Титрование витамина с йодометрическим методом

Экспериментальная часть

Качественное определение аскорбиновой кислоты

Все качественные реакции на аскорбиновую кислоту основаны на ее способности легко вступать в окислительно-восстановительные реакции. Окисляясь, аскорбиновая кислота превращается в дегидроаскорбиновую, восстанавливая различные соединения:

1. Реакция с железосинеродистым калием

Аскорбиновая кислота, окисляясь, восстанавливает железосинеродистый калий K3Fe(СN)6 до железистосинеродистого K4Fe(СN)6, который с ионами трехвалентного железа образует в кислой среде берлинскую лазурь Fe4Fe(СN)6 3.

1. свежевыжатые соки (апельсина, лимона, вишни, мандаринов, грейпфрута) и соки разных производителей;

2. железосинеродистый калий (гексацианоферрат (III) калия), 5%-ный раствор;

3. гидроксид калия KОH, 5%-ный раствор;

4. соляная кислота HСl, 10 %-ный раствор;

5. хлорид железа FeСl3, 1 %-ный раствор.

Ход работы. К 1 мл исследуемого сока прибавляют 2 капли раствора гидроксида калия , столько же раствора железосинеродистого калия и встряхивают пробирку, после чего добавляют 6 — 8 капель 10%-ного раствора соляной кислоты и 1 — 2 капли раствора хлорида железа. Выпадает синий или зеленовато-синий осадок берлинской лазури.

2. Йодная проба на витамин С

1. свежевыжатые соки (апельсина, лимона, вишни, мандаринов, грейпфрута) и соки разных производителей;

2. раствор Люголя (раствор йода в йодиде калия);

Раствор Люголя при добавлении к нему витамина С — обесцвечивается вследствие восстановления молекулярного йода с образованием йодистоводородной кислоты.

Ход работы. В две пробирки (опыт и контроль) наливают по 10 капель дистиллированной воды и 2 капли раствора Люголя. В опытную пробирку добавляют 5 — 10 капель исследуемого сока, в контрольную — столько же дистилированной воды. В опытной пробирке раствор обесцвечивается.

3. Серебряная проба на витамин С

При добавлении витамина С к нитрату серебра выпадает осадок в виде металлического серебра:

1. свежевыжатые соки (апельсина, лимона, вишни, мандаринов, грейпфрута) и соки разных производителей;

2. нитрат серебра AgNО3, 1 %-ный раствор;

Ход работы. В две пробирки (опыт и контроль) вносят по 5 капель анализируемого сока, затем в опытную пробирку добавляют 1 2 капли 1%-го раствора азотнокислого серебра, а в контрольную 1-2 капли дистиллированной воды. В опытной пробе наблюдается появление темного осадка металлического серебра .

Определение содержания аскорбиновой кислоты йодометрическим титрованием

Теоретическое обоснование титрования, определения и расчета количества аскорбиновой кислоты

Йодометрия принадлежит к наиболее точным окислительно-восстановительным методом объемного анализа.

Определение содержания витаминов — дело сложное и трудоемкое. Для анализа мы воспользовались характерной особенностью аскорбиновой кислоты — она нестойка и легко окисляется:

Для анализа в качестве окислителя использовали йод.

Взаимодействие аскорбиновой кислоты с йодом происходит по уравнению:

В качестве рабочего раствора применяли раствор йода концентрацией 0,005 моль/л. В качестве индикатора реакции использовали свежеприготовленный 0,5% — ный раствор крахмала.

Отобрали пипеткой 25 мл исследуемого сока, добавили 2 мл раствора крахмала и титровали раствором йода. Как только вся аскорбиновая кислота прореагирует с йодом, следующая его капля окрасит раствор в синий цвет. Титрование вели до появления устойчивого синего окрашивания. После завершения титрования измерили объем раствора йода, использованного на титрование.

Рассчитали содержание аскорбиновой кислоты. Так как концентрация раствора йода 0,005 моль/л, то 1 мл раствора содержит 0,5*10-5 моль йода. По уравнению n(С6H8О5) = n(I2), следовательно, 1мл раствора йода также соответствует 0,5*10-5 моль аскорбиновой кислоты или 0,88 мг.

m(С6H8О5) = n(С6H8О5)*М(С6H8О5) = 0,5*10-5 моль * 176 г/моль = 88 г *10-5 = 0,88 г

Так как содержание аскорбиновой кислоты обычно рассчитывают мг на 100 г или мл продукта, то полученные результаты нужно умножить на четыре (25 мл * 4 = 100 мл). Окончательная формула для расчета содержания аскорбиновой кислоты:

Исследование динамики изменения содержания аскорбиновой кислоты при термообработке

1. Собирали прибор для нагревания (штатив, кольцо, лапка, винт, спиртовка, колба термостойкая).

2. Поместили в колбу 25 мл исследуемого сока и кипятили в течение 1 мин.

3. Убрали колбу и дали остыть.

4. Провели титрование и расчеты по вышеописанной методике.

5. Повторяли действия 1 — 4, изменяя каждый раз время кипячения (2 мин., 3 мин.) [12].

источник

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВИТАМИНА «С» МЕТОДОМ ЙОДОМЕТРИИ

Устанавливая рекомендуемое программное обеспечение вы соглашаетесь
с лицензионным соглашением Яндекс.Браузера и настольного ПО Яндекса .

Эмоциональное выгорание педагогов. Профилактика и способы преодоления

Как отличить простую усталость от профессионального выгорания?

Можно ли избежать переутомления?

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВИТАМИНА «С» МЕТОДОМ ЙОДОМЕТРИИ

Борисова Л.Р. , Михайлов А.С., Тачкова М.А., 8 класс

МБОУ г. Астрахани «Средняя общеобразовательная школа №28»

Бондаренко В.В., учитель химии

МБОУ г. Астрахани «Средняя общеобразовательная школа №28»

Пикулина Н.Ю. – научный руководитель, магистрант 1-го года обучения

ФГБОУ ВО «Астраханский государственный университет»

В Эдинбурге в XVIII веке студент-медик обнаружил, что цитрусовые эффективно лечат от цинги. Лишь спустя 2 столетия выяснили, что веществом, лечащим мучительную болезнь, является аскорбиновая кислота или витамин С. Синтезировать удалось его только в 1928 году из лимонного сока .

Аскорбиновая кислота представляет собой органическое соединение, родственное глюкозе, в виде белого кристаллического порошка кислого вкуса. Выполняет биологические функции восстановителя и кофермента некоторых метаболических процессов, является антиоксидантом.

Организм человека не может самостоятельно синтезировать аскорбиновую кислоту, она поступает в наш организм вместе с пищей. Основной источник витамина С для человека – овощи, фрукты и ягоды.

Определение витамина «С» методом иодометрии

Анализ основывается на взаимодействии витамина «С» с иодом [2; 5 ; 6 , с. 270 – 276]. Раствор иода (I ₂ ) способен окислять аскорбиновую кислоту с образованием бесцветной дегидроаскорбиновой кислоты, ионов водорода и иодид-ионов I — .

Иод витамин С дегидроаскор- ионы иодид-ионы

Избыток иода определяют титрованием раствором тиосульфата натрия в присутствии крахмала:

Анализ выполнялся методом титрования: постепенное добавление известного количества одного из реагентов к другому до тех пор, пока определяемое вещество не прореагирует полностью. В этот момент происходит изменение цвета или какой-либо другой характеристики. Таким образом, появление устойчивой синей окраски означает конец титрования [ 6 , с.275 – 276].

А) Определение коэффициента пересчета (количество витамина «С», реагирующее с 1 мл раствора иода).

Сначала оттитруем раствор витамина «С» известной концентрации. Это поможет определить коэффициент пересчета, который выражает массу аскорбиновой кислоты, реагирующей с 1 мг используемого нами раствора иода. На основании этих данных можно рассчитать, сколько витамина «С» содержится в 25 мл исследуемого раствора.

Отмер яем 25 мл раствора витамина «С» в колбу емкостью 125 мл.

Добав ляем 10 капель 1%-ной суспензии крахмала.

Б юретку н аполн яем раствором й ода. Запис ываем начальный объем.

Медленно, по каплям, добавля ем раствор й ода к анализируемому раствору, постоянно его взбалтывая. Добавляем , пока не достигнем конечной точки титрования (синяя окраска устойчива более чем 20 с). Для удобства наблюдения под колбу под ложим лист белой бумаги.

Запис ываем конечный объем жидкости в бюретке. Рассчит ываем , какое количество й ода израсходовано.

Рассчит ываем коэффициент пересчета, разделив 25 мг витамина «С» (столько его было в колбе) на объем (в мл) используемого раствора иода.

Запи шем это значение в соответствующий столбик таблицы (размерность: мг витамина «С»/ мл раствора й ода).

Б) Определение витамина «С» в растительных объектах

Отмерить 25 мл образца в колбу емкостью 125 мл.

Выполн яем пункты 2 – 3 первой части методики. Уч итываем , что окраска анализируемого раствора может изменять цвет комплекса крахмала с й одом. Так , красный цвет раствора в сочетании с синей окраской комплекса приведет к тому, что в конце титрования появится фиолетовое окрашивание.

Запис ываем количество миллилитров использованного раствора й ода в таблицу. Т уда же впишем и величину коэффициента пересчета, определенную выше.

Выполн яем расчеты, необходимые для определения массы витамина «С» (в мг), находящегося в 25 мл образца.

Расположить исследованные образцы в порядке уменьшения содержания витамина «С».

В) рекомендации В.Н. Волкова и М.Л. Давтяна [2, c.50].

Отмерить 10 мл сока, добавить 10 мл 2%-ной соляной кислоты и 20 мл раствора иода (0,005 моль-экв/л). Оставить в темном месте на 3–5 мин, добавить 2 мл крахмала, разбавляя водой до 100 мл. Титрование провести раствором тиосульфата натрия (0,01 моль-экв/л) до обесцвечивания.

Содержание аскорбиновой кислоты (ω,%) вычислить по формуле:

где: V ₁ – объем раствора тиосульфата натрия, пошедшего на титрование холостой пробы (10 мл раствора иода), мл; V ₂ – объем раствора тиосульфата натрия, пошедшего на титрование пробы с соком, мл; С – концентрация раствора тиосульфата натрия, моль-экв/л; 88 – молярная масса эквивалента аскорбиновой кислоты, г/моль-экв.

1%-ный раствор крахмала готовили непосредственно перед опытом;

спиртовой раствор иода – к 10 мл 5%-ного раствора иода приливали 25 мл спирта и 25 мл дистиллированной воды;

спиртовую растительную вытяжку разбавляли 10 мл дистиллированной воды.

1. В результате проведения научно-исследовательской работы изучена информация о витамине С (аскорбиновой кислоте) в литературных источниках и Интернете.

2. Для количественного определения содержания витамина С использовали один из вариантов титриметрического анализа – метод йодометрии.

3. Экспериментальным путем определили содержание аскорбиновой кислоты в наиболее востребованных овощах, фруктах, ягодах и фруктовых соках: яблоке, груше, цитрусовых фруктах, шиповнике (свежем и сушеном), капусте белокочанной (свежей и квашенной), свекле столовой, моркови, а также в соках: яблочном, грушевом, гранатовом и д.р.

Результаты исследования показали, что методы окислительно-восстановительного титрования являются наиболее значимыми, дешевыми и безопасными, а так же методические рекомендации возможно использовать в практике определения качественного состава овощей, фруктов, фруктовых соков.

1. Васильева П.Д. Химический эксперимент в проектах школьников: Учебно-методическое пособие / П.Д. Васильева, Э.Ф. Матвеева, Т.В. Хондяева, Н.В. Багрова; под общ. ред. П.Д. Васильевой – Астрахань: Издатель: Сорокин Р.В., 2015. -128 с.

2. Волков В.Н., Давтян М.Л. Фруктовые соки: определение химического состава и качества // Химия в школе,2013. – №3. – С.45 – 51

3. Коренман Я. И. Практикум по аналитической химии: анализ пищевых продуктов. М.: КолосС, 2005. – 295 с.

4. Матвеева Э.Ф. Обучение студентов химического факультета приемам техники безопасности и охраны труда / Э.Ф. Матвеева, Т.А. Колесникова // Безопасность жизнедеятельности.– 2013. – №10. – С.47 – 52

5. Солодова В. И., Волкова Л. А., Волков В. Н. Определение витамина C в овощах и фруктах. // Химия в школе. – 2002. — №6. – С. 63-66.

6. Химия и общество: пер. с англ. /Под ред. М.Ю. Гольдфельда. – М.: Мир, 1995. – 560 с.

7. Харитонов Ю.Я. Аналитическая химия (Аналитика). В 2 кн. Кн. 2. Количественный анализ. Физико-химические (инструментальные) методы анализа: Учеб. для вузов. – 2-е изд., испр. – М.: Высш. шк., 2003.–559с.: ил.

источник

Исследовательская работа

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УДМУРТСКОЙ РЕСПУБЛИКИ

Исследовательская работа

Тема: Количественное определение аскорбиновой

кислоты в различных растворах методом

йодометрического титрования

Выполнил Бельтюков Иван

Руководитель Машковцева

Ижевск 2013

Содержание:

2.1. История аналитической химии …………………………………. …4

2.2. Методика йодометрического титрования ………………. ………. 6

2.3. Витамин С – общая характеристика…………………………. …. 8

3. Экспериментальная часть ………………………………. …. 10

3.1 Методика определения содержания витамина С в растворах….10

3.2. Анализ содержания витамина С в соке мандарин……………. 12

1.Введение

Всем нам было интересно узнать из чего состоят продукты и как определить их состав. В настоящее время для определения количественного состава растворов придумано огромное множество методик, одной из которых является титрование. Существует огромное множество методов титрования, но основаны они на одном принципе – это расчет массы или объема исследуемого вещества благодаря реактивам, количественный состав которых известен.

В своей работе я собираюсь осветить метод йодометрического титрования с помощью которого возможно определить объем витамина С в продуктах, а так же крахмала и нескольких других добавок.

Потребность в витаминах зависит от его возраста, состояния здоровья, условий жизни, характера его деятельности, времени года, содержания в пище основных компонентов питания. Существует огромное количество витаминов, но остановим наше внимание на витамине С. Для нормального функционировании организма необходимо постоянное присутствие в нем витаминов, но не все они вырабатываются нашим телом.

Витамин С один главнейших витаминов, он является витамином над витаминами. При разных объемах аскорбиновой кислоты в теле она проявляет разные функции именно по этому нужно знать точную массу потребляемого витамина, но как же точно подсчитать массу? Об этом я расскажу в своем реферате.

Объект исследования:Расчет аскорбиновой кислоты.

Предмет исследования: Методика йодометрического титрования.

Гипотеза:Если в продуктах есть витамин С, то его можно количественно обнаружить при помощи метода йодометрического титрования.

Цель работы: Изучить метод йодометрического титрования и экспериментально выявить методику количественного определения витамина С.

Для реализации поставленной цели были поставлены следующие задачи:

1. Изучить литературу по данному вопросу;

2. Изучить методику йодометрического титрования;

3. Провести эксперимент, выявляющий количественное содержание витамина С;

4. Проанализировать результаты и выработать наиболее доступный способ йодометрического анализа;

5. Разработать практическую работу и комплекс рекомендаций по применению методики йодометрического титрования.

2. Основная часть

2.1. История аналитической химии.

Количественный анализ — это определение содержания составных частей сложного материала, результаты которого выражают в массовых долях (%), например, химически чистый сульфат меди CuSO4X5H2O содержит массовую долю меди 25,44%, а фосфоритная мука — промышленное удобрение — массовую долю Р2О5 от 20 до 30%. Исследования вещества всегда начинаются с его качественного анализа, т. е. из определения того из каких компонентов (или ионов) состоит это вещество. Если состав вещества известен, то сразу приступают к количественному анализу, предварительно выбрав наиболее подходящий метод.

Теоретические основы химического анализа составляют следующие законы и теоретические положения: периодический закон Д.И. Менделеева; закон действующих масс; теория электролитической диссоциации; химическое равновесие в гетерогенных системах; комплексообразование; амфотерность гидроксидов; автопротолиз (водородный и гидроксидный показатели); ОВР. Характеристику основных методов аналитической химии мы будем давать в процессе их изучения в разделе количественного анализа. Как мы уже говорили, в аналитической химии используются различные методы: химические, физические и физико-химические. Коротко дадим характеристику каждому типу методов. Химические методы основаны на превращениях, протекающих в растворах с образованием осадков, окрашенных соединений или газообразных веществ. Химические процессы, используемые в целях анализа, называют аналитическими реакциями. Аналитическими являются реакции, которые сопровождаются каким-нибудь внешним эффектом, позволяющим установить, что химический процесс связан с выпадение или растворением осадка, изменением окраски анализируемого раствора, выделением газообразных веществ. Требования к аналитическим реакциям и их особенности можно свести к следующим положениям:

Аналитическая реакция должна протекать быстро и полно при соблюдении определенных условий: температуры, реакции среды и концентрации обнаруживаемого иона. При выборе реакции обнаружения ионов руководствуются законм действующих масс и представлениями о химическом равновесии в растворах. При этом выделяются следующие характеристики аналитических реакций: селективность или избирательность; специфичность; чувствительность. Последняя характеристика связана с концентрацией обнаоуживаемого иона в растворе и если реакция удается при низкой концентрации иона, то говорят о высокочувствительной реакции.

Дробный и систематический анализ. Обнаружение ионов с помощью селективных и специфических реакций в отдельных порциях раствора, производимое в любой последовательности называют дробным анализом. Такой тип анализа широко применяется в агрохимических и заводских лабораториях. Когда состав анализируемого вещества хорошо известен и требуется проверить отсутствие или присутствие тех или иных примесей. Если же используемые реакции не селективны, а мешающее действие посторонних ионов устранить не удается, то в этом случае применяют т. н. систематический ход анализа т. е. определенную последовательность выполнения аналитических реакций, при которой каждый ион обнаруживают после того, как будут обнаружены и удалены мешающие ионы. В таком анализе применяются не только реакции обнаружения отдельных ионов, но и реакции отделения их друг от друга, используя различия в их растворимости или летучести. Полноту удаления мешающего иона проверяют в каждом случае специальной пробой.

Уже в древности могли проводить анализы лекарственных препаратов, металлических руд. Однако, как наука анал. химия начала складываться значительно позже — по мере развития производства. Английский ученый Роберт Бойль (1627 — 1691) считается основоположником качественного анализа, а гениальный русский ученый М.В. Ломоносов (1711-1765) является основателем химической науки в России, основоположником количественного анализа. Для аналитической химии важное значение имеет закон сохранения массы (1748), который гласит: «общая масса продуктов реакции равна общей массе веществ, вступивших в реакцию» — как частный случай закона сохранения материи — один из основных законов аналитической химии (в частности для расчетов в количественном анализе). Например, если из 100 г исходных продуктов получается 120 г новых продуктов, значит в реакции участвует ещё 20 г веществ из окружающей среды. Закон сохранения массы — основа стехиометрии и многих количественных законов химии, научное объяснение которой привело к созданию атомно-молекулярной теории. Стехиометрия включает вывод химических формул, составление уравнений химических реакций, расчеты, применяемые в химическом анализе. Термин ввел И. Рихтер (1792 — 94), обобщивший результаты своих определений масс кислот и оснований при образовании солей. Правила стехиометрии лежат в основе всех расчётов, связанных с уравнениями химических реакций. Бергман Торнберн Улаф, Клаус Карл Карлович, Севергин В. М.

2.2. Метод йодометрического титрования.

Титрование (от франц. titre – качество, характеристика) – один из методов количественного анализа, основанный на измерении количества реагента, который полностью реагирует с анализируемым веществом. Например, если точно известно, какое количество гидроксида калия (в граммах или молях) израсходовано в реакции с соляной кислотой, то по уравнению реакции

легко рассчитать, сколько граммов (или молей) хлороводорода было в анализируемом растворе.

Все реакции, которые используются в количественном анализе, обязательно должны быть стехиометрическими. Для этих реакций коэффициенты, стоящие перед формулами реагентов, показывают, в каких количественных соотношениях находятся реагенты и продукты. Например, соотношение реагентов в реакции окисления щавелевой кислоты перманганатом калия в кислой среде в точности соответствует уравнению

5H2C2O4 + 2KMnO4 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + K2SO4 + 10CO2 + 8H2O.

Поэтому эту реакцию можно использовать для точного определения концентрации перманганата в растворе, если известно количество израсходованной щавелевой кислоты (и наоборот). А вот рассчитать точно количество прореагировавшего с перманганатом калия алкена невозможно, так как эта реакция нестехиометрическая: при окислении из алкена образуется диол:

который может окисляться далее с разрывом углерод-углеродной связи и образованием двух молекул с карбонильной группой (кислоты или кетона). При этом разные опыты, даже проведенные в одинаковых условиях, дадут немного разное количество продуктов и их соотношение; в органической химии выход реакции очень редко бывает в точности равным 100,00%.

Чтобы анализ был точным, необходимо, помимо полного протекания реакции, чтобы реагент добавлялся к анализируемому веществу малыми порциями (например, по одной капле разбавленного раствора), а также чтобы можно было надежно определить момент, когда реакция закончилась. Для выполнения второго условия применяют различные индикаторы.

Индикаторы бывают самые разные. Рассмотрим реакцию питьевой соды с уксусом:

NaHCO3 + CH3COOH = CH3COONa + CO2 + H2O.

Из этого уравнения следует, что 1 моль соды (84 г) полностью реагируют с 60 г уксусной кислоты. При этом выделяются пузырьки углекислого газа, которые и могут служить индикатором. Если к гидрокарбонату натрия известной массы добавлять по каплям уксус, пока не перестанет выделяться газ, то, измерив объем добавленного раствора и зная его плотность, легко рассчитать количество чистой уксусной кислоты в добавленном растворе и, следовательно, концентрацию уксуса.

Титрование на глаз выделяется далеко не во всех химических реакциях, да и заметить последний пузырек газа непросто, особенно если газ частично растворяется, а раствор имеет темную окраску. Поэтому обычно используют специальные индикаторы, изменение цвета которых свидетельствует о достижении конца реакции – так называемой точки эквивалентности.

Одни из самых распространенных индикаторов – кислотно-щелочные. Они применяются в тех случаях, когда в ходе титрования, т.е. постепенного добавления реагента к анализируемому раствору изменяется рН среды. Это происходит, например, если к анализируемому раствору щелочи добавляют раствор кислоты (или наоборот). Анализируемый раствор готовят по объему или по навеске (ее взвешивают на точных аналитических весах обычно до 0,1 мг), которую растворяют в мерной колбе точно известного объема (такие колбы могут иметь объем 10, 25, 50, 100, 200, 250, 500 или 1000 мл). Небольшой объем анализируемого раствора отбирают из мерной колбы с помощью специальных мерных пипеток (их объем также определен с высокой точностью и составляет обычно 10, 20, 25 и 50 мл) и помещают в коническую колбочку для титрования. В эту колбочку по каплям при непрерывном перемешивании добавляют раствор реагента из бюретки до достижения точки эквивалентности.

Йодометрия — представляет один из изящных приемов объемного (титрования) анализа. Сюда отнесены все те приемы анализа которые так или иначе сводятся к количественному определению йода объемным путем. Вещества, анализ которых входит в круг этого рода определений, вообще говоря, можно разделить на две категории:

1) Работа с растворами I- содержащих веществ: йод и те вещества, которые выделяют его из KIили непосредственно, как, например, хлор, бром, или косвенным путем, как, напр., К 2 СrO 4 с HJО 4 или КСlO 3 с НCl и пр.; 2) соединения, которые окисляются в присутствии йода: SO 2, Аs 2O3 и прочие.

Йодометрический анализ витамина С относится к окислительному методу титрования, и, поэтому, выполняется по общим правилам выполнения подобных методов.

2.3. Витамин С – общая характеристика

Аскорбиновая кислота по вкусу напоминает лимонную кислоту и по своему внешнему виду представляет бесцветные кристаллы, растворимые в воде и спирте и нерастворимые в жирах и их растворителях. По химическому строению аскорбиновая кислота имеет родственную связь с сахаром. Существует несколько форм аскорбиновой кислоты, одна из которых, наиболее биологически активная, и является витамином С.

Рис. 1 Молекула и химическая формула аскорбиновой кислоты.

Аскорбиновая кислота хорошо растворяется в воде, но крайне нестойка и легко разрушается на свету кислородом воздуха, а также в присутствии железа и меди; более устойчива в кислотной среде, чем в щелочной.

Аскорбиновая кислота весьма чувствительна к повышению температуры, при нагревании ее раствора до 50оС при доступе воздуха она очень быстро разрушается. В сухом виде аскорбиновая кислота устойчива.

Впервые в чистом виде витамин С был выделен в 1928 году, а в 1932 году было доказано, что именно отсутствие аскорбиновой кислоты в пище человека вызывает такое заболевание, как цинга.Тяжкие страдания мореплавателей и путешественников, гибель полярных экспедиций были результатом дефицита аскорбиновой кислоты. Но лишь в 30-хгг. XXв. удалось выяснить, каково строение антицинготного фактора, который получил название «витамин С».

Витамин С, пожалуй, самый известный из витаминов. Он стимулирует рост, участвует в процессах тканевого дыхания, обмене аминокислот, способствует усвоению углеводов. Аскорбиновая кислота повышает сопротивляемость организма к инфекциям, интоксикациям химическими веществами, перегреванию, охлаждению, кислородному голоданию, одна из важнейших функций витамина С — синтез и сохранение коллагена — белка, который «цементирует» клетки и тем самым служит основой образования соединительных тканей. Коллаген скрепляет сосуды, костную ткань, кожу, сухожилия, зубы. Витамин С нормализует уровень холестерина в крови, способствует усвоению железа из пищи, требуется для нормального кроветворения, влияет на обмен многих витаминов. Важнейшая функция витамина С — антиоксидантная. Он противодействует токсическому действию свободных радикалов — агрессивных элементов, образующихся в организме при многих отрицательных воздействиях и заболеваниях. Аскорбиновая кислота участвует в выработке адреналина — гормона «боеготовности», увеличивающего частоту пульса, кровяное давление, приток крови к мускулам.

В организме человека аскорбиновая кислота не образуется. Суточная потребность в витамине С — 70-100 мг. Потребность в аскорбиновой кислоте повышается в условиях неблагоприятного климата. Так, в Антарктиде человеку нужно ежедневно принимать 250мг витамина С. При большой мышечной нагрузке, стрессовых ситуациях, большинстве заболеваний нужно увеличить его потребление.

3.Экспериментальная часть

3.1. Методика исследования и подготовка растворов

Перед началом эксперимента необходимо выбрать способ йодометрического титрования, собрать титровальную установку и приготовить растворы.

Для отладки способа используем вещества, содержание витамина С в которых нам известно. Для этого я использовал медицинскую аскорбиновую кислоту, содержание витамина С в которой 75 мг/таблетка.

Раствор для анализа был приготовлен из 0,56% таблетки и 100 мл дисцилированной воды, а раствор йода – 1 мл 5% настойки на 40 мл воды. При проведении титрования будет необходимо замерять объемы «уходящих» на титрование веществ. Рассмотрим методики (результаты см, в таблице №1):

1 методика (самый простой и доступный ист. 10):

Определение ведется главным образом при помощи серноватисто-натриевой соли Na 2S2O3, причём индикатором служит крахмал, который, как известно, дает со свободным йодом синее окрашивание.

На практике, данный способ оказался достаточно сложным к применению, так как легко пропустить точку титрования (точки, при которой происходит взаимодействие витамина С с йодом).

2 метод (ист. 10 доработанный):

Исключим из опыта крахмал.

Приготовим новую смесь с первоначальными отношениями и в раствор с витамином С прильем йод и дальнейшее титрование проведем до обесцвечивания раствора аскорбиновой кислоты с йодом при помощи тиосульфата натрия.

После обесцвечивания определим среду при помощи индикаторной бумаги, приготовленной Ерохиным Сергеем. Она показала кислотную среду. Разберемся почему.

При добавлении йода к аскорбиновой кислоте произошла окислительно-восстановительная реакция(1):

При добавлении тиосульфата так же произошла окислительно-востановительная реакция, протекающая по уравнению (2):

I2 + 2Na2S2O3 = Na2S4O6 + 2NaI

Следовательно после обесцвечивания раствора в нем отсутствует йод в чистом виде, а значит теперь мы можем провести щелочное титрование, используя индикатор приготовленный Ерохиным Сергеем.

В итоге происходит полная нейтрализация йодоводородной кислоты щелочью:

Сокращенное ионное уравнение:

Индикатор не подвел и показал изменения среды. Необходимые данные получены, дальнейшие просчеты будут в таблице для сравнения.

3 способ, родившийся во время проведения 2 опыта:

Использования в титровании лишь раствора витамина С и раствора йода в первоначальных отношениях.

Производим титрование раствора аскорбиновой кислоты раствором йода. Происходит обесцвечивание титрирующей смеси. Когда капля йода упавшая в колбу с анализируемой жидкостью и окрасит ее, то точка титрования будет достигнута.

Реакции будут происходить по уравнению 1.

Таблица №1, результаты использования методик 1-3.

источник

Витамин с йодометрическим методом

3.1 Определение аскорбиновой кислоты йодометрическим методом

Необходимые реактивы и посуда:

2 % раствор соляной кислоты, 1 % раствор йодида калия (KJ), 0,5 % раствор крахмала, 0,001 М раствор иодата калия (KJO₃)

Реактивы для разрушения витамина С:

0,1 % раствор соли мора , 0, 5 % раствор сульфата меди.

Технические весы, аналитические весы, гомогенизатор, водяная баня, микробюретки, пипетки на 1, 2, 5, 20 см³, мерные колбы вместимостью 100 см³, конические колбы вместимостью 250 см³, стаканы вместимостью 50 и 100 см³. воронки для фильтрования, бумажные фильтры, цилиндры мерные вместимостью 50 см³.

Расход плодово-ягодного сырья 20-50 г на один анализ, напитков 50 см³.

На технических весах взвешивают 10 г сырья, измельчают в ступке в течение 10 минут, затем количественно переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доводят дистиллированной водой до метки, перемешивают и фильтруют через складчатый бумажный фильтр. В коническую колбу отбирают 20 см³ фильтрата, добавляют 1 см³ 2 % раствора соляной кислоты, 0,5 см³ 1 % раствора йодистого калия и 2 см³ 0,001 М раствором йодата калия до устойчивого синего окрашивания. Параллельно проводят контрольное титрование, где вместо 20 см³ фильтрата берут такое же количество дистиллированной воды.

1 см³ 0,001 М раствора йодата калия соответствует 0,088 мг аскорбиновой кислоты. Содержание аскорбиновой кислоты рассчитывают по формуле 3.1:

Х = , (3.1.)

где Х – содержание аскорбиновой кислоты, мг%;

С ₁– общий объем вытяжки, см³;

С ₂ — объем вытяжки, взятый на титрование, см ³;

С ₃ — объем 0,001м раствора йодата калия, пошедшего на

титрование опытного образца, см ³;

С ₄ — объем 0,001 м раствора йодата калия, пошедший на

титрование контрольного образца, см³;

3.2 Исследование влияния различных факторов на сохранность витамина с

Необходимые реактивы и посуда:

2 % раствор соляной кислоты, 1 % раствор йодида калия (KJ), 0,5 % раствор крахмала, 0,001 М раствор иодата калия (KJO₃)

Реактивы для разрушения витамина С:

0,1 % раствор соли мора , 0, 5 % раствор сульфата меди.

Технические весы, аналитические весы, гомогенизатор, водяная баня, микробюретки, пипетки на 1, 2, 5, 20 см³, мерные колбы вместимостью 100 см³, конические колбы вместимостью 150 см³, стаканы вместимостью 50 и 100 см³. воронки для фильтрования, бумажные фильтры, цилиндры мерные вместимостью 50 см³.

Расход плодово-ягодного сырья 20-50 г на один анализ, напитков 50 см³.

Исходное сырье, полуфабрикаты или готовую продукцию подвергают действию различных факторов, которые приводят к разрушению витамина С. В исследуемых образцах до и после обработки определяют содержание витамина С.

Варианты проведения опытов:

1. Нагрев исследуемого объекта до температуры 55-65 ºС, выдержка при этой температуре 30 минут;

Нагрев исследуемого объекта до температуры 100 ºС, кипячение 5 минут;

Аэрация исследуемого объекта в течение 30 минут;

Добавление в исследуемый объект ионов железа в виде 2 см³ 0,1 % раствора соли мора;

Добавление в исследуемый объект ионов меди в виде 2 см³ 0,5 % раствора сульфата меди.

Полученные результаты сводят в таблице 3.1 и делают вывод о влиянии исследованных способов обработки на сохранность витамина С в исследуемых объектах.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВИТАМИНА «С» МЕТОДОМ ЙОДОМЕТРИИ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВИТАМИНА «С» МЕТОДОМ ЙОДОМЕТРИИ

Борисова Л.Р. , Михайлов А.С., Тачкова М.А., 8 класс

МБОУ г. Астрахани «Средняя общеобразовательная школа №28»

Бондаренко В.В., учитель химии

МБОУ г. Астрахани «Средняя общеобразовательная школа №28»

Пикулина Н.Ю. – научный руководитель, магистрант 1-го года обучения

ФГБОУ ВО «Астраханский государственный университет»

Определение витамина «С» методом иодометрии

Иод витамин С дегидроаскор- ионы иодид-ионы

Избыток иода определяют титрованием раствором тиосульфата натрия в присутствии крахмала:

А) Определение коэффициента пересчета (количество витамина «С», реагирующее с 1 мл раствора иода).

Отмер яем 25 мл раствора витамина «С» в колбу емкостью 125 мл.

Добав ляем 10 капель 1%-ной суспензии крахмала.

Б юретку н аполн яем раствором й ода. Запис ываем начальный объем.

Запис ываем конечный объем жидкости в бюретке. Рассчит ываем , какое количество й ода израсходовано.

Запи шем это значение в соответствующий столбик таблицы (размерность: мг витамина «С»/ мл раствора й ода).

Б) Определение витамина «С» в растительных объектах

Отмерить 25 мл образца в колбу емкостью 125 мл.

Выполн яем расчеты, необходимые для определения массы витамина «С» (в мг), находящегося в 25 мл образца.

Расположить исследованные образцы в порядке уменьшения содержания витамина «С».

В) рекомендации В.Н. Волкова и М.Л. Давтяна [2, c.50].

Содержание аскорбиновой кислоты (ω,%) вычислить по формуле:

1%-ный раствор крахмала готовили непосредственно перед опытом;

спиртовой раствор иода – к 10 мл 5%-ного раствора иода приливали 25 мл спирта и 25 мл дистиллированной воды;

спиртовую растительную вытяжку разбавляли 10 мл дистиллированной воды.

3. Коренман Я. И. Практикум по аналитической химии: анализ пищевых продуктов. М.: КолосС, 2005. – 295 с.

6. Химия и общество: пер. с англ. /Под ред. М.Ю. Гольдфельда. – М.: Мир, 1995. – 560 с.

Научная работа на тему «Определение витамина С в продуктах питания йодометрическим методом»

Тема: Определение витамина С
в продуктах питания йодометрическим методом

Выполнила: Саетгареева Айгуль, 10 класс, 16 лет

Руководитель: Хамадиева Айгуль Рифовна

Глава 2. Материал и методика исследования………………………..14

Глава 3. Результаты исследования ………………….……………….16

Список использованной литературы…………………………………20

Каждый человек хочет быть здоровым. Здоровье – это то богатство, которое нельзя купить за деньги или получить в подарок. Один из важнейших элементов этой созидательной или разрушительной работы — это питание. В составе пищи, которую мы едим, содержатся различные вещества. К незаменимым, жизненно важным компонентам питания наряду с белками, жирами и углеводами относятся витамины. Все жизненные процессы протекают в организме при непосредственном участии витаминов. Все, вероятно, знают, что витамины — это необходимая часть пищи, часто говорят — «Эта пища полезная, в ней много витаминов», но немногим точно известно, что такое витамины, откуда они берутся, в каких продуктах содержатся, какое значение имеют для нашего здоровья, как и когда нужно принимать витамины и в каком количестве.

Объект исследования: плоды вишни, смородины, яблони

Предмет исследования: содержание в плодах плодово-ягодных культур витамина С.

Гипотеза: если в продуктах есть витамин С, то его можно количественно обнаружить при помощи метода йодометрического титрования.

Цель работы: определить содержание витамина С в продуктах питания.

Для реализации поставленной цели были поставлены следующие задачи:

1.изучить литературу по данному вопросу;

2.провести анкетирование среди учащихся школы МБОУ СОШ с. Новобалтачево;

3. определить содержание витамина С в продуктах питания йодометрическим способом.

1.1. История открытия витаминов

Ко второй половине 19 века было выяснено, что пищевая ценность продуктов питания определяется содержанием в них в основном следующих веществ: белков, жиров, углеводов, минеральных солей и воды.

Считалось общепринятым, что если в пищу человека входят в определенных количествах все эти питательные вещества, то она полностью отвечает биологическим потребностям организма. Это мнение прочно укоренилось в науке и поддерживалось такими авторитетными физиологами того времени, как Петтенкофер, Фойт и Рубнер. Однако практика далеко не всегда подтверждала правильность укоренившихся представлений о биологической полноценности пищи. Практический опыт врачей и клинические наблюдения издавна указывали на существование ряда специфических заболеваний, непосредственно связанных с дефектом питания, хотя последнее полностью отвечало указанным выше требованиям. Об этом свидетельствовал также многовековой практический опыт участников длительных путешествий. Настоящим бичом для мореплавателей долгое время была цинга; от нее погибало моряков больше, чем, например, в сражениях или от кораблекрушений. Так, из 160 участников известной экспедиции Васко да Гама, прокладывавшей морской путь в Индию, 100 человек погибли от цинги. Таким образом, практический опыт ясно указывал на то, что некоторые болезни связаны с дефектом питания. Даже самая обильная пища сама по себе еще далеко не всегда гарантирует от подобных заболеваний и что для предупреждения и лечения таких заболеваний необходимо вводить в организм какие-то дополнительные вещества, которые содержатся не во всякой пище.

Экспериментальное обоснование и научно-теоретическое обобщение этого многовекового практического опыта впервые стали возможны благодаря исследованиям русского ученого Николая Ивановича Лунина, изучавшего роль минеральных веществ в питании. Н. И. Лунин проводил свои опыты на мышах, содержавшихся на искусственно приготовленной пище. Эта пища состояла из смеси очищенного казеина (белок молока) , жира молока, молочного сахара, солей, входящих в состав молока и воды. Казалось, налицо были все необходимые составные части молока; между тем мыши, находившееся на такой диете, не росли, теряли в весе, переставали поедать предлагаемый им корм и, наконец, погибали. В то же время контрольная партия мышей, получившая натуральное молоко, развивалась совершенно нормально. На основании этих работ Н. И. Лунин в 1880 г. пришел к следующему заключению: «. если, как вышеупомянутые опыты учат, невозможно обеспечить жизнь белками, жирами, сахаром, солями и водой, то из этого следует, что в молоке, помимо казеина, жира, молочного сахара и солей, содержатся еще другие вещества, незаменимые для питания. Представляет большой интерес исследовать эти вещества и изучить их значение для питания». Это было важное научное открытие, опровергавшее установившееся положения в науке о питании. Результаты работ Н. И. Лунина стали оспариваться; их пытались объяснить, например, тем, что искусственно приготовленная пища, которой он в своих опытах кормил животных, была якобы невкусной. В 1890 г. К. А. Сосин повторил опыты Н. И. Лунина с иным вариантом искусственной диеты и полностью подтвердил выводы Н. И. Лунина. Все же и после этого безупречный вывод не сразу получил всеобщее признание. Блестящим подтверждением правильности вывода Н. И. Лунина установлением причины болезни бери-бери, которая была особенно широко распространена в Японии и Индонезии среди населения, питавшегося главным образом полированным рисом.

Врач Эйкман, работавший в тюремном госпитале на острове Ява, в 1896 году подметил, что куры, содержавшиеся во дворе госпиталя и питавшиеся обычным полированным рисом, страдали заболеванием, напоминающим бери-бери после перевода кур на питание неочищенным рисом болезнь проходила.

Наблюдения Эйкмана, проведенные на большом числе заключенных в тюрьмах Явы, также показали, что среди людей, питавшихся очищенным рисом, бери-бери заболевал в среднем один человек из 40, тогда как в группе людей, питавшихся неочищенным рисом, ею заболевал лишь один человек из 10000.

содержится какое-то неизвестное вещество, предохраняющее от заболевания бери-бери. В 1911 году польский ученый Казимир Функ выделил это вещество в кристаллическом виде (оказавшееся, как потом выяснилось, смесью витаминов); оно было довольно устойчивым по отношению к кислотам и выдерживало, например, кипячение с 20%-ным раствором серной кислоты. В щелочных растворах активное начало, напротив, очень быстро разрушалось. По своим химическим свойствам это вещество принадлежало к органическим соединениям и содержало аминогруппу. Функ пришел к заключению, что бери-бери является только одной из болезней, вызываемых отсутствием каких-то особых веществ в пище.

Несмотря на то, что эти особые вещества присутствуют в пище, как подчеркнул ещё Н. И. Лунин, в малых количествах, они являются жизненно необходимыми. Так как первое вещество этой группы жизненно необходимых соединений содержало аминогруппу и обладало некоторыми свойствами аминов, Функ (1912) предложил назвать весь этот класс веществ витаминами (лат. vita-жизнь, vitamin-амин жизни). Впоследствии, однако, оказалось, что многие вещества этого класса не содержат аминогруппы. Тем не менее, термин «витамины» настолько прочно вошел в обиход, что менять его не имело уже смысла. После выделения из пищевых продуктов вещества, предохраняющего от заболевания бери-бери, был открыт ряд других витаминов. Большое значение в развитии учения о витаминах имели работы Гопкинса, Степпа, Мак Коллума, Мелэнби и многих других учёных.

В настоящее время известно около 20 различных витаминов. Установлена и их химическая структура; это дало возможность организовать промышленное производство витаминов не только путём переработки продуктов, в которых они содержаться в готовом виде, но и искусственно, путём их химического синтеза.

1.2. Значение витаминов в жизни человека

Витамины играют важнейшую роль в продлении здоровой, полноценной жизни. Прежде всего, витамины — это жизненно необходимые соединения, т.е. без них невозможна нормальная работа организма. Заменить их ничем нельзя, при отсутствии витаминов или их недостатке в рационе обязательно развивается определенное, причем чаете повторяющееся, заболевание или нарушается здоровье в целом.

В те времена, когда люди не знали о существовании витаминов, возникновение многих заболеваний было просто необъяснимо. Особенно большое удивление вызывало то, что при достаточном, но однообразном питании у сытых людей развивались тяжелые болезни. «Что это? — думали они. — Яд, инфекция, кара Божья?».

Цинга или скорбут поражала мореплавателей и путешественников, отважные, сильные мужчины чувствовали слабость, у них кровоточили десны, выпадали зубы, появлялась сыпь кровоподтеки на коже, и, наконец, возникали кровоизлияния. Суставы болят, кости становятся хрупкими, подверженными переломам. Наступает малокровие, резко понижается сопротивляемость инфекциям.

С древних времен дети страдали от рахита — заболевания, при котором кости становятся непрочными и изменяют форму, даже на картинах мастеров эпохи возрождения можно увидеть малышей с признаками этой болезни. У них искривленные кости конечностей, непропорционально большая голова, в Англии в эпоху промышленной революции в XVIII веке среди детей и подростков, работавших на промышленных предприятиях, рахит носил характер эпидемии.

На востоке, где основная пища — это рис, издавна было известно заболевание бери-бери, при котором у человека появляются боли в руках и ногах, изменяется чувствительность, слабеют мышцы, нарушается походка, возникают параличи.

В то же время в районах, где люди в основном питались кукурузой, свирепствовал пеллагра. В Румынии, на Балканах, в некоторых областях Италии, Испании и даже США еще в начале XX века десятки тысяч людей страдали от этого заболевания. Воспаленная, шелушащаяся кожа, поносы, тяжелые психические расстройства делали человека немощным и несчастным. Истинной причиной всех этих бед является выраженный дефицит витаминов, и называются такие болезни авитаминозами.

Хотя структура витаминов и их значение были определены только в XX веке, люди на основании своего жизненного опыта начали противодействовать авитаминозам задолго до этого, в 1535 г. на берег острова Ньюфаундленд, расположенного у восточных берегов северной Америки, высадились участники экспедиции Жака Картье. За время плавания через Атлантику двадцать пять членов экипажа из ста погибли от цинги, остальные тяжело заболели. В ожидании близкой смерти моряки в отчаянии молили господа о чуде. И чудо случилось — спасение принес индеец, напоивший умирающих мореплавателей отваром хвои. Так европейцы узнали о действии витамина С — аскорбиновой кислоты.

В 1753г. в то время когда Англия была «владычицей морей», врач британского флота Джеймс Линд установил, что лимоны и апельсины предотвращают цингу, в том же Х1Хв. японский врач Канехеро Такаки, служивший на флоте, сделал вывод, что болезнь бери-бери поражает членов экипажа тех судов, команда которых питается основном полированным рисом. Добавление в рацион мяса, овощей, рыбы позволило решить проблему.

Витамины, по определению, это низкомолекулярные органические соединения. Общим для всех соединений является то, что они относятся к так называемым органическим веществам, т.е. состоят из углерода, водорода, кислорода, иногда — азота, серы, фосфора и изредка других химических элементов. Органические вещества образуются в живой природе и синтезируются главным образом растениями и часто микроорганизмами. Молекулы витаминов не столь велики по размерам, как молекулы белков или полисахаридов (сложных углеводов), поэтому витамины относятся к низкомолекулярным соединениям.

Некоторые витамины (витамин С) вообще не образуется в организме, другие (Bl, В2, РР) образуются в недостаточном количестве. Это значит, что человек должен обязательно получать витамины с пищей.

Витамины не входят в состав клеток и тканей, образующих кожу, кости, мышцы, внутренние органы, т.е., они не выполняют так называемую пластическую функцию. Сами по себе витамины не являются ни источниками энергии, ни заменителями пищи вообще, ни вызывающими бодрость таблетками, витамины не могут заменить собой белки и любые другие питательные вещества, они не являются структурными компонентами нашего организма. Но поддержание жизни невозможно без всех необходимых витаминов. Витамины являются биокатализаторами, т.е. они регулируют обменные процессы. Витамины влияют на обмен веществ через систему ферментов и гормонов. Витамины необходимы для синтеза гормонов — особых биологически активных соединений, которые регулируют самые разные функции организма. Получается, что витамины, являясь необходимыми элементами ферментной и гормональной систем, регулируют наш обмен веществ, поддерживают нас в хорошей форме. Витамины не действуют по одиночке, они работают в «команде». Однако, витамины в каждой команде должны содержаться в строго определенном количестве, иначе они могут навредить здоровью человека.

1.3. Витамин С – общая характеристика

Другие названия: аскорбиновая кислота, антицинготный витамин, антискорбутный витамин. Цинга, или скорбут, — заболевание, возникающее при недостаточном содержании в рационе свежих овощей и фруктов. Тяжкие страдания мореплавателей и путешественников, гибель полярных экспедиций были результатом дефицита аскорбиновой кислоты. Только к концу ХIХ в. стали считать, что цинга -это болезнь, возникающая не из-за токсического действия продуктов питания, а из-за недостатка в рационе определенных веществ, которые содержатся в свежих овощах, зелени, фруктах, к тому времени уже было установлено, что организм человека не способен синтезировать эти вещества.

Но лишь в 30-х гг. XX в. удалось выяснить, каково строение антицинготного фактора, который получил название «витамин С».

Это, пожалуй, самый известный из витаминов. Он стимулирует рост, участвует в процессах тканевого дыхания, обмене аминокислот (структурных блоков белка), способствует усвоению углеводов. Аскорбиновая кислота повышает сопротивляемость организма к инфекциям, интоксикациям химическими веществами, перегреванию, охлаждению, кислородному голоданию, одна из важнейших функций витамина С — синтез и сохранение коллагена — белка, который «цементирует» клетки и тем самым служит основой образования соединительных тканей. Коллаген скрепляет сосуды, костную ткань, кожу, сухожилия, зубы. Витамин С нормализует уровень холестерина в крови, способствует усвоению железа из пищи, требуется для нормального кроветворения, влияет на обмен многих витамине’ Важнейшая функция витамина С — антиоксидантная. Он противодействует токсическому действию свободных радикалов — агрессивных элементов, образующихся в организме при многих отрицательных воздействиях и заболеваниях. Аскорбиновая кислота участвует в выработке адреналина — гормона «боеготовности», увеличивающего частоту пульса, кровяное давление, приток крови к мускулам. Этот важнейший водорастворимый витамин в природных условиях встречается в трех формах: в виде аскорбиновой кислоты, дегидроаскорбиновой кислоты и аскорбигена. В организме человека аскорбиновая кислота не образуется. Поступающий с пищей витамин с начинает всасываться уже в полости рта и желудке, но основное его количество усваивается в тонкой кишке. В теле здорового взрослого человека содержится от 4 до 6 г аскорбиновой кислоты. Суточная потребность в витамине С — 70-100 мг. Потребность в аскорбиновой кислоте повышается в условиях неблагоприятного климата. Так, в Антарктиде человеку нужно ежедневно принимать 250 мг витамина С. При большой мышечной нагрузке, стрессовых ситуациях, большинстве заболеваний нужно увеличить его потребление.

1.4. Положительное влияние витамина С на организм человека

• Витамин С предохраняет организм от многих вирусных и бактериальных инфекций

• Повышает эластичность и прочность кровеносных сосудов.

• Помогает очищать организм от ядов, начиная от сигаретного дыма и кончая ядом змей.

• Активизирует работу эндокринных желез, особенно надпочечников.

• Улучшает состояние печени.

• Ослабляет воздействие различных аллергенов.

• Способствует снижению холестерина в крови.

• Защищает от окисления необходимые организму жиры и жирорастворимые витамины особенно А и Е).

• Ускоряет заживление ран, ожогов, кровоточащих десен.

• Повышает сопротивляемость организма к любым неблагоприятным воздействиям.

• Эффективен витамин С при лечении большинства заболеваний.

1.5. Взаимодействие витамина С с другими веществами

В состав кожуры цитрусовых входят биофлавоноиды, которые способствуют усвоению витамина С. Витамин С, содержащийся в плодах шиповника, также содержит флавоноиды и другие ферменты, которые помогают лучшему его усвоению. Большие дозы витамина С (более 1 г) могут снизить способность организма усваивать витамин В12 из пищи. Это может привести к дефициту этого витамина.

При попадании болезнетворных бактерий в организм количество витамина С снижается. Где-то 25 мг аскорбиновой кислоты теряется при выкуривании одной сигареты.

Аскорбиновой кислоте «противопоказаны: вода, обработка пищевых продуктов, тепло, свет, кислород, курение. Основной враг витамина С — кислород, так как он необратимо окисляет аскорбиновую кислоту до неактивных веществ. Поэтому при любой кулинарной обработке продуктов необходимо снижать доступ кислорода до возможного минимума. Рекомендуется использовать герметичные крышки, сохранять поверхностный слой а, также сокращать сроки готовки. Особенно усиливается окисление при повреждении структуры растений (при резке, и т. п.), повышении температуры, в щелочной и нейтральной среде. В кислой среде, напротив, аскорбиновая кислота устойчива и выдерживает нагревание до 100 «С. поэтому она хорошо сохраняется в кислой капусте, яблоках и т. д. Во всех растительных продуктах аскорбиновой кислоте сопутствует антивитамин — фермент аскорбиназа. Этот фермент необратимо разрушает витамины до биологически неактивных соединений, постепенно выделяясь при хранении. При разрушении тканей растения фермент выделяется интенсивнее. Меньше всего аскорбиназы в черной смородине и цитрусовых, поэтому в них дольше сохраняется витамин С.

1.7. Признаки недостаточного содержания витамина С в организме

Недостаточность витамина С развивается, как правило, на фоне его малого поступления с пищей, однако дефицит витамина может возникнуть и при нарушениях всасывания, обусловленных заболеванием желудка, кишечника, печени и поджелудочной железы. Также дефицит в пище белков, витамина А и витаминов группы В ускоряет развитие С-гиповитаминоза. Имеет значение и сезонный фактор: в зимне-весенний период меньше овощей и фруктов, а содержание в них витамина С снижено. Правильная кулинарная обработка фруктов и особенно овощей (длительная термическая обработка, чрезмерно долгая варка, варка в открытой посуде или в присутствии солей железа и меди, которые могут выделяться из посуды, долгое хранение в воде) ускоряет окисление аскорбиновой кислоты. Для С-витаминной недостаточности характерны следующие признаки: снижение физической и умственной работоспособности, сопротивляемости инфекциям, вялость.

1.8. Признаки избыточного содержания витамина С в организме

Споры о влиянии больших доз витамина С на здоровье человека продолжаются и по сей день. Считается, что «ударные» дозы приемлемы только при лечении отдельных заболеваний или проведении профилактики в период эпидемий. Большие дозы витамина С, рекомендуемые Л.Полингом, как показала практика, оказывают на организм неблагоприятное воздействие. Уже доза 1-1,5 г в сутки может вызвать бессонницу, беспокойство, чувство жара, головную боль, повышение артериального давления, повышается вероятность образования камней в почках, нарушения выработки гормонов надпочечниками. Может и угнетаться выработка инсулина. Усиливаются тканевое дыхание и интенсивность азотистого обмена, кроме того, отмечено, что при приеме больших доз аскорбиновой кислоты усвоение ее практически не увеличивается — весь избыток витамина выводится с мочой. Следует учитывать, что обезвреживание избытка витамина и его выведение из организма требуют дополнительного расхода энергии, таким образом, избыток амина С небезразличен для организма.

Материал и методика исследования

В ходе анкетирования нашей школы мы задали следующие вопросы.

Витамин с йодометрическим методом

В данной работе был проведён количественный анализ содержания витамина С в фруктах и овощах (свежевыжатые соки) и консервированных соках, реализуемых в торговой сети «Дикси» г. о. Красноармейск.

Данная работа носит как теоретический, так и исследовательский характер, так как изучались научные данные о свойствах и физиологическом воздействии витамина С на организм человека.

Представлен материал о витамине С: истории его открытия, строение и биохимических свойствах аскорбиновой кислоты, источниках содержания, физиологическом действие на организм человека и суточной потребности.

Для анализа содержания аскорбиновой кислоты был проведён сравнительный анализ возможных методов количественного определения (титриметрический метод).

Была опробована методика определения витамина С методом йодометрии- методика окисления аскорбиновой кислоты йодом в дегидроаскорбиновую кислоту.

Экспериментальным путём, с помощью доступной методики было определено содержание витамина С в отдельных продуктах.

На основе полученных данных были даны рекомендации по рациону питания с целью профилактики простудных заболеваний, а также изучено меню столовой МБОУ СОШ № 1 и вынесены предложения по обогащению и разнообразию питания школьников в период обострение простудных заболеваний .

Витамины (от латинского слова vita-жизнь) — группа органическихсоединений разнообразной химической природы, необходимых для питаниячеловека, животных и других организмов в ничтожных количествах по сравнению с основными питательными веществами (белками, жирами, углеводами и солями), но имеющих огромное значение для нормального обмена веществ и жизнедеятельности.

Иммунная система защищает нас от воздействия внешних неблагоприятных факторов, это своего рода «линия обороны» против агрессивного действия бактерий, грибков, вирусов и т.д. Без здоровой и эффективно работающей иммунной системы организм ослабевает и чаще страдает от вирусных и бактериальных инфекций.

Дефицит витаминов, обладающих антиоксидантными свойствами, обеспечивающих устойчивость организма человека к инфекционным заболеваниям, способствует снижению иммунитета.

Поэтому одним из наиболее востребованных человеком витаминов является аскорбиновая кислота — витамин С, который большинство биохимиков считают одним из величайших чудес живой природы. В отличие от растений и некоторых видов животных, организм человека не способен сам синтезировать витамин С, из-за отсутствия необходимых для синтеза ферментов, поэтому необходимо систематическое ежедневное поступление этого витамина с пищей.

Недостаточное поступление витаминов в организм человека – проблема мирового масштаба. В развивающихся странах она тесно связана с голоданием или недостаточным питанием значительной части населения. Однако и в развитых странах потребление витаминов большей частью населения не соответствует рекомендуемым нормам. Оно достаточно для предупреждения глубокого дефицита витаминов, но не достаточно для оптимального обеспечения потребности организма.

Исследования института питания РАМН в различных регионах России за последние годы выявили существенное отклонение рациона жителей от формулы сбалансированного питания, в первую очередь по уровню употребления микронутриентов. К которым относятся: витамины, макро- и микроэлементы, т.е. незаменимые компоненты питания человека. Особенно катастрофическое положение складывается с обеспечением витамином С, дефицит которого по обобщенным данным выявляется у 80-90% обследуемых, а глубина дефицита достигает 50-80%.

Тепловая обработка, хранение и биохимическая переработка приводят к разрушению большей части витамина С, который мы в ином случае могли бы получать из пищи. Ещё больше его сгорает в организме под влиянием стресса, курения и других источников повреждения клеток, наподобие дыма и смога. Повсеместно используемые медикаменты, такие как аспирин и другие, в огромной степени лишают наш организм тех количеств витамина, которые нам всё-таки удалось получить.

Данная тема исследования актуальна, так как аскорбиновая кислота играет в организме человека фундаментальную биохимическую и физиологическую роль.

Актуальность темы исследования, теоретическая и практическая значимость проблемы предопределили тему научной работы, её цель и задачи.

Цель работы: экспериментально определить содержание витамина С в отдельных продуктах питания в условиях школьной лаборатории и наиболее богатые рекомендовать для регулярного употребления.

Объектом исследования является аскорбиновая кислота (витамин С).

Предмет исследования – продукты (фрукты, соки), уровень содержания аскорбиновой кислоты в них.

Для выполнения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

— проанализировать и изучить научную, популярную, учебную литературу по данному вопросу;

— изучить строение и физико-химические свойства аскорбиновой кислоты;

— проанализировать влияние витамина С на организм человека, его биологическую роль;

— изучить методы количественного определения витамина С;

— ознакомиться с методикой проведения эксперимента — йодометрии и экспериментально определить содержание аскорбиновой кислоты;

— проанализировать полученные результаты и выяснить в каких фруктах и соках содержится наибольшее количество витамина С и, сравнив полученные результаты с литературными данными, разработать рекомендации для их употребления;

— выяснить причины недостаточного поступления витамина С в организм человека и попытаться найти возможные пути её решения.

Выполняя данную работу, были использованы следующие методы исследования:

теоретические методы: сбор и анализ информации по данной теме с использованием различных литературных источников;

эмпирические методы: наблюдение, сравнение, эксперимент;

метод химического анализа — титриметрический анализ (метод йодометрии);

методы измерения: отмерять определённый объём жидкости, проводить взвешивание;

приготовление растворов определённой концентрации, растворение;

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. История открытия витамина С

Учение о витаминах начало развиваться сравнительно недавно и относится к концу XIX века и началу XX столетия. Однако первые сведения о цинге (авитаминоз С) относят к XIII столетию. Когда римские легионы вторглись во владения своих северных соседей и надолго задержались за Рейном, им пришлось познакомиться с заболеванием, поразившим многих воинов и, судя по описанию древнеримского историка Плиния, весьма похожим на цингу. Интересно, что врачи, не имея истинного представления о природе бедствия, постигшего подопечное им воинство, быстро нашли спасительное средство. Им оказалось какое-то растение, названное римлянами «британская трава». К сожалению, более определенных сведений об этом целебном растении история не сохранила, и мы не можем сейчас точно указать, какой именно представитель европейской флоры оказал столь ценную услугу древнему Риму. Так римляне, возможно впервые, познакомились с авитаминозом. Жак Картье в 1953 году описал эту болезнь, поразившую его спутников во время путешествия по реке Св. Лаврентия: «Они лишились всех своих сил и не могли стоять на ногах. Да к тому же появились на коже багровые пятна крови, которые покрывали голени, колени, бёдра, ягодицы, плечи, руки, изо рта стал идти зловонный запах, дёсны так загнили, что было видно всё мясо до корней зубов, а сами зубы почти все выпали»

В дальнейшем цинга, или скорбут, стала довольно частым гостем в странах Европы. Так, например, по подсчётам некоторых историков, с 1556 по 1856 г. в Европе имело место 114 эпидемий, унесших в могилу многие тысячи человеческих жизней. В России было зарегистрировано 101 тыс. случаев цинги. Большой вред цинга наносила экипажам флотов европейских стран, особенно в период открытия морских путей в Индию и Америку. В 1848 году Васко да Гама, прокладывая путь в страну душистого перца и корицы (Индию), потерял от цинги 100 из 160 членов своей команды.

В 1747 году шотландский врач Джеймс Линд, пребывая в длительном плавании, провёл своего рода эксперимент на больных матросах. Вводя в их рацион различные кислые продукты, он открыл свойство цитрусовых предотвращать цингу. В 1753 году Линд опубликовал «Трактат о цинге», где предложил использовать лимоны и лаймы для профилактики цинги. Однако эти взгляды получили признание не сразу.

Эмпирически, путём накопления многовекового опыта создавались методы борьбы с цингой. О противоцинготных свойствах фруктов и овощей хорошо был осведомлён знаменитый английский мореплаватель Джеймс Кук. В одном из длительных плаваний ни один член экипажа не заболел цингой, потому что все участники экспедиции пили морковный и лимонный сок и ели квашеную капусту.

О причинах цинги высказывались самые различные предположения. Ясность в этот вопрос внесли работы норвежских учёных Хольста и Фрелиха.

Учёные пришли к выводу, что цинга у морских свинок вызывается особым фактором, который почти отсутствует в зёрнах злаков, солонине, но в большом количестве содержится в свежих овощах, фруктах и лимонном соке. Работы Хольста и Фрелиха были опубликованы в 1912 году, они оказали большое влияние на формирование теории Казимира Функа о витаминах и позволили ему причислить цингу к авитаминозным заболеваниям.

Позже накопилось много данных о связи некоторых болезней с недостатком в пище каких-то специфических веществ. В 1912 году польский учёный К. Функ назвал существующие в продуктах питания жизненно важные вещества витаминами (от лат. vita – «жизнь»).

Русский ученый Н.И. Лунин в 1880 году опубликовал данные опытов на мышах. Если белых мышей вскармливать цельным молоком, то они развиваются и растут нормально. Но если мышей кормить пищей, состоящей из основных частей молока: казеина, молочного жира, сахарозы и дистиллированной воды, то они быстро гибнут. Из этого Лунин сделал вывод, что в молоке, помимо казеина, жира, молочного сахара и солей, содержатся ещё и другие вещества, незаменимые для питания.

Начались поиски способов выделения противоцинготного витамина, которые с переменным успехом продолжались до 1932 года. В 1932 г. американский биохимик Чарльз Глен Кинг выделил витамин, предотвращающий цингу из лимонного сока. В 1927 г. венгерский биохимик Альберт Сент-Дьёрди выделил вещество, которое назвал гексуроновой кислотой. В опытах на морских свинках Дьёрди показал, что гексуроновая кислота предохраняет животных от цинги. Но глубокое изучение химической природы гексуроновой кислоты показало, что она всё-таки не является изомером глюкуроновой кислоты, а представляет собой вполне самостоятельное соединение, в связи, с чем учёный в 1933 г. дал ему название — аскорбиновая кислота («против скорбута», от лат. скорбут—цинга).

Строение аскорбиновой кислоты было установлено в 1932-33 гг. двумя английскими учёными Хирстом и Эйлером независимо друг от друга была установлена структурная формула аскорбиновой кислоты [8,13,20].

1.2. Источники содержания витамина С

Аскорбиновая кислота является одним из наиболее широко распространенных в природе витаминов.

Основным источником аскорбиновой кислоты является растительная пища, в значительных количествах она содержится в овощах, фруктах, плодах, ягодах, хвое, шиповнике, в листьях чёрной смородины. Семена и зёрна высших растений лишены витамина С. Однако с первых дней прорастания в них появляется аскорбиновая кислота. Богаты витамином С листья, плоды, несколько беднее корнеплоды. Синтез и накапливание аскорбиновой кислоты в одном и том же виде растений варьируют в зависимости от многих условий: почвы, агротехники, удобрений, освещённости, водного режима, температуры. Так концентрация аскорбиновой кислоты в разных сортах чёрной смородины колеблется от 69 до 250 мг, а в яблоках – от 1 до 30 мг.

Основные источники витамина С и его содержание в мг на 100 г продукта: шиповник (470 мг), облепиха (200 мг), чёрная смородина (250 мг), болгарский перец (125 мг), хрен (110 – 200 мг). Немного меньше содержит витамина: клубника (60 мг), апельсин и лимон (50 мг), мандарин (30 мг), яблоки (от 5 – 30 мг), капуста белокочанная (свежая 40 мг и квашеная 69 мг), шпинат (30 мг), салат (15 мг), листья лука (27 мг), картофель свежесобранный (25 мг) и др.

Травы, богатые витамином С: люцерна, коровяк, корень лопуха, песчанка, очанка, семя фенхеля, пажитник сенной, хмель, хвощ, ламинария, мята перечная, крапива, овёс, красный перец, петрушка (зелень — 150 мг), сосновые иглы, тысячелистник, подорожник, лист малины, красный клевер, листья фиалки, щавель.

В продуктах животного происхождения — витамин С представлен незначительно (печень, надпочечники, почки, икра трески).

1.3. Физиологическое действие витамина С на организм человека

Витамины, содействующие защите иммунной системы, относятся к группе сильных антиоксидантов и способствуют в первую очередь борьбе организма со свободными радикалами — молекулами, образующимися вследствие воздействия на организм сильнодействующего излучения (в том числе — ультрафиолетового), вредных химических веществ и газов, а также из-за микромутаций в клетках, которые происходят в нашем теле каждый день. Не будь у нас этой защиты, и все эти мутации быстро превращались бы в раковые клетки. Витамин С, или аскорбиновая кислота, считающийся антиоксидантом наиболее широкого спектра действия. Помимо борьбы со свободными радикалами поддерживает интенсивное производство антител и усиливает активность фагоцитов – клеток крови, в буквальном смысле пожирающих вирусы и бактерии прямо в кровяном русле. Кроме того, аскорбиновая кислота повышает сопротивляемость организма различным инфекциям, благодаря устойчивости самих клеток к проникновению болезнетворных агентов.

Физиологическое значение витамина С теснейшим образом связано с его окислительно-восстановительными свойствами.

Биологическая роль аскорбиновой кислоты связана с участием в окислительно-восстановительных процессах в организме и входит в состав ряда сложных ферментов, обусловливающих процессы клеточного дыхания.

Самостоятельно участвует в организме во многих ферментативных реакциях. Он активирует пищеварительные ферменты, необходим для синтеза белка соединительной ткани животных – коллагена, входящего в состав тканей суставов, стенок кровеносных сосудов.

Витамин С участвует в процессах углеводного и белкового обмена, в обмене фолиевой кислоты, в нормальном функционировании желудка, кишечника и поджелудочной железы.

Влияет на различные функции организма: совместно с витамином Р нормализует эластичность и проницаемость стенок кровеносных капилляров, регулирует свёртываемость крови, необходим для кроветворения.

Аскорбиновая кислота применяется при лечении цинги, инфекционных заболеваний, ревматизма, туберкулеза, язвенной болезни, при гепатитах, шоковом состоянии и др.

Оказывает влияние на рост и развитие костной ткани, повышает иммунобиологическую сопротивляемость к неблагоприятным воздействиям, стимулирует продукцию гормонов надпочечников, способствует регенерации.

Витамин С улучшает способность организма усваивать кальций и железо, выводить токсичные медь, свинец и ртуть.

Витамин C обеспечивает устойчивость к стрессу. Во время стресса в организме идёт интенсивная выработка гормонов – например, кортизола и адреналина. Он принимает участие в биосинтезе и превращениях этих гормонов.

Витамин C — это здоровые десны и крепкие зубы. Повышенные дозы витамина C устраняют кровоточивость дёсен, так как он способен буквально за полчаса укрепить бесчисленные мелкие сосуды в тканях десен.

Витамин C убивает бактерии, вызывающие кариес зубов. Современные биохимики в качестве доказательства ссылаются на найденные при археологических раскопках челюсти людей, живших 5 или даже 10 тысяч лет назад, у которых все зубы были здоровыми, хотя тогда не было ни зубной пасты, ни дантистов.

Витамин C стабилизирует вес тела, т.к. он принимает участие в синтезе карнитина из аминокислоты лизина. Карнитин «подхватывает» из крови молекулы жира и доставляет их внутрь клеток для окисления и получения энергии.

Отсутствие или недостаток витаминов в организме приводит к нарушению обмена веществ и в конечном итоге вызывает гиповитаминоз, а в тяжёлых случаях — авитаминоз (цинга, скорбут — язва во рту).

Особенно часто С-гиповитаминозные состояния возникают в период повышенной потребности организма в витамине С при усиленной физической и умственной работе, инфекционных заболеваниях. Чаще гиповитаминоз можно наблюдать в весенние месяцы, когда, с одной стороны, уменьшается употребление овощей, а с другой – содержание в них витаминов вследствие длительного хранения.

При скрытой недостаточности наблюдается: уменьшение аскорбиновой кислоты в плазме крови и лейкоцитах, повышенная ломкость кровеносных капилляров. У детей — задержка роста, неустойчивость к инфекциям.

При выраженной недостаточности наблюдается цинга: утомляемость, сухость кожи, болезненность и отёчность дёсен, кровоточивость, гингивит, расшатываются и выпадают зубы, наблюдаются боли в конечностях, снижается сопротивляемость к инфекциям. В конечном итоге, цинга приводит к летальному исходу. Болеют цингой только человек, приматы и морские свинки. Главные проявления авитаминоза обусловлены в основном нарушением образования коллагена в соединительной ткани. Анемия при цинге может быть связана с нарушением способности использовать запасы железа, а также нарушением метаболизма фолиевой кислоты.

1.4. Суточная потребность витамина С

Витамины (лат. vita жизнь + амины) — низкомолекулярные органические соединения различной химической природы, абсолютно необходимые для нормальной жизнедеятельности организмов.

Являются незаменимыми пищевыми веществами, т.к. они не синтезируются организмом человека и поступают главным образом в составе продуктов питания. Витамин С – водорастворимый витамин, поэтому запас его в организме должен постоянно пополняться.

Суточная потребность детей и подростков составляет 50-60 мг.

В то же время, в некоторых случаях (тяжёлые физические нагрузки, простудные заболевания) показаны увеличенные (ударные) дозы аскорбиновой кислоты (до 0,5-1,0 г и более на приём).

Суточная потребность человека в витамине С зависит от ряда причин:

возраста, пола, выполняемой работы, состояния беременности или кормления грудью, климатических условий, вредных привычек.

Болезни, стрессы, лихорадка и подверженность токсическим воздействиям (таким, как сигаретный дым) увеличивают потребность в витамине С.

В условиях жаркого климата и на Крайнем Севере потребность в витамине С повышается на 30-50 процентов.

Молодой организм лучше усваивает витамин С, чем пожилой, поэтому у лиц пожилого возраста потребность в витамине С несколько повышается.

Рекомендуемая суточная потребность в витамине С

источник