиться хаотично, порождая опухоли.

Алюминий обладает способностью к накоплению в организме, вызывая ряд тяжёлых заболеваний. Медики обнаруживают всё новые негативные последствия контактов с ним. Установлено, что алюминий отрицательно влияет на обмен веществ, особенно минеральный, на функцию нервной системы, воздействует на размножение и рост клеток. К важнейшим клиническим проявлениям нейротоксического действия относят нарушения двигательной активности, судороги, снижение или потерю памяти, психопатические реакции. Избыток солей алюминия снижает задержку кальция в организме, уменьшает адсорбцию фосфора, одновременно в 10-20 раз увеличивается содержание алюминия в костях, печени, семенниках, мозге и в паращитовидной железе. Избыток алюминия тормозит синтез гемоглобина, вызывает флюороз зубов и специфическое повреждение костей (костный флюороз); может вызвать или усилить новообразования костей. Физическими признаками отравления алюминием могут быть ломкие кости или остеопороз, нарушение почечной функции.

Особенно склонны к негативному воздействию алюминия дети и пожилые люди.

У детей избыток алюминия вызывает повышенную возбудимость, нарушения моторных реакций, анемию, головные боли, заболевание почек, печени, колиты. Гиперактивность, повышенная возбудимость, агрессивность подростков, нарушения памяти и трудности в учёбе, могут быть результатом даже небольшого повышения количества ионов алюминия в организме. Алюминий также оказывает общее отравляющее и засоряющее действие на организм человека.

Алюминий обнаружен у некоторых пожилых людей, страдающих потерей памяти, рассеянностью или слабоумием, и может приводить к деградации личности. В некоторых исследованиях алюминий связывают с поражениями мозга, характерными для болезни Альцгеймера (в волосах больных наблюдается повышенное содержание алюминия).

Одним из путей попадания алюминия в организм человека является алюминиевая посуда.

Опыт№1. Исследование взаимодействия алюминия с растворами кислот и оснований.

Мною были проведены опыты взаимодействия алюминия с раствором соляной кислоты и раствором гидроксида натрия. В обоих случаях я наблюдала выделение Н2, а поэтому пришла к выводу, что алюминий особый металл, который взаимодействует и с кислотами и с основаниями, то есть проявляет свойства переходного элемента.

Опыт №2. Определение среды распространенных пищевых блюд.

Нами были проверены наиболее распространенные блюда, которые готовят в школьной столовой, индикаторами и была определена среда этих блюд.



Среда

1

Манная каша

Щелочная

2

Рисовая каша

Щелочная

3

Пшенная каша

Щелочная

4

Гречневая каша

Щелочная

5

Картофельное пюре

Щелочная

6

Суп на курином бульоне

Щелочная

7

Какао

Щелочная

8

Борщ

Кислая

9

Гуляш

Кислая

10

Компот из свежих яблок

Кислая

hello_html_m778df6ff.jpg

hello_html_7eed2202.jpg



hello_html_m59c46f95.jpg

Вывод: нами было обнаружено, что различные блюда имеют различную среду растворов: молочные каши имеют щелочную среду, мясные блюда, приготовленные с добавлением томатного соуса – кислую среду, все компоты и морсы имеют кислую среду. Источником поступления алюминия в организм школьника является алюминиевая посуда. При приготовлении пищи в такой посуде, содержание алюминия в пищевых продуктах увеличивается вдвое, т.к. частички алюминия «соскребаются» со стенок кастрюли и постепенно в организм человека поступает немалое количество алюминия. Мы ежедневно пользуемся в столовой алюминиевыми ложками и вилками, которые также являются источником поступления алюминия.







Опыт №3.

В алюминиевой кастрюле проведено кипячение чистой воды в течение 15 минут. Затем остудила раствор и проверила его на наличие ионов алюминия раствором гидроксида натрия.

Наблюдения: Никаких изменений в пробе воды, которая кипятилась в алюминиевой посуде, не наблюдала и ионов алюминия не обнаружила.

Опыт №4.

В алюминиевой кастрюле проведено кипячение раствора соляной кислоты с концентрацией 0,01 моль/л в течение 15 мин. Затем остудила раствор и проверила его на наличие ионов алюминия раствором гидроксида натрия.

Наблюдения: в пробе воды с добавлением соляной кислоты, которая кипятилась в алюминиевой посуде, при добавлении раствора гидроксида натрия наблюдалось выделение светлого студенистого осадка, а значит, в растворе присутствуют ионы алюминия.

Опыт №5.

В алюминиевой кастрюле проведено кипячение раствора гидроксида натрия с концентрацией 0,01 моль/л в течение 15 мин. Затем остудила раствор и проверила его на наличие ионов алюминия раствором соляной кислоты с концентрацией 0,001 моль/л.

Наблюдения: в пробе воды с добавлением гидроксида натрия, которая кипятилась в алюминиевой посуде, при добавлении раствора соляной кислоты наблюдалось выделение светлого студенистого осадка, а значит, в растворе присутствуют ионы алюминия.

Вывод: слабокислая среда раствора и слабощелочная среда раствора способствует незначительному переходу ионов алюминия в раствор.

Опыт №6:

В алюминиевую посуду, взятую для исследований, наливаю дистиллированную воду и оставляю на 10 суток. Затем проверяю воду на наличие ионов алюминия, добавляя раствор гидроксида натрия.

Наблюдения: В пробе воды, взятой из алюминиевой посуды, при добавлении раствора гидроксида натрия, наблюдаю выпадение слабого светлого студенистого осадка.

Вывод: при нахождении в контакте с алюминиевой посудой длительное время, вода также насыщается ионами алюминия. Интенсивность перехода ионов в раствор, отраженная в данном опыте, говорит о том, что хранение продуктов в металлической посуде небезопасно с точки зрения насыщения их ионами алюминия.

После проведения практического этапа исследования я пришла к следующим выводам:

Алюминий не любит контакта с кислотами и щелочами. Потому, что кислоты и щелочи, содержащиеся в продуктах, защитную пленку все-таки разрушают, и тогда металл переходит в пищу.  Но щи, кисель или мясо в кисло-сладком соусе как раз и есть такие реактивы, которые имеют кислую среду, а молоко имеет щелочную реакцию. В результате в наши блюда со стенок кастрюль переходят соединения, не предусмотренные кулинарными рецептами. Нельзя хранить продукты, содержащие серу, кальций (яйца, молочные продукты, рассолы) в алюминиевой посуде.

Однако готовить – это одно, а вот хранить – совсем другое. Продукты, приготовленные в алюминиевой посуде обычно перекладывают в другую (керамическую, стеклянную, другую инертную). Защитная пленка, которая, можно сказать, делает алюминиевую посуду универсальной, все же разрушается, если продолжительное время воздействовать на нее кислотами и щелочами. Специально никто, конечно, этого делать не будет, но если положить в алюминиевую кастрюлю, например, кислую капусту или огурцы в рассоле, да так и оставить надолго – результат будет удручающий: пленка разрушится, продукт может изменить вкусовые качества в худшую сторону и представляет вред для организма человека


6.Социологический опрос


Мной была проведена опытно-поисковая работа: социологический опрос. Суть опроса – выяснить, как часто люди используют алюминиевую посуду и что им известно об её свойствах.

Социологический опрос об использовании алюминиевой посуды в быту показал следующее:

  1. 15% респондентов используют алюминиевую посуду для приготовления пищи.

  2. 42% не знает о вреде, который может быть нанесен организму человека, если он использует алюминиевую посуду для приготовления пищи.

  3. 71% респондентов не знает, какую пищу можно готовить в алюминиевой посуде, чтобы не нанести вреда здоровью.

  4. 34% респондентов думают, что молочную кашу и другие молочные блюда можно готовить в алюминиевой посуде, а 44% считают, что она пригодна для приготовления борща, морсов, киселей.

  5. 70% респондентов не знают о запрете использования алюминиевой посуды в детском общепите.



Вывод: Население плохо информировано о вреде, который алюминиевая посуда может нанести здоровью человека при неправильном её использовании.



7.Выводы и рекомендации


  1. Опытным путем подтверждена небезопасность алюминиевой посуды, потому что при приготовлении пищи в ней ионы алюминия переходят в пищу.

  2. Наиболее интенсивный переход наблюдается, когда готовят пищу, имеющую кислую или щелочную среду.

  3. Наиболее опасно приготовление в алюминиевой посуде молочных блюд и блюд с добавлением молока, имеющих слабощелочную среду, а также овощных и фруктовых блюд, имеющих слабокислую среду. Это развенчивает миф большинства домохозяек о том, что в алюминиевой посуде хорошо готовить каши.

  4. При кипячении чистой воды перехода ионов в раствор практически не наблюдается, так как вода имеет нейтральную среду.

  5. Алюминиевая посуда непригодна для хранения пищевых продуктов и воды, так как при долгом хранении наблюдается переход ионов алюминия в раствор.

  6. Необходимо больше информировать население о вреде бытового использования алюминия с целью предотвращения возможного вреда здоровью человека.

На основании исследования мной были подготовлены рекомендации для хозяек:

  1. В алюминиевой посуде без вреда для здоровья можно кипятить только чистую воду.

  2. Пользоваться алюминиевой посудой постоянно нельзя, так как ионы алюминия могут накапливаться в организме человека, что способствует ухудшению здоровья человека.

  3. Нельзя готовить в алюминиевой посуде молочные блюда и блюда из овощей и фруктов.

  4. Нельзя готовить в алюминиевой посуде различные маринады с добавлением уксусной и лимонной кислот.

  5. Нельзя хранить питьевую воду долгое время в алюминиевой посуде.

  6. Ни в коем случае не годится она и для варки диетических блюд и детского питания.

  7. Нельзя мыть алюминиевую посуду металлическими щетками и мочалками и абразивными чистящими веществами, так как они разрушают оксидную пленку.

  8. Если кастрюля очень загрязнена, то ее можно вымыть содовым раствором  (ложка на литр воды), грязь уйдет вместе с растворенной пленкой, а на их месте образуется новая и чистая. 

  9. Если вы готовите в алюминиевой посуде, то потом переложите пищу в другую посуду.















Список использованной литературы:

  1. Бойко М. В. «Элемент с несчастливым номером, но счастливой судьбой» // НГ Ex Libris, 2008г.

  2. Буель Н. С., Урбанский А. П. Алюминий - «серебро из глины». (Ильичёвск, Украина)

  3. Дроздов А. «Алюминий. 13-й элемент» (энциклопедия) //Москва, «Библиотека «РУСАЛа», 2007г.

  4. Чаховский И. А. Культура питания: Энциклопедический справочник. -Минск Белорусская литература,1993.-с.550.

  5. Научно-методический журнал « Химия в школе»1999г №1,3,4; 2000г №1,5.

  6. Свободная энциклопедия «Википедия»/ http://ru.wikipedia.org/

  7. «Популярная библиотека химических элементов» / http://n-t.ru/ri/ps/pb013.htm

8. Браун А.Д., Фаддеева М.Д. Молекулярные основы жизни. Пособие для учителей. М., «Просвещение»

9.В. Северюхина, «Старые опыты с новым содержанием», «Химия в школе» №2-№3. Научно-методический журнал, «Школа пресс» Москва 1999г.

  1. Химическая энциклопедия том 1-2. Москва 1990г.

  2. Энциклопедический словарь юного химика. Москва 1982г.










Приложение



Какую посуду вы используете дома?















Знаете ли вы о недостатках алюминиевых кастрюль?hello_html_1851db17.pnghello_html_236c36e9.png

hello_html_3df72f96.pngЗнаете ли вы, какую пищу можно готовить в алюминиевой посуде, без вреда организму человека?





Можно ли в алюминиевой посуде готовить молочную кашу?

hello_html_m1d18ed88.png















Можно ли в алюминиевой посуде варить морс, компот, борщ?

hello_html_m2add1f29.png









hello_html_7c62b15f.png Знаете ли вы, что алюминиевая посуда запрещена к использованию в детских садах, школах?



























Выберите курс повышения квалификации со скидкой 50%:

Автор
Дата добавления 07.10.2015
Раздел Биология
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров642
Номер материала ДВ-038481
Получить свидетельство о публикации
Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх