Исследовательская работа «Пути попадания ионов алюминия в организм человека» - davaiknam.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
страница 1
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Асептика и антисептика 1 92.24kb.
Исследовательская работа по физике «Влияние сотового телефона на... 1 150.44kb.
Исследовательская работа на научно-практическую конференцию Влияние... 1 120.98kb.
Исследовательская работа Ирина Жикина Таллинн 2012 1 269.9kb.
Контрольные вопросы. Электрометаллургия Al История создания технологии... 1 127.74kb.
Сильного гидролиза сульфата алюминия 1 10.76kb.
Применение алюминия как альтернативного металла в кабельной промышленности 1 13.74kb.
Исследовательская работа. «Хобби разных поколений» 1 104.44kb.
Окружающая среда поступление селена и йода в организм человека с... 1 74.3kb.
Лекция №12 Воздействие на организм механических и акустических колебаний... 1 310.35kb.
Использование фторидов алюминия с высокой насыпной плотностью для... 1 29.24kb.
Конспект урока географии в 9 классе представлен по естественно научному... 1 180.68kb.
Направления изучения представлений о справедливости 1 202.17kb.

Исследовательская работа «Пути попадания ионов алюминия в организм человека» - страница №1/1



Исследовательская работа

«Пути попадания ионов алюминия в организм человека»

Беккер Алексей Максимович

Ямало-ненецкий автономный округ, г. Муравленко

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

Средняя общеобразовательная школа № 1, 8-М класс

Руководитель:

Тарьянова Оксана Александровна,

учитель химии,

МБОУ СОШ № 1, г. Муравленко

2013 г.
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА

«Пути попадания ионов алюминия в организм человека».

Беккер Алексей Максимович

Ямало-ненецкий автономный округ, г. Муравленко

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

Средняя общеобразовательная школа № 1, 8-М класс


Краткая аннотация.


Не смотря на то, что о  вреде   алюминиевой  посуды говорит немало источников, подобная посуда и пищевая  упаковка  по-прежнему производятся в промышленных масштабах в России и СНГ, пользуется спросом среди хозяек для использования в быту. В своей работе я исследовал пути попадания ионов алюминия в организм человека через использование алюминиевой посуды, фольги, опытным путем подтвердив непригодность алюминиевой посуды, фольги и тары для приготовления и хранения пищи. А так же разработал рекомендации по использованию изделий из алюминия в быту.

Содержание

Введение

4

1. Обзор информационных источников.

6

1.1 Что такое алюминий?

6

1.2 Химические свойства алюминия.

1.3 Применение алюминия.

1.4. Источники попадания алюминия в организм человека

1.5. Влияние алюминия на организм человека



6

7

7



8

2. Практическая часть.

9

2.1 Опрос.

2.2. Экскурсия на кухню.



9

9


2.3. Опыты.

11

2.4. Выводы.

13

3. Заключение

14

Список источников информации

15

Приложение 1

16

Приложение 2

Приложение 3




17

20



Введение

Экологическая обстановка в России благодаря стремлению человечества максимально улучшить условия среды обитания, оказалась на грани катастрофы: отравлена вода, загрязнены почвы, атмосфера и гидросфера, разрушаются экосистемы и в результате становится опасным проживание человека. Давно известен вред, который оказывают на человека тяжелые металлы: ртуть, кадмий, свинец. Не так давно был исследован считавшийся нетоксичным Аl, и оказалось что и этот металл, не являющийся тяжелым, может оказывать вредное влияние на организм человека. В течение многих лет ходят слухи о вреде алюминиевой посуды. Специалисты, занимающиеся испытанием и сертификацией посуды, в том числе и  алюминиевой, советуют ее использовать только для кипячения воды — все остальные вещества при высокой температуре провоцируют в алюминиевой посуде активную реакцию. Недаром, алюминиевая посуда запрещена для использования в детских учреждениях общепита. Но алюминий прочно обосновался у нас в быту и многие хозяйки об этом даже не подозревают. Значит, эта тема не утратила своей актуальности и на сегодняшний день.



Актуальность:   Не смотря на то, что о  вреде   алюминиевой  посуды говорит немало источников, подобная посуда и пищевая  упаковка  по-прежнему производятся в промышленных масштабах в России и СНГ, пользуется спросом среди хозяек для использования в быту.

Гипотеза исследования: Если использовать алюминиевую посуду, многослойную алюминиевую посуду с поврежденным покрытием, алюминиевую фольгу и упаковку для приготовления и хранение пищи, то возможно ионы алюминия попадают в организм человека с пищей, которая готовилась в такой посуде, фольге или хранилась в алюминиевой таре.

Цель: Исследовать пути попадания ионов алюминия в организм человека через использование алюминиевой посуды, фольги опытным путем подтвердив непригодность алюминиевой посуды, фольги и тары для приготовления и хранения пищи.

Для изучения данной проблемы я поставил перед собой задачи:



  • Провести анализ источников информации по теме исследования;

  • Описать, как влияет алюминий на организм человека, к каким последствиям это приводит;

  • Провести исследования по определению рН среды различных видов пищи, которую готовят и хранят в алюминиевой посуде, качественный анализ растворов на наличие в них ионов Al3+.

  • Предложить рекомендации по использованию изделий из алюминия, используемых на нашей кухне

Теоретическая значимость исследования: обобщение, систематизация теоретических знаний о свойствах алюминия, о путях попадания алюминия в организм человека и влияние на его здоровье.

Практическая значимость исследования: на основании полученных данных в ходе исследования, составить памятку по безопасному использованию алюминиевой продукции в быту.

Объект исследования: Алюминиевая посуда, фольга.

Предмет исследования: Пути попадания ионов алюминия в пищу, напитки.

Методы исследования, применяемые в работе:

Изучение литературы по теме;

Метод опроса (соц. опрос);

Эксперимент;

Математические и статистические методы.

Данное исследование является прикладным, так как его основная цель – решение практической проблемы «Сократить попадание ионов алюминия в организм человека ».

Прикладное исследование включает постановку задачи, предварительный анализ имеющейся информации, планирование и организацию эксперимента (опыта), проведение эксперимента (опыта), анализ и обобщение полученных результатов, использование полученных результатов для решения проблемы.
1. Обзор информационных источников.


    1. Что такое алюминий?

Алюминий - это легкий и пластичный белый металл, матово-серебристый благодаря тонкой оксидной пленке, которая сразу же покрывает его на воздухе. Он относится к III группе периодической системы, обозначается символом Al, имеет атомный номер 13 и атомную массу 26,98154. Температура его плавления составляет 660°. Алюминий чрезвычайно распространен в природе: по этому параметру он занимает четвертое место среди всех элементов и первое — среди металлов (8,8% от массы земной коры), но не встречается в чистом виде. В природе алюминий в связи с высокой химической активностью встречается почти исключительно в виде соединений. Его в основном добывают из бокситов, хотя известно несколько сот минералов алюминия.

    1. Химические свойства алюминия.

Алюминий легко соединяется с кислородом при комнатной температуре, при этом на поверхности алюминия образуется оксидная плёнка (слой Al2O3). Эта плёнка очень тонкая (~ 10-5 мм), но прочная. Она защищает алюминий от дальнейшего окисления, поэтому называется защитной плёнкой: 4Al + 3O2 = 2Al2O3

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

2Al + 6Н2О = 2Al(ОН)3 + 3Н2

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

2Al +6HCl=2AlCl3 +3Н2

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

2Al+2 NaOH +2 H2O = 2NaAlO2+ 3H2

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

Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O

Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O



    1. Применение алюминия.

Алюминий обладает замечательными свойствами, которые объясняют широчайший спектр его применения. По объемам использования в самых разных отраслях промышленности он уступает только железу. Ковкий и пластичный, алюминий легко принимает любые формы. Оксидная пленка на поверхности алюминия делает его устойчивым к коррозии, а значит, срок службы изделий из алюминия может быть очень долгим. Кроме того, к списку достоинств необходимо добавить высокую электропроводимость, нетоксичность и легкость в переработке.

Всем этим объясняется огромное значение легкого металла в мировой экономике. Без него аэрокосмическая индустрия никогда не получила бы развития. Алюминий необходим для производства автомобилей, вагонов скоростных поездов, морских судов. Самые разные виды продуктов из алюминия используются в современном строительстве. Алюминий практически вытеснил медь в качестве материала для высоковольтных линий электропередачи. Примерно половина посуды для приготовления пищи, продаваемой каждый год во всем мире, сделана именно из этого металла. Мы уже не можем представить магазин без алюминиевых банок для напитков и аптеку без лекарств, упакованных в алюминиевую фольгу.



    1. Источники попадания алюминия в организм человека.

Алюминий попадет в организм человека в основном с водой. Из воды поступает 5-8% алюминия. В настоящее время в технологии подготовки питьевой воды используют «...алюминий - вещество, оказывающее нейрогенное действие на организм. В ходе коагуляции воды соединениями алюминия, содержание этого металла в питьевой воде, особенно в период паводка и цветения водоёмов, может увеличиваться в 2 и более раз. Накопленные за последние годы данные свидетельствуют о практически повсеместном ухудшении санитарно-технического состояния распределительных водопроводных сетей и возможности, в связи с этим, вторичного загрязнения в них питьевой воды».

Существуют также другие источники попадания ионов алюминия в организм человека, которые на данный момент изучены гораздо меньше. Считается, что алюминий может попасть в организм человека также через воздух (вдыхание паров), косметические и парфюмерные средства (помада, дезодоранты), лекарственные препараты, а также через алюминиевую посуду, в которой готовится пища. 



    1. Влияние алюминия на организм человека.

Алюминий обладает способностью к накоплению в организме, вызывая ряд тяжёлых заболеваний. Установлено, что алюминий отрицательно влияет на обмен веществ, особенно минеральный, на функцию нервной системы, воздействует на размножение и рост клеток. К важнейшим клиническим проявлениям нейротоксического действия относят нарушения двигательной активности, судороги, снижение или потерю памяти, психопатические реакции

Избыток солей алюминия снижает задержку кальция в организме, уменьшает адсорбцию фосфора, одновременно в 10-20 раз увеличивается содержание алюминия в костях, печени, семенниках, мозге и в паращитовидной железе. Избыток алюминия тормозит синтез гемоглобина, вызывает флюороз зубов и специфическое повреждение костей (костный флюороз); может вызвать или усилить новообразования костей. Физическими признаками отравления алюминием могут быть ломкие кости или остеопороз, нарушение почечной функции. Особенно склонны к негативному воздействию алюминия дети и пожилые люди.



2. Практическая часть

2.1 Опрос.

С целью выяснить, как часто люди используют алюминиевую посуду и что им известно о её свойствах, мной был проведен опрос населения. Предлагалось ответить на три вопроса:



  1. Используете вы алюминиевую посуду для приготовления пищи?

  2. Знаете ли вы о вреде, который может быть нанесен организму человека, если он использует алюминиевую посуду для приготовления пищи.

  3. Знаете ли вы, какую пищу можно готовить в алюминиевой посуде, чтобы не нанести вреда здоровью.

Результат опроса показал, что 11% опрошенных пользуются алюминиевой посудой в быту, 35% - не знают о вреде алюминиевой посуды, 70% - не знают какую пищу можно готовить в алюминиевой посуде.

Я пришел к выводу, что: население плохо информировано о вреде, который алюминиевая посуда может нанести здоровью человека при неправильном её использовании.

Из опроса видно, что число респондентов, пользующихся алюминиевой посудой, составляет всего 11%. Можно сказать, что изделия из этого металла уже в прошлом. Но так ли это?
2.2. Экскурсия на кухню.

Мама одной из первых респондентов уверяла меня, что не пользуется алюминиевой посудой. Да и я не замечал на нашей кухне алюминиевых кастрюль. Но после изучения источников по теме тринадцатого элемента, все же отправился на кухню в поисках алюминия. Что же я обнаружил?

Мясорубка Мулинекс нужная вещь в хозяйстве, но корпус, шнек и гайка в ней сделаны из алюминия.

Молоток для отбивания мяса так же содержит алюминиевые части. Еще я обнаружил алюминиевую фольгу, и алюминиевые сковородки, покрытые антипригарным покрытием.

ХХI столетие подарило нам очень много открытий, одно из которых – многослойная посуда. Многослойная посуда – это, к примеру, всё тот же алюминий, но покрытый тефлоновым покрытием. Еще одно удобное изобретение – алюминиевая фольга. У многих хозяек на кухне наверняка есть рулон пищевой алюминиевой фольги. Она используется для хранения продуктов, их замораживания и приготовления блюд в духовке. Кроме того, в нашей стране широко используется  упаковка продуктов  на основе алюминия, например фольгированные обертки, широко разрекламированный «ТетраПак» (бумажные пакеты на основе  алюминиевой  фольги). Широко используется алюминий для производства упаковки напитков и консерв.

Поэтому я провел еще один опрос, с целью выяснить насколько широко используются эти «блага цивилизации» нашим населением.

Предлагалось ответить на три вопроса:


  • Пользуетесь ли вы многослойной посудой?

  • Используете ли вы алюминиевую фольгу для приготовления и хранения пищи?

  • Приобретаете ли вы продукты питания и напитки в алюминиевой упаковке?

Ответы распределились следующим образом: 88% - пользуются многослойной посудой, 70% - используют алюминиевую фольгу для приготовления и хранения пищи, 92% - приобретают продукты питания и напитки в алюминиевой упаковке.

На основании полученных результатов я сделал вывод, что население активно пользуется многослойной посудой, а так же используют пищевую фольгу и алюминиевые упаковки.



2.3. Опыты.

1. Отделение ионов алюминия путем трения.

Чтобы определить отделяются ли ионы алюминия от стенок посуды, я взял марлевую салфетку и без особых усилий потер крышку кастрюли. На салфетке осталось темное пятно.



Вывод: алюминий мягкий металл, он и его соединения легко отделяются от стенок посуды.

  1. Хранение.

В алюминиевую посуду я налил дистиллированную воду и оставил на 10 суток. Затем проверил воду на наличие ионов алюминия, добавляя раствор гидроксида натрия.

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

Вывод: при нахождении в контакте с алюминиевой посудой длительное время, вода насыщается ионами алюминия. Это говорит о том, что хранение продуктов в алюминиевой посуде небезопасно с точки зрения насыщения их ионами алюминия.

3. Исследование взаимодействия алюминия с растворами кислот и оснований.

Я провел опыты взаимодействия алюминия с раствором соляной кислоты и раствором гидроксида натрия. В обоих случаях я наблюдал активную реакцию и сделал вывод, что алюминий особый металл, который взаимодействует и с кислотами и с основаниями, то есть проявляет свойства переходного элемента.

Такую же реакцию я наблюдал при воздействии кислоты и щелочи на алюминиевой фольге.

Реакция проходила одинаково с разных сторон алюминиевой фольги, поэтому сторона фольги не важна в процессе приготовления пищи или ее хранения.

Так же я проверил реакцию кислот и щелочей на алюминиевой посуде, покрытой антипригарным покрытием.

На многослойной посуде есть открытые участки алюминия, не покрытые антипригарным покрытием. При воздействии кислоты и щелочи на эти участки происходила реакция. На посуде с поврежденным покрытием реакция проходила в сколах и царапинах.



Вывод: Многослойная алюминиевая посуда с поврежденным покрытием так же выделяет ионы алюминия в пищу. Использование такой посуды вредно для здоровья.

  1. Определение среды пищевых блюд.

На протяжении недели я проверял блюда, которые готовила мама, индикаторами и определил среду этих блюд. Данные занес в таблицу №1.

Я обнаружил, что различные блюда имеют различную среду растворов: молочные каши и мясные бульоны имеют щелочную среду, мясные блюда, приготовленные с добавлением томатного соуса – кислую среду, все компоты и морсы имеют кислую среду.



  1. Кипячение растворов.

Я прокипятил раствор соляной кислоты с концентрацией 0,01 моль/л в течении 10 мин. Остудил раствор и проверил его на наличие ионов алюминия раствором гидроксида натрия.

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

Затем провел кипячение раствора гидроксида натрия с концентрацией 0,01 моль/л в течении 10 мин. Остудил раствор и проверил его на наличие ионов алюминия раствором соляной кислоты



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

И сделал вывод: слабокислая среда раствора и слабощелочная среда раствора способствует незначительному переходу ионов алюминия в раствор.



  1. Выводы.

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

  • Население активно пользуется многослойной алюминиевой посудой для приготовления пищи, а так же используют пищевую фольгу и алюминиевые упаковки.

  • Алюминий очень мягкий металл, он и его соединения легко отделяются от стенок посуды, поэтому пользоваться столовыми приборами из алюминия, хранить сыпучие продукты в алюминиевой таре, пользоваться абразивными чистящими средствами для мытья алюминиевой посуды не рекомендуется.

  • При воздействии кислоты и щелочи на алюминий, происходит активная реакция и разрушается защитная оксидная пленка.

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

  • Наиболее интенсивный переход наблюдается, когда в алюминиевой посуде готовят пищу, имеющую кислую или щелочную среду.

  • Различные блюда имеют различную среду растворов: молочные каши и мясные бульоны имеют щелочную среду, мясные блюда, приготовленные с добавлением томатного соуса – кислую среду, все компоты и морсы имеют кислую среду.

  • Многослойная алюминиевая посуда с поврежденным покрытием так же выделяет ионы алюминия в пищу. Использование такой посуды вредно для здоровья.

  1. Заключение.

В результате моей работы я узнал много интересных фактов об алюминии, о его влиянии на наш организм. В ходе исследовательской работы я подтвердил гипотезу, что если использовать алюминиевую посуду, многослойную алюминиевую посуду с поврежденным покрытием, алюминиевую фольгу и упаковку для приготовления и хранение пищи, то возможно ионы алюминия попадают в организм человека с пищей, которая готовилась в такой посуде, фольге или хранилась в алюминиевой таре. Так же я выяснил, что население нашего города плохо информировано о вреде, который может нанести алюминиевая продукция здоровью человека при неправильном её использовании. С целью информирования населения я подготовил памятки с рекомендациями по безопасному использованию изделий из алюминия в быту. Надеюсь, простые рекомендации помогут сократить попадание ионов алюминия в организм человека.

Информационные источники:

  1. http://kedem.ru/tableware/20091004-alumcookware

  2. http://natural-medicine.ru/1822-vredna-li-alyuminievaya-posuda.html

  3. http://www.kuhnyasmi.ru/tehno/20101101.htm

  4. http://med-akademia.ru/publ/lekcii/biokhimija/aljuminievaja_posuda_vred

  5. http://www.predmeti.ru/-a-50.html

  6. http://zdorovie.dljavseh.ru/Vrednye_faktory_zhizni/Aljuminievaja_posuda.html

  7. http://ru.wikipedia.org/wiki/%C0%EB%FE%EC%E8%ED%E8%E9

  8. http://www.inflora.ru/directory/vitamins-and-minerals/aluminum.html

  9. http://news.unipack.ru/37944

  10. http://natnature.ru/yadovityie-upakovki

  11. Бойко М. В. «Элемент с несчастливым номером, но счастливой судьбой»

  12. Дроздов А. «Алюминий. 13-й элемент»


Приложение 1
Опрос 1


Опрос 2



Приложение 2

Определение среды пищевых блюд.

Наименование блюда

Среда

Молочная каша

Щелочная

Картофельное пюре

Щелочная

Гречневая каша

Щелочная

Борщ

Кислая

Солянка

Кислая

Домашняя лапша на курином бульоне

Щелочная

Гороховый суп

Щелочная

Гуляш с томатным соусом

Кислая

Компот из яблок

Кислая

Клюквенный морс

Кислая





Отделение ионов алюминия путем трения.




Исследование взаимодействия алюминия с растворами кислот и оснований




Реакция кислот и щелочей на алюминиевой посуде, покрытой антипригарным покрытием.




Кипячение растворов




Приложение 3











В Лос-Анджелесе мусор уже не выбрасывают. Его перерабатывают в телевизионные шоу. Вуди Аллен
ещё >>