Шпаковского муниципального района Ставропольского края Краевая научно-практическая конференция школьников «Первые шаги в науку» Исследовательская работа «Становление аналитической химии в России»

Скачать 144.35 Kb.

Название	Шпаковского муниципального района Ставропольского края Краевая научно-практическая конференция школьников «Первые шаги в науку» Исследовательская работа «Становление аналитической химии в России»
Дата публикации	11.07.2013
Размер	144.35 Kb.
Тип	Исследовательская работа

100-bal.ru > Химия > Исследовательская работа

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 5»

Шпаковского муниципального района Ставропольского края

Краевая научно-практическая конференция школьников

«Первые шаги в науку»

Исследовательская работа

« Становление аналитической химии в России»

	Работу выполнила: Бублий Анастасия, учащаяся 11-Б класса МОУ СОШ № 5 г. Михайловска
	Руководитель: учитель химии высшей квалификационной категории Гладких М.И.

2009-2010 учебный год

Введение

Тема работы: «Аналитические методы исследования молока»
Цель работы: Познакомиться с аналитическими методами.
Основополагающий вопрос:

Можно ли молоко, купленное на рынке, использовать в пищу?
Задачи:

Познакомиться с аналитическими методами;
Исследовать физические свойства молока;
Исследовать химические свойства молока;
Продолжить отработку навыков работы с химическими реактивами.

5. Подготовить материал к выступлению на научно-практической конференции (районной и школьной).

Методы исследования:

Аналитический
Работа с научной литературой
Научный эксперимент
Публицистический.

Актуальность темы:

Повысить роль российской науки в мировоззрении школьников;
Научиться применять простейшие аналитические методы в быту.

План
исследования коровьего молока,

купленного на рынке г. Михайловска.

Физико-химические показатели молока:

1. Определение органолептических показателей качества молока.

1.1 Определение внешнего вида молока.

1.2 Определение цвета молока.

1.3 Определение консистенции молока.

1.4 Определение запаха молока.

1.5 Определение вкуса молока.
2. Определение физических показателей молока.

2.1 Определение степени чистоты молока.
3. Определение химических показателей молока.

3.1 Определение кислотности молока.

3.2 Определение белка в молоке.

3.3 Определение жирности молока методом

экстрагирования.

3.4 Определение соды в молоке.

3.5 Определение крахмала в молоке.

3.6 Определение крахмала в молоке.
II. Выводы.

Экспериментальная работа

1 Определение органолептических показателей качества молока.

1.1 Определение внешнего вида молока.
Оборудование: стеклянный цилиндр 100-250мл или химический стакан.

Пояснение к заданию. Внешний вид молока оценивается при его осмотре в прозрачном сосуде.

Отмечается:

Однородность,
Осадок,
Загрязнения,
Примеси.

Ход работы.
1. Налили молоко в химический стакан (или цилиндр) до середины объема.

2. Рассмотрели, есть ли в нем загрязнения, примеси, отметили однородность.

3. Дали молоку отстояться в течение 3-5минут и отметили отсутствие

осадка.
Вывод: Молоко однородно, без осадка, загрязнений и примесей.

Определение цвета молока.

Оборудование: мерный цилиндр на 100-250мл, белый лист бумаги.

Пояснение к заданию. Цвет молока бывает:

Белый,
Желтый,
Слегка желтоватый,
Кремовый оттенок (для топленого молока)
Серый,
Голубой,
Слегка синеватый оттенок (для нежирного молока).

Ход работы.

Налили в цилиндр 50-60мл молока.
Поднесли к цилиндру белый лист и сравнили цвет.

Вывод: Молоко имеет слегка желтоватый цвет.

Определение консистенции молока.

Оборудование: большая пробирка с пробкой.

Пояснения к заданию: Консистенция определяется по следу, остающемуся на стенках сосуда после его взбалтывания. При нормальной консистенции после стекания молока со стенок остается равномерный след.

Ход работы.

Налили молоко в пробирку до середины объема.
Закрыли крышкой и слегка встряхнули, чтобы намокли стенки.
Дали молоку стечь и в течение 1-2мин оценили результат.

Вывод: На стенках пробирки остался равномерный желтый цвет, следовательно, консистенция молока нормальная.

Определение запаха молока.

Оборудование: пробирка с пробкой.

Пояснение к заданию: Свежее молоко имеет слабый специфический запах.
Чем может пахнуть молоко:

Запаха может не быть, или он слабо ощутим.
Запах может быть кормовой, хлебный, окисленный, прогорклый, плесневелый, гнилостный.
Запах нефтепродуктов, лекарственных, моющих, дезинфицирующих средств.
Запах лука, чеснока, полыни.

Ход работы.

Налили в пробирку молока чуть больше половины, закрыли пробкой.
Энергично взболтали.
Открыв пробирку, сразу понюхали. Запах определили многократными короткими вдыханиями.

Вывод: Молоко имеет ярко выраженный специфический запах.

Определение вкуса молока.

Оборудование: Стеклянный стакан или пластиковый стаканчик

Реактивы: вода питьевая.

Пояснения к заданию. Молоко должно быть комнатной температуры. Полость рта ополаскивается небольшим количеством молока (5-10мл). Вкус доброкачественного молока слегка сладковатый. Со временем появляется вкус:

Недостаточно выпаженный.
Кормовой, хлебный, кислый, горький, плесневелый, гнилостный.
Вкус нефтепродуктов, лекарственных, моющих, дезинфицирующих средств.
Вкус лука, чеснока, полыни.

Ход работы.

Налили в стакан 10-20мл молока.
Взяли глоток молока в рот, постарались распределить его по всей поверхности ротовой полости и держали его некоторое время.
После каждой пробы молока полоскали рот водой и между отдельными определениями делали небольшие перерывы.

Вывод: Молоко имеет ярко выраженный специфический вкус.

2 Определение физических показателей молока.

2.1 Определение степени чистоты молока.
Материалы и оборудование: мерный цилиндр на 100-250ил, ватные и бумажные фильтры, воронка, химический стакан.

Пояснение к заданию:В молоко при его получении, транспортировке, хранении, могут попасть покровный волос с животного, частицы корма, подстилки, пыли, а с ними и микроорганизмы. Загрязненное молоко быстро портится. Для определения в молоке механических примесей (чистоты) нужно опустить 50-100мл молока через фильтр. Загрязненность ватного кружка (фильтра) сравнить со стандартным эталоном.
По степени загрязненности молока делят на три группы:

–молоко не оставляет на фильтре даже следов грязи (механических примесей меньше 3мг на литр)
–на фильтре заметен сероватый осадок (примесей от 4 до 6 мг на литр)
–на фильтре остались механические примеси, цвет фильтра грязно-серый (в 1 литре примесей 7мг и больше).

Ход работы.

В воронку поместили фильтр (бумажный и ватный)
Опустили воронку в стакан для сбора, профильтрованного молока.
Налили в цилиндр 50 мл молока и начали фильтровать.
После того, как все молоко профильтруется, осторожно сняли фильтр и положили его на лист бумаги для просушки.
Загрязненность ватного кружка (фильтра) сравнили со стандартным эталоном.

Вывод: Молоко не оставило на фильтре даже следов, следовательно, механических примесей меньше 3мг на литр.
3. Определение химических показателей молока

Определение кислотности молока.

Материалы и оборудование: бюретка, пипетки на 10 и 20 мл молока, колба коническая на 100мл.

Реактивы:

Децинормальный раствор щелочи (NaOH и KOH).
1-процентный раствор фенолфталеина.

Пояснение к заданию:

По кислотности молока можно судить о его свежести и натуральности. Парное молоко обладает бактерицидными свойствами, имеет амфотерную реакцию на лакмус (красная лакмусовая бумажка синеет, а синяя краснеет)

Через некоторое время в молоке начинают развиваться микроорганизмы, прежде всего молочнокислые бактерии, которые сбраживают молочный сахар и образуют молочную кислоту, что повышает кислотность молока. Кроме того, кислотность молока с кислотным характером белков.

Кислотность молока тем выше, чем дольше хранится оно неохлажденным. Титруемую кислотность молока определяют в условных градусах Т⁰(Тернера). Под условным градусом Т^,понимают количество миллилитров децинормального раствора (0,1Н) щелочи (NaOH и KOH), необходимое для нейтрализации 100мл молока. Индикатором служит 1-процентный раствор фенолфталеина.

Титрование щелочью.

К 50 мл. молока прибавить 4 мл. раствора фенолфталеина и титровать полученную смесь раствором щелочи до появления розовой окраски. Удвоенный объем прибавленного реагента (в мл.) численно равен количеству градусов кислотности молока.
Свежее молоко должно иметь 16-18 и не выше 21 градусов кислотности!

2. Проба на кипячение.

Нагреть в пробирке несколько мл. молока и посмотреть, свернулось оно или нет.

Свертывание молока произойдет только в том случае, если кислотность молока выше 23 градусов!
Ход работы.

Налили в бюретку децинормальный раствор NaOH или KOH.
В колбу вместимостью 100мл отмерили пипеткой 10мл исследуемого молока и 20мл дистиллированной воды (воду добавляли для того, чтобы более отчетливо уловить розовый оттенок при титровании)
В смесь добавили 2-3 капли 1-процентного раствора фенолфталеина и тщательно взболтали.
Из бюретки (предварительно отметив уровень щелочи) по каплям прибавляли в колбу при постоянном помешивании 0,1Н раствора NaOH или KOH до появления слабо-розового окрашивания, не исчезающего в течение минуты.
Отсчитали количество миллиметров щелочи, потраченной на титрование 10мл молока.
Произвели расчет кислотности молока.

Вывод: Для выражения кислотности исследуемого молока в условных градусах Тернера (Т⁰) количество миллиметров щелочи, израсходованной на титрование 10мл молока, умножьте на 10, т.е. сделайте перерасчет на 100мл молока. Например, на титрование пошло 1,8мл 0,1Н щелочи. Титруемая кислотность составит: 1,8 * 10=18⁰Т. Следовательно молоко свежее.

3.2 Определение белка в молоке.
Материалы и оборудование: колба на 10-200мл, химический стакан на 100мл, бюретка, стеклянная палочка.

Реактивы:

Децинормальный раствор щелочи (NaOH).
1-процентный спиртовой раствор фенолфталеина.
Нейтральный 37-40-процентный раствор формалина. К 37-40-процентному раствору формалина(100мл) добавляют 3-4 капли 1-процентного спиртового раствора фенолфталеина и при постоянном взбалтывании приливают из бюретки 0,1Н раствор щелочи до появления слабо-розового окрашивания.

Ход работы.

В стакан с 10мл коровьего молока добавили 10-12 капель

1-процентного спиртового раствора фенолфталеина.

Налили в бюретку 0,1Н раствора NaOH и титровали молоко до появления, не исчезающего при взбалтывании слабо-розового окрашивания.
В тот же стакан прилили с помощью бюретки 2мл нейтрального формалина.
Содержимое размешали стеклянной палочкой. Появившееся при начальном титровании розовое окрашивание исчезнет
Продолжали титрование пробы щелочью до появления такого же слабо-розового окрашивания.
Подсчитали содержание белка в молоке (в процентах), для этого количества миллилитров 0,1Н щелочи, пошедшее на титрование 10мл молока после добавления нейтрального формалина, умножьте на коэффициент 1,92.

Вывод: На титрование 10 мл молока (после добавления 2 мл нейтрального формалина) израсходовано 1.7 мл 0,1 Н щелочи; содержание белка будет составлять: 1,7^.1,94=3,298% (после округления – 3,3%).
3.3 Определение жирности молока методом экстрагирования
Оборудование: аналитические весы, фарфоровая чашка, пипетка Мора (15 мл), сушильный шкаф, делительная воронка с притертой пробкой, коническая колба (~200 мл).

Реагенты: обезвоженный диэтиловый эфир (для обезвоживания органического растворителя его несколько часов выдерживают в закрытой посуде в контакте с заранее прокаленным сульфатом натрия или хлоридом кальция, после чего фильтруют).

Пояснение к заданию:

Насыпать в фарфоровую чашку мелконарезанную фильтровальную бумагу, слегка примять её, затем прилить 15 мл молока. После того как оно полностью впитается в бумагу, поместить чашку в сушильный шкаф и выдержать её при температуре не выше 100 С до полного удаления воды. Высушенные кусочки бумаги, содержащие белки, жиры и другие вещества, поместить в делительную воронку и прилить к ним 100 мл обезвоженного диэтилового эфира. Закрыть делительную воронку хорошо притертой стеклянной пробкой, перемешать и оставить стоять на 1 час. Затем вновь перемешать и слить всю жидкость в предварительно взвешенную с точностью до 0,002 г стеклянную колбочку. При необходимости диэтиловый эфир можно профильтровать через слой сухой ваты. После испарения органического растворителя (тяга!) довести остаток в колбе до постоянной массы высушивая при 110 – 120 С.
Расчет содержания жира Ж в молоке по формуле:
m * 100

Ж= -------------( %)

V * d

где m – масса жира в колбочке, г;

d – плотность молока, г/см³;

V – объем взятого для анализа молока, мл.

Плотность молока можно найти путем взвешивания определенного его объема, или с помощью ареометра.
Если молоко разбавлено, то его плотность и жирность становятся меньше, чем соответственно 1,029 г/см³ и 3%!
Вывод: По результатам расчета жирность молока составила 4,7 %, при плотности молока 1,23 г/см³, следовательно исследуемое молоко не разбавлено, жирность молока средняя.
3.4Определение соды в молоке.
Материалы и оборудование: пробирка с пробкой.

Пояснение к заданию: Соду добавляют в молоко для того, чтобы скрыть его повышенную кислотность. Нейтрализуя молочную кислоту, сода не задерживает развитие гнилостных микроорганизмов и способствует разрушению витамина С. Такое молоко не пригодно для употребления в пищу.
Ход работы.

В сухую или ополоснутую водой пробирку налили 5мл молока.
Осторожно по стенке добавили 7-8 капель раствора бромтимолового синего (раствор Люголя).
Наблюдали за изменением окраски кольца на границе слоев (в течение 10минут). Желтая окраска свидетельствует об отсутствии в молоке соды, зеленая окраска различных цветов (желто-зеленая, темно-зеленая, сине-зеленая) – о наличии следов соды (даже незначительном).

Вывод: Сода в молоке не обнаружена.

Определение крахмала в молоке.

Материалы и оборудование: пробирка, спиртовка, держалка.

Пояснения к заданию: Крахмал или муку добавляют в молоко, чтобы придать ему более густую консистенцию после разбавления водой.

Ход работы.

В пробирку налили 5-10мл молока и довели до кипения.
После охлаждения в молоко наливали 1мл раствора Люголя. Появление синей окраски указывает на присутствие крахмала.

Вывод: Крахмал в молоке не обнаружен.

Выводы по работе:

Молоко купленное на рынке г. Михайловска отвечает всем органолептическим показателям, а именно:

1.1 Молоко однородно, без осадка, загрязнений и примесей.

1.2 Молоко имеет слегка желтоватый цвет.

1.3 На стенках пробирки остался равномерный желтый цвет, следовательно, консистенция молока нормальная.

1.4 Молоко имеет ярко выраженный специфический запах.

1.5 Молоко имеет ярко выраженный специфический вкус.

Молоко имеет допустимые физические показатели, а именно:

2.1 Молоко не оставило на фильтре даже следов, следовательно, механических примесей меньше 3мг на литр.

3. Молоко обладает допустимыми химическими показателями, а именно:

3.1 Для выражения кислотности исследуемого молока в условных градусах Тернера (Т⁰) количество миллиметров щелочи, израсходованной на титрование 10мл молока, умножьте на 10, т.е. сделайте перерасчет на 100мл молока. Например, на титрование пошло 1,8мл 0,1Н щелочи. Титруемая кислотность составит: 1,8 * 10=18⁰Т. Следовательно - молоко свежее.

3.2 На титрование 10 мл молока (после добавления 2 мл нейтрального формалина) израсходовано 1.7 мл 0,1 Н щелочи; содержание белка будет составлять: 1,7^.1,94=3,298% (после округления – 3,3%).

3.3 По результатам расчета жирность молока составила 4,7 %, при плотности молока 1,23 г/см³, следовательно исследуемое молоко не разбавлено, жирность молока средняя.

3.4 Сода в молоке не обнаружена.

3.5 Крахмал в молоке не обнаружен.

Итог: молоко пригодно к употреблению.
Используемая литература:
1.В.И. Астафуров; Основы химического анализа; Учебное пособие по факультативному курсу для уч-ся 9-11 классов средней школы; М; «Просвещение»; 1989г.

2. Интернет-ресурсы:

3. http://www.tstu.ru/win/kultur/nauka/vernad/imena.htm

4. http://www.ise.stavsu.ru/pedlab/?m=avtors5

Приложения.
Таблица № 1 «Кисломолочные продукты, которые готовят различные народы»

Народности СССР	Название продукта	Какое молоко используется
Русские	Простокваша, варенец, сметана	Коровье
Украинцы	Ряженка	Коровье
Народы среднеазиатских республик	Курт, чал	Коровье. Овечье, козье
Грузины, кавказские горцы	Айран, йогурт, мацони	Верблюжье, коровье, буйволиное, овечье, козье
Армяне	Мацун	Коровье, буйволиное, овечье, козье
Азербайджанцы	Катык	Коровье, буйволиное, овечье, козье
Алтайцы, буряты монголы, тувинцы, осетины	Кефир, курунга	Коровье, кобылье
Башкиры, казахи, киргизы, калмыки и другие народности, занимающиеся коневодством	Кумыс, шубат и другие напитки	Кобылье, коровье, верблюжье

Добавить документ в свой блог или на сайт

	Международная научно-практическая конференция школьников и педагогов «Первые шаги в науку» Культура речи один из важнейших показателей уровня культуры человека		Научно-практическая конференция школьников «первые шаги в науку» «Утро вечера мудренее?» Источник: Тайм-менеджмент: Практикум по управлению временем. — Спб.: Речь, 2006. 371с
	V городская научно-практическая конференция школьников «Первые шаги... Помощник заместителя Министра экономического развития Российской Федерации Руководителя Росимущества		Список учащихся, рекомендованных на участие в городской научно практической... Тип работы (исследовательский реферат, исследовательская работа, проектно-исследовательская работа)
	Положение о IХ городской научно-практической конференции школьников «Первые шаги в науку» Настоящее Положение определяет цели и задачи городской научно-практической конференции школьников «Первые шаги в науку», порядок...		Школьная научно- практическая конференция «Первые шаги в науку» с. Благодатное 27. 02. 13г Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
	Международная научно-исследовательская конференция учащихся и педагогов... Российской Федерации, Правительства Москвы, Департамента науки, промышленной политики и предпринимательства города Москвы, Всемирной...		Заявка на участие в муниципальном этапе краевого форума «Молодежь... В соответствии со статьей 179 Бюджетного кодекса Российской Федерации Правительство Челябинской области
	Департамент Образования города Москвы Московская городская научно-практическая... Нейронные сети. Их применение, роль и значимость в современной и будущей экономике		8 февраля 2013 года в День Российской науки в нашей школе прошла... О проведении регионального этапа всероссийских спортивных игр школьников «Президентские спортивные игры»
	О проведении XI районной научно-практической конференции школьников «Первые шаги в науку» В целях выявления и поддержки одаренных школьников, занимающихся исследовательской деятельностью, создания пространства для их содержательного...		Курского муниципального района Ставропольского края Использование заимствований из английского языка в повседневной речи Исследовательская работа
	О V городской научно-практической конференции школьников в г. Лесосибирске Данное Положение представляет информацию, необходимую для организации и проведения городской научно-практической конференции школьников...		Районная учебно-исследовательская конференция школьников «Первые... Богомолова Алина Алексеевна, обучающаяся 5 класса моу покров-Рогульской сош пошехонского мр
	Положение о I х городской научно-практической конференции школьников Настоящее Положение определяет цели и задачи городской научно-практической конференции школьников «Первые шаги в науку», порядок...		О XVI городской научно-практической конференции школьников в г. Лесосибирске Данное Положение представляет информацию, необходимую для организации и проведения XVI городской научно-практической конференции...

Похожие: