« Определение содержания нитратов в овощах и фруктах»

Экология

« Определение содержания нитратов в овощах и фруктах»

Учебно-исследовательская работа Булыщенко Ксении Юсуповны

МОУ СОШ № 3 с углубленным изучением отдельных предметов, 9 «г» класс

Руководитель: Булыщенко Елена Викторовна, учитель химии МОУ СОШ № 3 с углубленным изучением отдельных предметов

Ставропольский край, г. Нефтекумск

2008-2009 учебный год

Оглавление:

Аннотация ……………………………………………………3

Введение……………………………………………………….4

Методика исследований……………………………………..6

Результаты исследований и их анализ…………………...7

Выводы…………………………………………………………9

Заключение……………………………………………………10

Список литературы………………………………………11

Приложения………………………………………………………..12

Аннотация

Общеизвестно, что самое дорогое у человека – это его здоровье, которое невозможно купить и которое во многом зависит от правильного питания. Недаром существует пословица: “Скажи мне, что ты ешь, и я скажу тебе, чем ты болеешь”. Для большинства уже не секрет, что для укрепления здоровья лучше есть больше фруктов и овощей и меньше животной пищи. Фрукты и овощи полезны, но они должны быть чистыми от таких веществ как нитраты. Как ни странно, но пока большинство населения страны, теоретически осуждая применение минеральных удобрений и ядохимикатов, широко использует их на огородах. Именно поэтому я и поставила перед собой цель: изучить методы определения нитратов в растительных организмах. Для оценки количественного содержания нитратов в овощах необходимо приготовить сок исследуемых овощей. Сущность метода состоит в визуальной оценке окрашенных соединений, образующихся при взаимодействии NO3- с дифениламином. Результаты, полученные этим методом, следует рассматривать как ориентировочные, и они не могут служить основанием для отбраковки продуктов. Анализируя результаты проведенного эксперимента, я сделала следующее заключение: овощные и ягодные культуры г. Нефтекумска содержат небольшое количество нитратов, которое не превышает предельно допустимые концентрации этих веществ в растительных организмах.

Введение

Внесение неумеренных доз азотных удобрений на поля с целью резкого увеличения их продуктивности приводит к различным отрицательным последствиям, и, прежде всего к накоплению излишнего количества нитратов в сельскохозяйственной продукции. Это вызывает отравление людей, ухудшает их здоровье, что влечет стойкую неприязнь к ним. При избытке нитратов в почве они полностью не перерабатываются, накапливаются в растительной продукции и попадают в организмы животных человека. Последствия употребления некачественных продуктов могут быть такие: развиваются раковые заболевания, появляется заболевание, при котором кровь не способна удерживать кислород, - метгемоглобинемия (кислородное голодание), нарушается деятельность щитовидной железы и др.

Между тем нитраты – одно из важнейших звеньев природного круговорота азота, без которого невозможно существование земной биоты. Они хорошо усваиваются растениями и необходимы для нормального питания растений.

Место и сроки проведения исследования: Все исследуемые овощи и фрукты были куплены для школьной столовой на рынке в городе Нефтекумске за летний период 2008 года

Цели исследования:

1.изучить влияние соединений азота на организм человека; 2.изучить методы определения содержания нитратов в растениях.

Задачи исследования:

1. Исследовать содержание нитратов содержащихся в соке ягоды арбуза; 2.Исследовать содержание нитратов содержащихся в соке петрушки; 3.Исследовать содержание нитратов содержащихся в соке свеклы; 4.Исследовать содержание нитратов содержащихся в соке капусты.

Актуальность исследования

Одной из предпосылок нормального развития растительности на Земле является чистый воздух атмосферы. Главные источники загрязнения воздуха - промышленность, транспорт, а так же топливо, используемые для обогрева жилых домов. Немалую дозу в загрязнении воздуха носят нитрозные газы - смесь окиси азота NO, двуокиси азота NO2, триокиси азота NO3, и получетерехокиси азота N2O4. В нашем городе нитрозные газы входят в состав выбросов таких крупных предприятий как нефтеперерабатывающий завод. Почти весь азот наземных экосистем находится в почве, а не в биомассе. Именно отсюда получают азот растения, причем чаще всего в виде нитратов (солей азотной кислоты). Нитраты хорошо растворимы в воде, поэтому они беспрепятственно впитываются с водой корневыми волосками зоны всасывания корня и поступают в растение. Избыток азота, избыток нитратов приводит к накоплению этих веществ в растительных организмах, их органах, что нередко приводит к гибели растений. А кроме этого возможны и нитратные отравления человека и животных. Именно поэтому я и поставила перед собой цель: изучить методы определения нитратов в растительных организмах и определить их содержание в образцах овощей купленных для школьной
столовой в летнее время.

Методика исследования Оборудование:

стеклянные палочки или пипетки, 7 шт.;

колбы мерные вместимостью на 100 мл, 7 шт.;

чашка Петри;

дифениламин в серной кислоте (1 г растворяется в 100 мл концентрированной серной кислоты);

стандартные растворы нитраты натрия с исходной концентрацией 3000 мг/л;

предметное стекло 180 x 90 мм, 8 шт.;

овощи и фрукты

Цель: провести анализ содержания нитратов в овощах

Разработаны предельно – допустимые нормы попадания нитратов в организм человека. Для оценки количественного содержания нитратов в арбузе, петрушке, свекле, капусте необходимо приготовить сок исследуемых овощей.

Сущность метода состоит в визуальной оценке окрашенных соединений, образующихся при взаимодействии NO3- с дифениламином.

На предметное стекло, помещенное на лист белой бумаги, я последовательно нанесла капли растворов сравнения. На это же предметное стекло нанесла сок исследуемых образцов, приготовленных к анализу. Одновременно добавила по одной капле дифениламина в серной кислоте к растворам сравнения и соку анализируемых образцов.

Окраска развивается в течение 20-30 сек. В зависимости от концентрации нитрат – иона она меняется от бледно – голубой до интенсивно – синей.

Оценку концентрации нитрат-иона в пробе, провела путем визуального сравнения интенсивности окраски растворов сравнения и сока анализируемых образцов. Метод может быть использован при определении NO3- во всех продуктах растениеводства. Результаты, полученные этим методом, следует рассматривать как ориентировочные, и они не могут служить основанием для отбраковки продуктов.

Анализ исследуемых образцов

1.На предметное стекло, помещенное на лист белой бумаги, я последовательно нанесла капли растворов сравнения. На это же предметное стекло нанесла каплю арбузного сока, приготовленного к анализу (см. фото № 1). Одновременно добавила по одной капле дифениламина в серной кислоте к растворам сравнения и соку анализируемого образца.

Окраска развивается в течение 20-30 сек. В зависимости от концентрации нитрат – иона она меняется от бледно – голубой до интенсивно – синей.

Оценку концентрации нитрат-иона в пробе, провела путем визуального сравнения интенсивности окраски растворов сравнения и сока анализируемых образцов.

Цвет раствора сравнения и арбузного сока – бледно-голубой, значит, фрукт не содержит нитратов. (см. фото в приложении)

2.На предметное стекло, помещенное на лист белой бумаги я последовательно нанесла капли растворов сравнения. На это же предметное стекло нанесла каплю сока петрушки, приготовленного к анализу. Одновременно добавила по одной капле дифениламина в серной кислоте к растворам сравнения и соку анализируемого образца.

Окраска развивается в течение 20-30 сек. В зависимости от концентрации нитрат – иона она меняется от бледно – голубой до интенсивно – синей.

Оценку концентрации нитрат-иона в пробе, провела путем визуального сравнения интенсивности окраски растворов сравнения и сока анализируемых образцов.

Цвет раствора сравнения и сока петрушки – бледно-голубой, значит, растение не содержит нитратов.

3.На предметное стекло, помещенное на лист белой бумаги, я последовательно нанесла капли растворов сравнения. На это же предметное стекло нанесла каплю сока свеклы, приготовленного к анализу. Одновременно добавила по одной капле дифениламина в серной кислоте к растворам сравнения и соку анализируемого образца.

Окраска развивается в течение 20-30 сек. В зависимости от концентрации нитрат – иона она меняется от бледно – голубой до интенсивно – синей.

Оценку концентрации нитрат-иона в пробе, провела путем визуального сравнения интенсивности окраски растворов сравнения и сока анализируемых образцов.

Цвет раствора сравнения бледно-голубой, а сока свеклы – голубой, значит, растение содержит нитраты в предельно допустимом количестве.

4.На предметное стекло, помещенное на лист белой бумаги, я последовательно нанесла капли растворов сравнения. На это же предметное стекло нанесла каплю сока капусты, приготовленного к анализу. Одновременно добавила по одной капле дифениламина в серной кислоте к растворам сравнения и соку анализируемого образца.

Окраска развивается в течение 20-30 сек. В зависимости от концентрации нитрат – иона она меняется от бледно – голубой до интенсивно – синей.

Оценку концентрации нитрат-иона в пробе, провела путем визуального сравнения интенсивности окраски растворов сравнения и сока анализируемых образцов.

Цвет раствора сравнения бледно-голубой, а сока капусты – голубой, значит, растение содержит нитраты в предельно допустимом количестве.

Выводы

Анализируя результаты проведенного эксперимента, я сделала следующее заключение:
1. Овощные и ягодные культуры г. Нефтекумска содержат небольшое количество нитратов, которое не превышает предельно допустимые концентрации этих веществ в растительных организмах. Было обнаружено, что капуста, свекла и укроп практически не содержат нитратов, а петрушка содержит небольшое количество этих веществ.

2. Как же распределяются нитраты в овощах? (см. приложение таблица №2)

У свеклы сконцентрированы в верхней части корнеплода – до 65%;

в моркови в центральной части – 90%, наружной части – 10%;

капуста – самая опасная часть – кочерыжка, и в толстых черешках листьев;

у картофеля в мелких клубнях нитратов больше, чем в крупных, сосредоточены под кожурой (чистить – не экономя);

мелкие огурцы содержат нитратов меньше, чем большие. Если огурец сорван утром – нитратов меньше.

3. Практический совет (как уменьшить количество нитратов). (см. приложение - рекомендации) Встает вопрос: что же делать, если в продукции действительно присутствует избыток нитратов? Вот ответ на этот вопрос:

тщательно промывать овощи и фрукты – уменьшает на 10 %;

механическая очистка – на 15-20 %

варка овощей, особенно очищенных и нарезанных - на 50%;

зелень рекомендуют вымачивать перед употреблением в холодной воде 1- 1,5часа – 20-30%;

Зелень – петрушку, укроп, сельдерей и др. – необходимо поставить, как букет, в воду на прямой солнечный свет. В таких условиях нитраты в листьях в течение 2-3 часов полностью перерабатываются и потом практически не обнаруживаются.

В дальнейшем я продолжу свои наблюдения. В перспективе работы-исследования на нитраты, содержащиеся в растениях каждого населенного пункта нашего района, сравнительный анализ полученных данных, составление карты- схемы нитратных загрязнений почвы района и города.

Заключение

В заключение хочется отметить, что опасность отравления нитратами действительно существует. Но её не стоит преувеличивать, так как нитраты химически активны и даже при обычном хранении их содержание в плодах уменьшается на 30-50 %. При мытье и чистке теряется 10-15 %, при варке – 40-70%. Уменьшить вредное влияние нитратов можно с помощью аскорбиновой кислоты. Не стоит увлекаться внесезонными тепличными овощами, например, съедание 2 кг тепличных огурцов, съеденных за один приём, могут вызвать опасное для жизни отравление, часто происходят отравления арбузами и дынями, которые вообще не рекомендуется покупать раньше конца августа-месяца. Известно, что в разных частях растения содержание нитратов различно. Рассмотрите таблицу№1 в приложении, в которой приводятся названия растений и рекомендации по применению. Итогом нашего равнодушного отношения к природным ресурсам страны, условиям обитания человека, может стать техногенная пустыня, образы которой со страниц научно-фантастических повестей перешли сегодня на полосы газет. Такой сокрушительный для себя итог
мы подведем для себя тем быстрее, чем дольше останемся лично безответными и равнодушными к родной природе, к судьбе своих потомков, собственной безопасности. На сегодняшний день мы еще очень мало делаем для того, чтобы спасти воздух, которым мы дышим и землю, с которой снимаем свой хлеб.

Список используемой литературы

Назаренко В.М. Экологическая безопасность в быту. Что нужно знать, когда покупаешь продукты и готовишь пищу. – Химия в школе. 5,1997.

Попов С.В. Валеология в школе и дома (О физическом благополучии школьников). – СПб.: СОЮЗ, 1997. 256с.

Программы для общеобразовательных учреждений: Химия. 8 – 11 кл. / Сост. Н.И. Габрусёва, С.В. Суматохин. – 2-е изд., доп. – М.: Дрофа. 2001. – 288с.

Пичугина Г.В. Химия и повседневная жизнь человека. – М.: Дрофа, 2004

Энциклопедический словарь юного химика. / Под ред. Трифонова Д.Н. – М.: «Педагогика-Пресс», 1999. – 368 с.: ил.

Северюхина Т.В. Исследование пищевых продуктов. //Химия в школе. – 5,2000.

Седельников В.П. Заботливая помощница. – Киев: Рад. шк., 1999. – 168с.

Скурихин И.М., Нечаев А.П. Всё о пище с точки зрения химика: Справ. издание. – М.: Высшая школа, 1991. – 288 с.: ил. 9

Энциклопедический словарь юного химика. / Под ред. Трифонова Д.Н. – М.: «Педагогика-Пресс», 1999. – 368 с.: ил.

10.http://www.chemnet.ru

11. http://www.alnimik.ru

12. http://chemical.krsnet.ru/chemiinter.htm#4

Приложение

Таблица №1

Минимальное и максимальное накопление нитратов в овощах.

Продукты

Количество нитратов в мг/кг

максимальное

минимальное

Арбузы

38

96

Баклажаны

55

303

Зеленый горошек

4

112

Капуста белокочанная

30

1520

Кольраби

283

1540

Картофель

10

362

Лук репчатый

10

200

Морковь

115

606

Огурцы

20

359

Перцы сладкие

26

220

Ревень

300

350

Редис

70

3520

Редька

350

13320

Салат кочанный

63

6690

Свекла столовая

306

8969

Сельдерей

226

2860

Томаты

9

136

Тыквы

200

3250

Укроп

310

3250

Фасоль, стручки

44

970

Шпинат

62

6900

Щавель

663

3000

Таблица №2

Содержание нитратов в органах зелёных растений (мг/кг)

Орган

Шпинат

Кориандр

Укроп

Корень

74

90

384

Стебель

833

163

487

Черешок листа

814

165

441

Лист

213

14

95

Рекомендации (как уменьшить количество нитратов в употребляемых овощах).

Патиссон

Рекомендации.

Лучше срезать верхнюю часть, примыкающую к плодоножке.

Капуста

Рекомендации.

Снимать верхние кроющие листья и выбрасывать кочерыжку.

Кабачки

Рекомендации.

Срезать кожицу.

Свёкла

Рекомендации.

Отрезать верхнюю и нижнюю часть корнеплода.

Картофель

Рекомендации.

Очищенный картофель залить на сутки 1%-ной поваренной соли или аскорбиновой кислоты.

Морковь

Рекомендации.

Отрезать верхнюю и нижнюю часть корнеплода.

Автор: Булыщенко Елена Викторовна