Исследовательская работа на тему 'Химические вещества в пищевой промышленности и в быту. Антисептические растворы'

Научно-практическая конференция

Секция: естественно - научная.

Исследовательская работа

ПРИМЕНЕНИЕ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ В ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ И БЫТУ. ПРИМЕНЕНИЕ АНТИСЕПТИЧЕСКИХ РАСТВОРОВ.

Наянова Елизавета, 8а класс

Курганова Даниэла, 8а класс

Научный руководитель:

Зубова Марина Александровна

Вологда 2014.

План работы.

1. Цель работы

2. Задачи

3. Актуальность исследуемой проблемы

4. Общий обзор исследуемого вопроса (теория)

5. Материал и методика

Школьный химический эксперимент

6. Результаты исследований.

Введение.

Цель работы: изучить применение веществ в жизни человека.

Задачи:

Изучить свойства перекиси водорода, исследовать влияние различных катализаторов на процесс разложения этого вещества. Узнать ПРИМЕНЕНИЕ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ В ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ И БЫТУ. ПРИМЕНЕНИЕ АНТИСЕПТИЧЕСКИХ РАСТВОРОВ.

Актуальность:

В настоящее время химические вещества широко используются в пищевой промышленности,в быту. Ошибки в применении этих продуктов могут привести к печальным последствиям. Проект «Применение химических веществ в пищевой промышленности и быту» позволят нам повысить уровень знаний в данной области, с которой человек сталкивается ежедневно.

Теоретическая часть.

Применение химических веществ в пищевой промышленности и быту. Применение антисептических растворов.

Применение раствора калий перманганата (КМnО₄).

Растворы перманганата калия. 0,01-0,1% растворы бледно-розового цвета применяются для промывания желудка и т.п. 2-5%(фиолетовый цвет) для обработки язв и ожогов. 0,1-0,5%(розовый цвет раствора) для промывания ран. Хранить перманганат калия надо в местах, не доступных детям и использовать с осторожностью.

Применение раствора перекиси водорода.

Перекись водорода как лечебное средство чаще всего используют в виде 3%-го водного раствора, который продается в аптеках. В медицине применяют так же концентрированный 30%-ый раствор Н₂О₂ (пергидроль). От контакта с живыми тканями перекись водорода разлагается с выделением кислорода. Отсюда его противомикробное и обесцвечивающее действие. Разбавленные растворы перекиси водорода используют как кровоостанавливающие и дезинфицирующее средство. Фермент крови (каталаза) расщепляет перекись водорода на воду и активный кислород, который надежно обеззараживает рану. Однако действие перекиси водорода кратковременно. Поэтому остановив кровотечение надо перевязать рану.

Полоскание рта полости и горла растворами с перекисью водорода и его соединений помогает справиться с инфекцией и избавиться от неприятного запаха. Удобно использовать для этой цели гидропирит - комплексное соединение перекиси водорода с мочевиной H₂O₂( NH₂)₂CO. Действие раствора, который содержит пилюлю гидроперита массой 1 кг в стакане воды, является таким же, если бы вы взяли одну столовую ложку (15 гр.) 3%-го раствора перекиси водорода на стакан воды. Пергидроль с медицинской целью применяют только в клиниках и по назначению врача. Дома можно использовать этот раствор только в быту - для выведения пятен или отбеливания тканей. Вести себя с ним следует очень осторожно: H2O2 попадая на кожу рук, вызывает сильные ожоги. Особенно нужно беречь глаза.

Применение спиртового раствора йода (I2).

Современная йодная настойка содержит 5 г йода, 2 г калий йодида и 50 мл 96% этилового спирта на каждые 50 мл дистиллированной воды. В хирургической практике используют 5% и 10% йодную настойку для обработки операционного поля и поверхности ран.

Применение растворов кислот и щелочей.

Слабые неорганические и органические кислоты и щелочи в виде недиссоциированных молекул способны проникать сквозь мембраны разных микроорганизмов. Диссоциируя, они изменяют условия функционирования внутриклеточных белков, денатурируют их, замедляя рост и размножение микроорганизмов, вызывают их гибель.

Использование растворов борной кислоты.

0,5 - 4% вводные растворы борной кислоты применяют для полоскания и промывания глаз, обработки кожи.

Применение раствора салициловой кислоты(C6H4OHCOOH).

Используют как антисептическое средство, только для внешней обработки поверхностей в виде спиртовых растворов(1-2%).

Использование растворов слабых щелочей.

В хирургии применяют вводный раствор аммиака NH4OH (3-10%-й), который называется «нашатырный спирт», для обработки рук хирурга. Нашатырный спирт обладает антисептическими и дезинфицирующими свойствами. Аммиак относится к числу важнейших продуктов химической промышленности, ежегодное его мировое производство достигает 150 млн тонн. В основном используется для производства азотных удобрений (нитрат и сульфат аммония, мочевина), взрывчатых веществ и полимеров, азотной кислоты, соды (по аммиачному методу) и других продуктов химической промышленности. Жидкий аммиак используют в качестве растворителя. В холодильной технике используется в качестве холодильного агента (R717)

В медицине 10% раствор аммиака, чаще называемый нашатырным спиртом, применяется при обморочных состояниях (для возбуждения дыхания), для стимуляции рвоты, а также наружно- невралгии, миозиты, укусах насекомых, для обработки рук хирурга. При неправильном применении может вызвать ожоги пищевода и желудка (в случае приема неразведенного раствора), рефлекторную остановку дыхания (при вдыхании в высокой концентрации).

Применяют местно, ингаляционно и внутрь.

Применение раствора этанола.

ЭТИЛОВЫЙ СПИРТ (С2H5OH) Противомикробная активность выражена у 70% спирта.70% спирт не вызывает свертывание белка и хорошо проникает вглубь тканей. У 96% спирта более высокие концентрации, поэтому в белковой среде, образуют плотные группировки, внутри которых могут сохраняться живые бактерии.

Использование в медицине некоторых неорганических веществ.

ПРИМЕНЕНИЕ ХЛОРИДА НАТРИЯ (NaCl). В медицинской практике широкое применение получили растворы хлорида натрия - изотонический(физиологический) 0,9% и гипертонический

3-5-10% -й. Физиологический раствор применяют при обезвоживании организма, как дезинтоксикационное средство, для промывания ран и слизистой оболочки носа.

Гипертонический раствор применяют в виде компрессов и примочек при лечении гнойных ран и как противомикробное средство.

Применение гидрокарбоната натрия (пищевая сода).

Пищевая сода издавна имела широкое применение не только в кулинарии, но и в медицине.

Раньше ее использовали как антиацидный препарат при повышенной кислотности желудочного сока, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки. Сода быстро нейтрализует соляную кислоту желудочного сока, но ее применение не ограничивается только этим. Она занимает достойное место в домашней аптечке.

1. Профилактика кариеса. Кислоты, образующиеся в ротовой полости вследствие размножения бактерий, можно нейтрализовать, несколько раз прополоскав рот 2 % раствором пищевой соды.

2. При укусах насекомых. Обработайте место укуса 10 % раствором соды; он же поможет и при неприятном контакте с крапивой.

3. При воспалительных процессах мочевого пузыря. Болезнетворные бактерии живут в мочевом пузыре в слабокислой среде. Если мочевой пузырь стал жертвой инфекции, то идеальным послеобеденным напитком станет шипучий коктейль из пищевой соды.

4. При раздражениях кожи. Содовые примочки из 5 % раствора уменьшат зуд на кожи малыша и ускорят заживления опрелости.

5. При солнечных ожогах сделайте теплую ванную из пищевой соды 5% раствор: она смягчит воду, превратив ее в успокоительную примочку для раздраженной кожи.

6. При болях в горле добавьте 0,5 чайной ложки соды (2 гр.) в стакан теплой воды (200 мл) и через каждые 4 часа поласкайте горло этим раствором: он нейтрализует кислоты вызывающие боль.

7. При простуде полезно сделать ингаляцию. Для этого в чайнике нужно вскипятить 1 стакан (200 мл) воды с 1 чайной ложкой (5 гр) соды и вдыхать этот пар в течении 10-15 мин.

8. При ринитах, стоматитах, ларингитах, конъюктивитах применяют 0,5 -2 % раствор пищевой соды.

Применение глауберовой соли (Na2SO4 · 10H2O ).

Применяется глауберова соль в медицинской практике как слабительное средство, при отравлениях растворимыми солями бария или свинца. Применение глауберовй соли основано на медленном всасывании в кишечнике и изменении в нем осмотического давления.

Применение уксусной кислоты.

Применение в медицине уксусной кислоты известно с давних времен: еще древние греки и римляне использовали ее в качестве компонента более чем 150 лечебных средств, при лечении различных заболеваниях внутренних органов и кожи. Уксусная кислота проявляет антимикробное действие уже при концентрации 0,5%. Она проникает через стенки клетки и денатурирует белки клеточной плазмы бактерий.

1. Уксус столовый (9%) в разбавлении 2-5 столовых ложек на стакан воды используют как успокоительное средство при зуде кожи и укусах насекомых.

2. В народной медицине уксус используется как неспецифическое жаропонижающее средство путем протирания кожи смесью воды и уксуса в соотношении 3:1, а так же при головных болях методом примочек.

3. При педикулезе волосы ополаскивают 5-10% раствором уксусной кислоты.

4. При отравлениях щелочами можно дать выпить пострадавшему 2-3% раствор уксусной кислоты.

5. При отитах (воспалительных процессах уха) антибактериальную терапию объединяют с наложением компрессов из 2% раствора уксусной кислоты.

6. При пищевых отравлениях в народной медицине готовят «шипучку» из одной чайной ложки 9% уксуса и одной чайной ложки пищевой соды на стакан воды. Смесь мгновенно перемешивают. Углекислый газ, который при этом выделяется, активизирует работу желудка.

Практическая часть: школьный химический эксперимент.

Опыт 1.Исследовать влияние, оксида марганца на процесс разложения, перикиси водорода. Нальем немного 3%-го раствора пероксида водорода (перекиси водорода) в пробирку и добавим щепотку порошка оксида марганца. Мы увидим бурное выделение пузырьков газа (кислорода). Произошла химическая реакция, при которой мы наблюдали выделение кислорода. Для доказательства, что выделился кислород надо опустить в стакан, где проводится опыт, тлеющую лучинку. Лучинка вспыхивает, так как кислород поддерживает горение. Далее аналогично в пробирки с пероксидом водорода добавляли различные вещества: медь, железо, активированный уголь, мел, речной песок.

Вывод: диоксид марганца (пиролюзит) ускоряет разложение перекиси водорода. Вещество, ускоряющее химические реакции называется катализатором (от гр. кatalysis разрушение). Остальные перечисленные вещества не влияют на скорость разложения перекиси водорода.

Что делали

Что наблюдали

Выводы

В 3%-ный раствор пероксида водорода добавили:

1. щепотку порошка диоксида марганца

выделение пузырьков газа

H₂O₂ → H₂O + O; 2O → О₂

Тлеющая лучинка вспыхивает, так как выделяется газ поддерживающий горение - кислород

2. ржавый гвоздь (или железную стружку)

ничего не происходит

3. медную проволоку

ничего не происходит

4.кусочек мела

ничего не происходит

5.речной песок

ничего не происходит

Опыт 2.Исследовать влияние пероксида водорода (перекиси водорода) на продукты питания: поваренную соль, сахар, крахмал, вареный картофель, свежее яблоко, сырое мясо, сырой картофель, картофельный сок. Нальем немного 3%-го раствора пероксида водорода в пробирки и опустим в первую - щепотку поваренной соли, во вторую - щепотку сахара, в третью - щепотку крахмала, в четвертую - ломтик вареного картофеля, в пятую кусочек сырого мяса, в шестую - ломтик свежего яблока. Мы увидим, что на яблоке, сыром мясе, сыром картофеле образовались пузырьки, то есть выделяется газ (кислород). Произошла та же самая химическая реакция, что и в первом опыте (разложение пероксида водорода с выделением газообразного кислорода).

Вывод: В сырых продуктах питания содержатся катализаторы, разлагающие перекись водорода.

Биологические катализаторы белковой природы - ферменты (фермент называется каталаза).

Что делали

Что наблюдали

Выводы

В пробирки с 3%-ным раствором пероксида водорода добавили:

1. поваренную соль

Изменений не происходит

2. сахар

ничего не происходит

3. крахмал

ничего не происходит

4. вареный картофель

ничего не происходит

5.кусочек сырого мяса

выделение пузырьков газа и образование шапки пены

H₂O₂ → H₂O + O; 2O → О₂

Тлеющая лучинка вспыхивает, так как выделяется газ поддерживающий горение - кислород

6.ломтик яблока

выделение пузырьков газа и образование шапки пены

H₂O₂ → H₂O + O; 2O → О₂

Тлеющая лучинка вспыхивает, так как выделяется газ поддерживающий горение - кислород

7. кусочек сырого картофеля

выделение пузырьков газа и образование шапки пены

H₂O₂ → H₂O + O; 2O → О₂

Тлеющая лучинка вспыхивает, так как выделяется газ поддерживающий горение - кислород

8. сок картофеля

выделение пузырьков газа и образование шапки пены

H₂O₂ → H₂O + O; 2O → О₂

Тлеющая лучинка вспыхивает, так как выделяется газ поддерживающий горение - кислород

Вывод: В сырых продуктах питания содержатся катализаторы, разлагающие перекись водорода. Биологические катализаторы белковой природы - ферменты (фермент называется каталаза).

Нагревание, кипячение, жарка уничтожают большую часть кислорода, поэтому, хотя приготовленные овощи и содержат некоторые витамины, но по сути своей они «мертвы». Свежевыжатые фруктовые соки богаты кислородом, этим обусловлена их способность очищать организм и насыщать его жизненными силами. Те соки, которые продаются в магазинах, очень далеки от свежих - как правило, это восстановленные концентраты, иногда искусственно витаминизированные, но с точки зрения кислородного насыщения - абсолютно пустые продукты.

Опыт 3.Исследуем влияние перекиси водорода на фильтровальную бумагу с рисунком нарисованным фломастерами.

Нальем в 3 пробирки 3%-го раствора перекиси водорода и опустим в них 3 полоски филированной бумаги, на которых нарисованы рисунки фломастерами и опустим в растворы. Мы увидим, что с бумаги будет исчезать рисунок, а окраска раствора будет изменена. Перекись водорода проявляет отбеливающие свойства. Произошла химическая реакция.

Мы проводили не только эксперименты, но и нашли ответы на следующие вопросы:

1. Почему растворы пероксида водорода хранят в склянках из темного стекла?

(На свету пероксид водорода разлагается на воду и кислород).

2. Где применяется пероксид водорода?

(Со свойством перекиси водорода окислять красители связано и использование ее в парикмахерском искусстве).

Вывод: в проведенных опытах происходят разные химические реакции, но суть их сводится к тому что пероксид водорода в определенных условиях, под действием катализатора разлается с выделением атомарного кислорода, который является сильным окислителем.

Список используемой литературы:

Применение химических веществ в пищевой промышленности и быту. Применение антисептических растворов.

Применение раствора калий перманганата (КМnО₄).

Растворы перманганата калия. 0,01-0,1% растворы бледно-розового цвета применяются для промывания желудка и т.п. 2-5%(фиолетовый цвет) для обработки язв и ожогов. 0,1-0,5%(розовый цвет раствора) для промывания ран. Хранить перманганат калия надо в местах, не доступных детям и использовать с осторожностью.

Применение раствора перекиси водорода.

Перекись водорода как лечебное средство чаще всего используют в виде 3%-го водного раствора, который продается в аптеках. В медицине применяют так же концентрированный 30%-ый раствор Н₂О₂ (пергидроль). От контакта с живыми тканями перекись водорода разлагается с выделением кислорода. Отсюда его противомикробное и обесцвечивающее действие. Разбавленные растворы перекиси водорода используют как кровоостанавливающие и дезинфицирующее средство. Фермент крови (каталаза) расщепляет перекись водорода на воду и активный кислород, который надежно обеззараживает рану. Однако действие перекиси водорода кратковременно. Поэтому остановив кровотечение надо перевязать рану.

Полоскание рта полости и горла растворами с перекисью водорода и его соединений помогает справиться с инфекцией и избавиться от неприятного запаха. Удобно использовать для этой цели гидропирит - комплексное соединение перекиси водорода с мочевиной H₂O₂( NH₂)₂CO. Действие раствора, который содержит пилюлю гидроперита массой 1 кг в стакане воды, является таким же, если бы вы взяли одну столовую ложку (15 гр.) 3%-го раствора перекиси водорода на стакан воды. Пергидроль с медицинской целью применяют только в клиниках и по назначению врача. Дома можно использовать этот раствор только в быту - для выведения пятен или отбеливания тканей. Вести себя с ним следует очень осторожно: H2O2 попадая на кожу рук, вызывает сильные ожоги. Особенно нужно беречь глаза.

Применение спиртового раствора йода (I2).

Современная йодная настойка содержит 5 г йода, 2 г калий йодида и 50 мл 96% этилового спирта на каждые 50 мл дистиллированной воды. В хирургической практике используют 5% и 10% йодную настойку для обработки операционного поля и поверхности ран.

Применение растворов кислот и щелочей.

Слабые неорганические и органические кислоты и щелочи в виде недиссоциированных молекул способны проникать сквозь мембраны разных микроорганизмов. Диссоциируя, они изменяют условия функционирования внутриклеточных белков, денатурируют их, замедляя рост и размножение микроорганизмов, вызывают их гибель.

Использование растворов борной кислоты.

0,5 - 4% вводные растворы борной кислоты применяют для полоскания и промывания глаз, обработки кожи.

Применение раствора салициловой кислоты(C6H4OHCOOH).

Используют как антисептическое средство, только для внешней обработки поверхностей в виде спиртовых растворов(1-2%).

Использование растворов слабых щелочей.

В хирургии применяют вводный раствор аммиака NH4OH (3-10%-й), который называется «нашатырный спирт», для обработки рук хирурга. Нашатырный спирт обладает антисептическими и дезинфицирующими свойствами.

Применение раствора этанола.

ЭТИЛОВЫЙ СПИРТ (С2H5OH)Противомикробная активность выражена у 70% спирта.70% спирт не вызывает свертывание белка и хорошо проникает вглубь тканей. У 96% спирта более высокие концентрации, поэтому в белковой среде, образуют плотные группировки, внутри которых могут сохраняться живые бактерии.

Использование в медицине некоторых неорганических веществ.

ПРИМЕНЕНИЕ ХЛОРИДА НАТРИЯ (NaCl)В медицинской практике широкое применение получили растворы хлорида натрия- изотонический(физиологический) 0,9% и гипертонический 3-5-10% -й. Физиологический раствор применяют при обезвоживании организма, как дезинтоксикационное средство, для промывания ран и слизистой оболочки носа.

Гипертонический раствор применяют в виде компрессов и примочек при лечении гнойных ран и как противомикробное средство.

Применение гидрокарбоната натрия (пищевая сода).

Пищевая сода издавна имела широкое применение не только в кулинарии, но и в медицине.

Раньше ее использовали как антиацидный препарат при повышенной кислотности желудочного сока, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки. Сода быстро нейтрализует соляную кислоту желудочного сока, но ее применение не ограничивается только этим. Она занимает достойное место в домашней аптечке.

9. Профилактика кариеса. Кислоты, образующиеся в ротовой полости в следствие размножения бактерий, можно нейтрализовать, несколько раз прополоскав рот 2 % раствором пищевой соды.

10. При укусах насекомых. Обработайте место укуса 10 % раствором соды; он же поможет и при неприятном контакте с крапивой.

11. При воспалительный процессах мочевого пузыря. Болезнетворные бактерии живут в мочевом пузыре в слабокислой среде. Если мочевой пузырь стал жертвой инфекции, то идеальным послеобеденным напитком станет шипучий коктейль из пищевой соды.

12. При раздражениях кожи. Содовые примочки из 5 % раствора уменьшат зуд на кожи малыша и ускорят заживления опрелости.

13. При солнечных ожогах. Сделайте теплую ванную из пищевой соды 5% раствор: она смягчит воду, превратив ее в успокоительную примочку для раздраженной кожи.

14. При болях в горле. Добавьте 0,5 чайной ложки соды (2 гр.) в стакан теплой воды (200 мл) и через каждые 4 часа поласкайте горло этим раствором: он нейтрализует кислоты вызывающие боль.

15. При простуде. Очень полезно сделать ингаляцию. Для этого в чайнике нужно накипятить 1 стакан (200 мл) воды с 1 чайной ложкой (5 гр) соды и вдыхать этот пар в течении 10-15 мин.

16. При ринитах, стоматитах, ларингитах, коньюктивитах. Применяют 0,5 -2 % раствор пищевой соды.

Применение глауберовой соли(Na2SO4 · 10H2O ).

Применяется глауберова соль в медицинской практике как слабительное средство. При отравлениях растворимыми солями бария или свинца. Глауберова соль основана на медленном всасывании в кишечнике и изменении в нем осмотического давления.

Применение уксусной кислоты.

Применение в медицине уксусной кислоты известно с давних времен: еще древние греки и римляне использовали ее в качестве компонента более чем 150 лечебных средств, при лечении различных заболеваниях внутренних органов и кожи. Уксусная кислота проявляет антимикробное действие уже при концентрации 0,5%. Она проникает через стенки клетки и денатурирует белки клеточной плазмы бактерий.

7. Уксус столовый (9%) в разбавлении 2-5 столовых ложек на стакан воды используют как успокоительное средство при зуде кожи и укусах насекомых.

8. В народной медицине уксус используется как неспецифическое жаропонижающее средство путем протирания кожи смесью воды и уксуса в соотношении 3:1, а так же при головных болях методом примочек.

9. При педикулезе волосы ополаскивают 5-10% раствором уксусной кислоты.

10. При отравлениях щелочами можно дать выпить пострадавшему 2-3% раствор уксусной кислоты.

11. При отитах (воспалительных процессах уха) антибактериальную терапию объединяют с наложением компрессов из 2% раствора уксусной кислоты.

12. При пищевых отравлениях в народной медицине готовят «шипучку» из одной чайной ложки 9% уксуса и одной чайной ложки пищевой соды на стакан воды. Смесь мгновенно перемешивают. Углекислый газ, который при этом выделяется, активизирует работу желудка.