MKOU Marshanskaya középiskola
Kémiai kutatómunka
„Mutatók az életünkben”.
A munkát a 8. osztályos tanulók végezték.
Sidorova Larisa
Kurysko Anasztázia
Burmatova Szvetlana
Vezető: Sinitsina Margarita
Anatoljevna - kémia tanár
2016
Bevezetés
A nyitásjelzők története
A mutatók osztályozása.
természetes mutatók
Kísérleti rész.
Következtetés.
Bibliográfia.
1. Bemutatkozás
A természetben különféle anyagokkal találkozunk, amelyek körülvesznek bennünket. Idén egy érdekes témával – a kémiával – kezdtünk el ismerkedni. Hány anyag van a világon? Kik ők? Miért van szükségünk rájuk, és milyen előnyökkel járnak?
Olyan anyagok érdekelnek bennünket, mint például az indikátorok. Mik azok a mutatók?
Az órákon a „A szervetlen vegyületek legfontosabb osztályai” téma tanulmányozásakor olyan indikátorokat használtunk, mint a lakmusz, a fenolftalein és a metilnarancs.
Az indikátorok (angolul jelzik-indicate) olyan anyagok, amelyek színüket az oldat közegétől függően változtatják. Indikátorok segítségével meghatározhatja a megoldás környezetét
Úgy döntöttünk, hogy utánajárunk, lehet-e mutatóként használni az otthon található természetes anyagokat.
Célkitűzés:
Az indikátorok fogalmának tanulmányozása;
Ismerkedjen meg nyitásukkal és funkcióikkal;
Tanuld meg azonosítani a természeti objektumok indikátorait;
Természetes indikátorok hatásának vizsgálata különböző környezetekben;
Kutatási módszerek :
A népszerű tudományos irodalom tanulmányozása;
Indikátormegoldások beszerzése és az ezekkel való munka
2. A nyitásjelzők története
Az indikátorokat először Robert Boyle angol fizikus és vegyész fedezte fel a 17. században. Boyle különféle kísérleteket végzett. Egy nap, amikor egy másik vizsgálatot végzett, bejött egy kertész. Ibolyát hozott. Boyle szerette a virágokat, de kísérleteznie kellett. Boyle az asztalon hagyta a virágokat. Amikor a tudós befejezte kísérletét, véletlenül ránézett a virágokra, azok füstölögtek. Hogy megmentse a virágokat, belemártotta őket egy pohár vízbe. És - micsoda csoda - az ibolyák, sötétlila szirmuk vörösre váltak. Boyle érdeklődni kezdett, és kísérletezett a megoldásokkal, minden alkalommal ibolyát tett hozzá, és megfigyelte, mi történik a virágokkal. Néhány pohárban a virágok azonnal pirosodni kezdtek. A tudós rájött, hogy az ibolya színe attól függ, hogy milyen oldat van az üvegben, milyen anyagokat tartalmaz az oldat. A legjobb eredményeket a lakmuszzuzmóval végzett kísérletek adták. Boyle közönséges papírcsíkokat mártott a lakmuszzuzmó infúziójába. Megvártam, míg megtelnek az infúzióval, majd megszárítottam. Ezeket a ravasz papírdarabokat Robert Boyle indikátoroknak nevezte, ami latinul „mutatót” jelent, mivel ezek jelzik a megoldás közegét. A mutatók segítettek a tudósnak felfedezni egy új savat - a foszfort, amelyet a foszfor elégetésével és a kapott fehér termék vízben való feloldásával nyert. Jelenleg a gyakorlatban széles körben használják a következő mutatókat: lakmusz, fenolftalein, metilnarancs.
2. Az iskolai mutatók osztályozása és felhasználásuk módja
A mutatók különböző besorolásúak . Az egyik leggyakoribb a sav-bázis indikátor, amely az oldat savasságától függően változtatja a színét. Napjainkban több száz mesterségesen szintetizált sav-bázis indikátor ismeretes, ezek egy része megtalálható az iskolai kémiai laboratóriumban.
Fenolftalein (a "purgen" nevű gyógyszertárban árusítják) - fehér vagy fehér enyhén sárgás árnyalatú finom kristályos porral. 95%-os alkoholban oldódik, vízben gyakorlatilag nem oldódik. A színtelen fenolftalein savas és semleges környezetben színtelen, lúgos környezetben bíbor színűvé válik. Ezért a fenolftaleint használják a lúgos környezet meghatározására.
metilnarancs - narancssárga kristályos por. Vízben mérsékelten oldódik, forró vízben bőségesen oldódik, szerves oldószerekben gyakorlatilag nem oldódik. Az oldat színe vörösről sárgára változik.
Lakmoid (lakmusz) - fekete por. Vízben oldódik, 95% alkohol, aceton, jégecet. Az oldat színe pirosról kékre változik.
Az indikátorokat általában úgy használják, hogy néhány csepp vizes vagy alkoholos oldatot, vagy kevés port adnak a vizsgálati oldathoz.
Egy másik alkalmazási mód az indikátoroldattal vagy indikátorok keverékével impregnált és szobahőmérsékleten szárított papírcsíkok alkalmazása. Az ilyen csíkokat sokféle változatban gyártják - rájuk nyomtatott színskálával vagy anélkül - színszabvány.
3. Természetes mutatók
A sav-bázis indikátorok nemcsak kémiaiak. Körülöttünk vannak, de általában nem gondolunk rá. Ezek a mindennapi életben használható növényi mutatók. Például a cukorrépalé savas környezetben a rubin színét élénkpirosra, lúgos környezetben sárgára változtatja. A céklalé tulajdonságainak ismeretében fényessé teheti a borscs színét. Ehhez adjunk hozzá egy kis asztali ecetet vagy citromsavat a borscshoz. Ha citromlevet csepegtet vagy felold néhány citromsavat egy pohár erős teában, a tea azonnal világosabb lesz. Ha feloldja a szódabikarbónát a teában, az oldat elsötétül.
Természetes indikátorként leggyakrabban élénk színű gyümölcsök vagy más növényrészek leveit vagy főzeteit használják. Az ilyen oldatokat sötét tartályban kell tárolni. Sajnos a természetes indikátoroknak van egy komoly hátránya: a főzetük meglehetősen gyorsan romlik - savanyúvá vagy penészessé válik (az alkoholos oldatok stabilabbak). Ebben az esetben nehéz vagy lehetetlen megkülönböztetni például a semleges közeget az enyhén savastól vagy az enyhén lúgost az erősen lúgostól. Ezért a kémiai laboratóriumokban szintetikus indikátorokat használnak, amelyek élesen megváltoztatják színüket meglehetősen szűk pH-határokon belül.
kísérleti rész
Milyen mutatók használhatók otthon? A kérdés megválaszolásához olyan növények gyümölcseinek és virágainak levének megoldásait vizsgáltuk, mint a Kalanchoe (narancssárga, piros és fehér virágok), sárgarépa, kék és sárga hagyma (héj és maga a hagyma), tulipán (piros virágok és zöld levelek). ), muskátli (rózsaszín és fehér virágok), pitypang, árvácska, feketeribizli és málna (bogyók). Ezeknek a növényeknek és gyümölcsöknek a kifacsart levéből oldatokat készítettünk, mivel az oldatok gyorsan romlanak, ezért közvetlenül a kísérlet előtt a következőképpen készítettük el: néhány levelet, virágot vagy termést mozsárban ledaráltunk, majd kevés vizet adtunk hozzá. A természetes indikátorok elkészített oldatait sav (sósav) és lúg (nátrium-hidroxid) oldatával vizsgáltuk. Valamennyi kutatásra vett oldat színe változott vagy nem változott a közegtől függően. A kapott vizsgálatok eredményei a táblázatba kerültek
| A vizsgált objektum | Az oldat kezdeti színe semleges közegben | Festés savas környezetben | Színezés lúgos környezetben |
| Kalanchoe (narancssárga virágok) | halványsárga | sárga | halványsárga |
| Kalanchoe (piros virágok) | gesztenyebarna | rózsaszín | smaragd zöld |
| Kalanchoe (rózsaszín virágok) | halványlila | rózsaszín | zöld |
| Tulipán (a virágok pirosak) | gesztenyebarna | sötét narancs | sárga zöld |
| Tulipán (levelek) | világos zöld | változtatások nélkül | zöld |
| Kék hagyma (héj) | |||
| Kék hagyma (hagyma) | |||
| Sárga hagyma (héj) | |||
| Sárga hagyma (hagyma) | |||
| Répalé) | narancssárga | ||
| Cékla (lé) | |||
| Pitypang | sárga zöld | halványsárga | sötét sárga |
| feketeribizli bogyók | |||
| málna | |||
| Geránium (világos rózsaszín virágok) | dögös rózsaszín | dögös rózsaszín | világos barna |
| Geránium (fehér virágok) | fehér | halványsárga | fehér |
| Árvácskák (lila virágok) | lila | dögös rózsaszín | smaragd zöld |
| Árvácska (sárga virágok barna közepével) | szürke | világos zöld |
Karacsáj-Cserkes Köztársaság
MKOU "Középiskola a. A kis Zelencsuk a Szovjetunió hőséről nevezték el
Umar Khabekova »
Khabezsky önkormányzati kerület
Kutatómunka
kémiából a témában:
– Mutatók a házunkban.
Elkészült munka:
Kalmykova Sataney
8. osztályos tanuló
Felügyelő:
legmagasabb képesítési kategóriájú kémia szakos tanár
Okhtova Elena Ramazanovna
2015
Tartalom
Bevezetés………………………………………………………………………..……3
Elméleti rész.
1 .1.Természetes színezékek …………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………4
1 .2.A mutatók fogalma…………………………………………………………..6
1.3. Az iskolai mutatók osztályozása és felhasználásuk módja...7
1.4. Hidrogén index……………………………………………………..8
Gyakorlati rész.
2.1. Természetes mutatók beszerzése…………………………………………………9
2.2 Növényi indikátoros oldatközeg vizsgálata………….10
Kémiai kísérletek élelmiszerekkel 10
Kémiai kísérletek mosószerekkel………………………………………………………………………………………………………
Következtetések……………………………………………………………………………13
Következtetés…………………………………………………………………………….13
Hivatkozások………………………………………………………………………..14
Bevezetés
A természetben különféle anyagokkal találkozunk, amelyek körülvesznek bennünket. Idén egy érdekes témával – a kémiával – kezdtünk el ismerkedni. Hány anyag van a világon? Kik ők? Miért van szükségünk rájuk, és milyen előnyökkel járnak? Olyan anyagok érdekelnek bennünket, mint például az indikátorok.
A kémia órán a tanár beszélt nekünk az indikátorokról: olyan indikátorokról, mint a lakmusz, a fenolftalein és a metilnarancs.
Az indikátorok (angolul jelzik-indicate) olyan anyagok, amelyek színüket az oldat közegétől függően változtatják. Indikátorok segítségével meghatározhatja a megoldás környezetét.
Úgy döntöttünk, hogy utánajárunk, lehet-e mutatóként használni az otthon található természetes anyagokat.
Relevancia és újdonság A téma az, hogy „a bolygón általában, és különösen Oroszországban a társadalom által ellenőrizetlen tudományos és technológiai fejlődés eredményeként a környezeti helyzet évről évre romlik, mind a városokban, mind a vidéki területeken. Élelmiszer-adalékanyagok jelennek meg az értékesítésben - színezékek, több ezer új polimerből készült gyógyszer, amelyek minőségileg különböznek a természetesektől. Az élelmiszeripar széles körben elterjedt a természetes termékek mélykémiai feldolgozásának technológiáján, valamint a génmódosított gabonafélék, zöldségek és gyümölcsök előállításán alapul. Ennek eredményeként már ma is nagyrészt mesterséges, "mérgező" ökoszisztémában élünk (légkör, hidroszféra, litoszféra, bioszféra). Ez az ökoszisztéma jelentősen eltér attól, amelyben őseink éltek.”
Célkitűzés:
Az indikátorok fogalmának tanulmányozása;
Ismerkedjen meg nyitásukkal és funkcióikkal;
Tanuld meg azonosítani a természeti objektumok indikátorait;
Természetes indikátorok hatásának vizsgálata különböző környezetekben;
Kutatási módszerek :
A népszerű tudományos irodalom tanulmányozása;
Az indikátorok megoldásainak beszerzése és a velük való munka.
Hipotézis: A terület növényei vagy zöldségei szolgálhatnak-e a savasság bioindikátoraként, mint környezeti szempontból biztonságosak az emberi egészségre.
Feladatok:
készítsen oldatokat olyan indikátorokból, amelyek sav vagy bázis jelenlétét jelzik;
Ellenőrizze a szappan, tea és élelmiszer környezetének savasságát.
Tanulmányi tárgy: szőlőlé, cékla, tea, tisztítószerek és élelmiszerek.
én . elméleti rész.
1.1. természetes színezékek.
Az emberek az első festékeket virágokból, levelekből, szárakból és növények gyökereiből szerezték be. Az orosz parasztok sokáig növényi festékeket használtak, különféle színekkel festették a gyapjú- és lenszöveteket. A színezék előállításához a növény összezúzott részeit rendszerint vízben forralták, és a kapott oldatot sűrű vagy szilárd csapadékká párolták be. Ezután a szöveteket színezőoldatban felforralták, szódát és ecetet adva a színszilárdság érdekében.
A festék fő összetevője a festék.Festék - Ez egy színező kémiai vegyület, amely bizonyos színt ad az anyagnak.
A természetes színezékek használata ie 3000 óta ismert. Régen a szerves színezékeket kizárólag állatokból és növényekből vonták ki. Például egy ibolya-kék festéket izoláltak az Indigofera trópusi növény leveleiből, amely Indiában nő.indigó . A Loosestrife családba tartozó Lavsonia (Henna) nemzetség levelei közül még mindig izolálva vannakhenna- vörös-narancssárga festék, a zöld hennát szárított és dörzsölt viburnum levelekből nyerik, amelyeket széles körben használnak a haj erősítésére és színezésére. A kínaiak ősidők óta használnak festéket selyem, papír, fa és élelmiszerek festésére.kurkumin, a kurkuma (curry) nemzetségbe tartozó növények rizómáiban és száraiban találhatók. Oroszországban hosszú ideig szövetek, húsvéti tojások festésére hagymahéjat, leveles kérget, nyírfa seprűt, alvófüvet (hóvirágot) használtak; körömvirág virágok, borókabogyók és egyéb, a mi éghajlati viszonyainkban termő növényekből izolált színezékek.
A festékek színét elsősorban az összetételükben lévő pigmentek határozzák meg (a latin „pigmentum” szóból - festékek). A pigmentek különbözőek: természetes és szintetikus, szerves és szervetlen természetűek, kromatikusak (a görög "croma" - "szín" szóból) és akromatikusak. Az akromatikus pigmentek határozzák meg a fehér és fekete színeket, valamint a közöttük lévő összes szürke színt.
Pigmentek , a biológiában - az életükben részt vevő szervezetek szöveteinek színes anyagai. Határozza meg az élőlények színét! növényekben részt vesznek a fotoszintézisben (klorofillok, karotinoidok), állatokban - szöveti légzésben (hemoglobinok), vizuális folyamatokban (vizuális lila), védik a szervezetet az ultraibolya sugarak káros hatásaitól (növényekben - karotinoidok, flavonoidok, állatokban) - főleg melaninok). Egyes pigmenteket az élelmiszeriparban és a gyógyászatban használnak.
Pigmentek (lat. pigmentum - festék), a kémiában - színes kémiai vegyületek, amelyeket finom porok formájában használnak műanyagok, gumi, vegyi rostok festésére, festékek készítésére. Szerves és szervetlen anyagokra oszthatók. A szerves pigmentek közül a legfontosabbak az azo pigmentek, a ftalocianin és a policiklusos pigmentek. A pigmentek közé tartoznak a szerves lakkok is.
A szervetlen pigmenteket természetes és mesterségesre osztják (korom, ultramarin, fehér stb.).Ásványi festékek (természetes), színezőanyagokhoz használt természetes pigmentek (okker, sárga vörös ólom, cinóber, múmia, kréta, lapis lazuli stb.).
A növényi festékeket az anilinfestékekhez hasonlóan nem tárolják hosszú ideig, ezért az iparban nem használják őket. A festékeket nemcsak szövetek festésére használják, hanem italok, krémek, karamell készítésére is. Sok zöldség a pigmenteknek – a karotinoidoknak – köszönheti színét. A karotin család számos képviselője különbözik egymástól a molekulák összetételében és szerkezetében, ami befolyásolja színük árnyalatait, de mindegyiknek van egy közös tulajdonsága - a zsírokban való oldhatóság.
A kémia fejlődésével a természetes színezékeket szintetikusakkal kezdték felváltani. Napjainkban több mint 15 000 különböző árnyalatú festék létezik, amelyek különböző vegyületosztályokhoz tartoznak.
1.2. A mutatók fogalma.
Mutatók „mutatókat” jelent. Ezek olyan anyagok, amelyek színe megváltozik attól függően, hogy savas, lúgos vagy semleges környezetben vannak. A leggyakoribb indikátorok a lakmusz, a fenolftalein metilnarancs.
Az első sav-bázis indikátor a lakmusz volt. A lakmusz egy lakmuszzuzmó vizes infúziója, amely Skóciában sziklákon nő.
Az indikátorokat először Robert Boyle angol fizikus és vegyész fedezte fel a 17. században. Boyle különféle kísérleteket végzett. Egy nap, amikor egy másik vizsgálatot végzett, bejött egy kertész. Ibolyát hozott. Boyle szerette a virágokat, de kísérleteznie kellett. Boyle az asztalon hagyta a virágokat. Amikor a tudós befejezte kísérletét, véletlenül ránézett a virágokra, azok füstölögtek. Hogy megmentse a virágokat, belemártotta őket egy pohár vízbe. És - micsoda csoda - az ibolyák, sötétlila szirmuk vörösre váltak. Boyle érdeklődni kezdett, és kísérletezett a megoldásokkal, minden alkalommal ibolyát tett hozzá, és megfigyelte, mi történik a virágokkal. Néhány pohárban a virágok azonnal pirosodni kezdtek. A tudós rájött, hogy az ibolya színe attól függ, hogy milyen oldat van az üvegben, milyen anyagokat tartalmaz az oldat. A legjobb eredményeket a lakmuszzuzmóval végzett kísérletek adták. Boyle közönséges papírcsíkokat mártott a lakmuszzuzmó infúziójába. Megvártam, míg megtelnek az infúzióval, majd megszárítottam. Ezeket a ravasz papírdarabokat Robert Boyle indikátoroknak nevezte, ami latinul „mutatót” jelent, mivel a megoldás környezetét jelzik. A mutatók segítettek a tudósnak felfedezni egy új savat - a foszfort, amelyet a foszfor elégetésével és a kapott fehér termék vízben való feloldásával nyert.
Ha nincsenek valódi kémiai indikátorok, akkor a környezet savasságának meghatározására sikeresen használhatja ... otthoni, mezei és kerti virágokat, sőt sok bogyós gyümölcs - cseresznye, arónia, ribizli - levét. Rózsaszín, karmazsin vagy piros muskátli virágok, bazsarózsa szirmok vagy színes borsó kék színűvé válik, ha lúgos oldatba mártjuk. A cseresznye- és ribizlilé lúgos környezetben is megkékül. Éppen ellenkezőleg, savban ugyanazok a „reagensek” rózsaszín-piros színt kapnak.
Növényi sav-bázis indikátorok itt - színezékek -antocianinok. Az antocianinok adják a rózsaszín, piros, kék és lila különböző árnyalatait számos virágnak és gyümölcsnek.
répa színezőanyagbetain vagy betanidin a lokális környezetben elszíneződik, savas környezetben pirosra színeződik. Ezért van a savanyú káposztával készült borscs olyan étvágygerjesztő színe.
1.3. Az iskolai mutatók osztályozása és felhasználásuk.
A mutatók különböző besorolásúak. Az egyik leggyakoribb a sav-bázis indikátor, amely az oldat savasságától függően változtatja a színét. Napjainkban több száz mesterségesen szintetizált sav-bázis indikátor ismeretes, ezek egy része megtalálható az iskolai kémiai laboratóriumban.
Fenolftalein (a "purgen" nevű gyógyszertárban árusítják) - fehér vagy fehér enyhén sárgás árnyalatú finom kristályos porral. 95%-os alkoholban oldódik, vízben gyakorlatilag nem oldódik. A színtelen fenolftalein savas és semleges környezetben színtelen, lúgos környezetben bíbor színűvé válik. Ezért a fenolftaleint használják a lúgos környezet meghatározására.
metilnarancs - narancssárga kristályos por. Vízben mérsékelten oldódik, forró vízben bőségesen oldódik, szerves oldószerekben gyakorlatilag nem oldódik. Az oldat színe vörösről sárgára változik.
Lakmoid (lakmusz) - fekete por. Vízben oldódik, 95% alkohol, aceton, jégecet. Az oldat színe pirosról kékre változik.
Az indikátorokat általában úgy használják, hogy néhány csepp vizes vagy alkoholos oldatot, vagy kevés port adnak a vizsgálati oldathoz.
Egy másik alkalmazási mód az indikátoroldattal vagy indikátorok keverékével impregnált és szobahőmérsékleten szárított papírcsíkok alkalmazása. Az ilyen csíkokat sokféle változatban gyártják - rájuk nyomtatott színskálával vagy anélkül - színszabvány.
1.4. Hidrogén index.
Az univerzális indikátorpapírnak van egy skálája a környezet meghatározásához (рН).
Hidrogén indikátor,pHaz oldatokban lévő hidrogénionok koncentrációját jellemző érték. Ezt a koncepciót ben vezették be dán vegyész . Az indikátort pH-nak hívják, a latin szavak első betűi szerintpotentia hydrogeni a hidrogén erőssége, illpondus hydrogenii a hidrogén tömege. A vizes oldatoknak lehet értékepH0-14 tartományban. Tiszta vízben és semleges oldatokbanpH=7, savas oldatokbanpH<7 и в щелочных pH>7. MennyiségekpHsav-bázis mutatókkal mérve.
Asztal 1
A jelző színe különböző környezetekben.
A mutató neve
A jelző színe különböző környezetekben
savanyúban
semlegesben
lúgosban
metilnarancs
Piros
(pH < 3,1)
narancssárga
(3,1 < pH < 4,4)
Sárga
(pH > 4,4)
Fenolftalein
Színtelen
( pH< 8,0)
Színtelen
(8,0 < pH < 9,8)
Karmazsinvörös
( pH >9,8)
Lakmusz
Piros
( pH< 5)
Ibolya
(5 < pH < 8 )
Kék
( pH > 8)
A hidrogén index a biológiai folyadékok legfontosabb jellemzője; vér, nyirok, nyál, gyomor-, bél- és sejtnedv. Ezért gyakran határozzák meg az emberi egészséget értékelő klinikai elemzésekben.
KijelöléspHszéles körben használják a kémiában, biológiában, orvostudományban, agronómiában, ökológiában és az élet más területein. Nem véletlen, hogy annyi szó esik róla a médiában, és még a kémiától távol állókat is élénken érdekli ez a fogalom. A tévéképernyők megmutatják, hogyan változikpHaz ember szájában ilyen-olyan pasztával való fogmosás után, vagy ilyen-olyan gumi rágása után... Az abszolút semleges környezet megfelel az értéknekpHpontosan egyenlő 7-tel. Minél savasabb az oldat, annál kevésbépHés lúg jelenlétébenpH7-nél több lesz.
II . Gyakorlati rész.
2.1. Természetes mutatók megszerzése.
A természetes mutatók megszerzéséhez a következőképpen jártunk el. A vizsgálati anyagot reszelőn dörzsölték, majd felforralták, mivel ez a sejtmembránok pusztulásához vezet, és az antocianinok szabadon hagyják el a sejteket, színezve a vizet. Az oldatokat átlátszó edénybe öntjük. Ahhoz, hogy megtudja, melyik főzet szolgál indikátorként egy adott tápközeghez, és hogyan változik a színe, tesztet kellett végezni. Pipettával vettünk néhány csepp házi készítésű indikátort, és felváltva adtuk savas vagy lúgos oldathoz. Az asztali ecet savas oldatként, a szódabikarbóna-oldat pedig lúgos oldatként szolgált. Ha például élénkvörös répafőzetet adnak hozzájuk, akkor ecet hatására piros lesz, szóda - vörös-ibolya, vízben pedig halvány rózsaszín, mert. vízben a közeg semleges.
Mindezen kísérletek eredményeit gondosan rögzítettük a 2. táblázatban; egy mintát mutatunk be belőle.
2. számú táblázat
Indikátor
Habarcs színe
a kezdeti
savas környezetben
lúgos környezetben
Szőlőlé
Sötét vörös
Piros
Zöld
vörös cékla
Piros
élénkvörös
Piros - lila
hagyma lila
világos lila
Rózsaszín
világos zöld
Vörös fejes káposzta
Ibolya
Piros
világos zöld
Szőlőlé
Piros
Piros
Világos zöld
A szokásos tea otthon is használható indikátorként. Észrevettük, hogy a citromos tea sokkal könnyebb, mint citrom nélkül. Savas környezetben színtelenné, lúgos környezetben sötétebbé válik.
tea semleges környezet tea savas és lúgos környezetben
2.2. Az oldatok közegének vizsgálata növényi indikátorokkal.
Először is meg kellett ismételni a vegyi anyagokkal és berendezésekkel végzett munka biztonsági szabályait.
2.2.1. Kémiai kísérletek élelmiszerekkel.
Természetes indikátor - répafőzet - segítségével úgy döntöttünk, hogy a tej 2,5%-os és a tejföl 20%-os környezeti savasságát ellenőrizzük. A tejhez néhány csepp céklafőzetet adtak. Az oldat halvány rózsaszínűvé vált. Ez azt jelenti, hogy a tejben lévő környezet közelebb áll a semlegeshez. Ugyanezt a kísérletet megismételtük tejföllel. A tejföl színe a természetes indikátor hozzáadása után mély rózsaszín volt. Ez közelebb van az enyhén savas környezethez. A következtetés a következő: a tej semleges környezet, a tejföl pedig savas környezet. A szőlőlé érdekes eredményeket hozott. Lúgos környezetben a lé kékre, savas környezetben vörösre, semleges környezetben rózsaszínre vált. Ezután hozzáadtuk a szőlőlevet a tejhez és a tejfölhöz. A tejben világoszöld lett, a tejfölben pedig halvány rózsaszín. Ez azt jelenti, hogy a tejföl enyhén savas.
3. sz. táblázat
Kutatási termék
répa színe
szerda
Tej 2,5%
Halvány rózsaszín
Semleges
tejföl 20%
Rózsaszín
enyhén savas
2.2.2. Kémiai kísérletek mosószerekkel.
Ezután úgy döntöttünk, hogy teszteljük a közeget szappanban és mosószerben. Ehhez a Tide por, szappan "GALAMBés mosószappant. Ezekből a mosószerekből először készített oldatok. Mindegyik oldathoz egy indikátort adtunk - cékla főzetet. A mosószappanban az indikátor lilára vált, a szappanban pedig "GALAMB» - rózsaszín. Tehát a mosószappanban erősen lúgos, és a szappan "GALAMB» semleges környezettel rendelkezik. A szappan nagyon magas lúgtartalma nagy károkat okoz a kézbőrben. A "mosószappanban" magas a lúgtartalom, míg a szappanban "GALAMB» legalacsonyabb lúgtartalom (semleges közeg). Ebből arra következtethetünk: szappanban "GALAMB» a legalacsonyabb lúgtartalom, ezért biztonságosabb a kézbőr számára. Indikátorunkat a Tide por oldatához adtuk. Az oldat lila színűvé vált, majd néhány perc múlva színtelenné vált. Ez azt jelenti, hogy a por oldata erősen lúgos. Ily módon ellenőrizheti bármely mosószer savasságát.
táblázat 4. sz
Az indikátor színének megváltoztatása mosószerekben
Tesztoldat
Szín
szerda
Tide Powder
ibolya
lúgos
Mosó szappan
ibolya
lúgos
Szappan"GALAMB»
rózsaszín
semleges
Minden munkának gyakorlati értéket kell eredményeznie. A kísérletek során, valahogy magától jött egy javaslat, hogy a tojásokat a mi természetes festékeinkkel fessük meg. A céklalével pépesített tojás bordó színűvé válik. Hagymahéj - barna. Az elkészített indikátorokat nem lehet sokáig tárolni, vízben megsemmisülnek. Hatásukat meghosszabbíthatja, ha egy szűrőpapírt átitat a kivonattal, majd megszárítja. Ezeket a papírokat zárt edényben tárolja.
Következtetések.
A mutatók tanulmányozásával a következő következtetésekre jutottunk:
A sav-bázis indikátorok szükségesek a kémiai elemzésben az oldatok közegének meghatározásához.
Vannak természetes növények, amelyek a sav-bázis indikátorok tulajdonságait mutatják.
Természetes indikátorként használható az élénk színű cékla, tea és szőlőlé.
A természetes indikátorok megoldásai otthon is elkészíthetők és felhasználhatók.
A természetes indikátorok is meglehetősen "pontos" meghatározói a folyadékok savasságának, akárcsak a "legprofesszionálisabb" indikátorok: a lakmusz, a fenolftalein és a metilnarancs.
A növények színezőanyagai savas környezetben vörös árnyalatokat adnak, lúgos környezetben - lila, semleges környezetben - rózsaszín.
Következtetés.
Befejezésül azt szeretném mondani, hogy tanultamazonosítani az oldatok környezetét, bemutatva a szappanos oldatok hatását a kézbőrre, a szintetikus mosószereket a textíliákra ruhamosáskor.
E munka (kutatás) eredménye a kreatív gondolkodásom és gyakorlati tevékenységem fejlesztése, az érdeklődés kialakítása a kémiai jelenségek és azok mintázatai iránti ismeretek iránt.
Végül M. Gorkij szavaival szeretném kifejezni a kémiához való hozzáállásomat: „Mindenekelőtt és a leggondosabban tanulja meg a kémiát. Ez egy csodálatos tudomány, tudod... Éles, merész tekintete behatol a nap tüzes tömegébe és a földkéreg sötétjébe, szíved láthatatlan részecskéibe és a kő szerkezetének titkaiba. , és egy fa néma életébe. Mindenfelé néz, és mindenhol harmóniát fedez fel, makacsul keresi az élet kezdetét ... "
Bibliográfia
1. Alekseeva A. A. Gyógynövények. / A. A. Alekseeva Ulan-Ude: Burját. könyv. kiadó, 1974.- 178 p.
2. Alikberova L. Yu. Szórakoztató kémia / L. Yu. Alikberova M.: AST-PRESS, 1999. - 560 p.
3 . Janis V.K. 200 kísérlet / V.K. Janice M.: AST-PRESS, 1995. - 252 p.
4 . Kuznetsova N. E. Kémia. Tankönyv 10. évfolyamnak / N.E. Kuznetsova M: Ventana-Count, 2005.- 156 p.
5. Nikolaev N.G. Helytörténet / N.G. Nikolaev, E.V. Iskova M.: Uchpedgiz, 1961.- 164p.
6 . Novikov V.S. Iskolai atlasz - a magasabb növények meghatározója / V.S. Novikov, I.A. Gubanov M: Felvilágosodás, 1991. - 353 p.
7. Savina L. A. Ismerem a világot. Gyermek Enciklopédia Kémia / L.Ya. Savina M: AST, 1997.- 356p.
8. Sinadsky Yu. V. Gyógynövények / Yu.V. Sinadsky, V.A. Sinadskaya M: Pedagógia, M. 1991.- 287p.
9 . Somin L.E. Lenyűgöző kémia / L.E. Somin M.: Pedagógia, 1978.- 383 p.
Kidakoeva Amina Mussovna
Kutatómunka a következő témában: "Indikátorok a mi házunkban."
Karacsáj-Cserkes Köztársaság
MKOU "Középiskola a. Psauchie - Dahe Oroszország hőséről, O. M. Kardanovról nevezték el»
Khabezsky önkormányzati kerület
Munka téma:
– Mutatók a házunkban.
Elkészült munka:
Kidakoeva Amina Mussovna
8. osztályos tanuló
Felügyelő:
A legmagasabb képesítési kategóriájú kémia tanár
Okhtova Elena Ramazanovna
2015
a. Rák - Dahe
Absztraktok.
Szia. Kidakoeva Amina vagyok - a MKOU "Középiskola a. 8. osztályos tanulója". Psauchie - Dahe Oroszország hőséről, O.M. Kardanova. Munkám témája: "Indikátorok a házunkban." 1 csúszda.
A természetben különféle anyagokkal találkozunk, amelyek körülvesznek bennünket. Idén egy érdekes témával – a kémiával – kezdtünk el ismerkedni. Hány anyag van a világon? Kik ők? Miért van szükségünk rájuk, és milyen előnyökkel járnak? Olyan anyagok érdekelnek bennünket, mint például az indikátorok.A kémia órán a tanár beszélt nekünk az indikátorokról: lakmuszról, fenolftaleinről és metilnarancsról.
Úgy döntöttünk, hogy megtudjuk: lehetséges-e az otthon található természetes anyagokat indikátorként használni, és felhasználni a mosószerek és élelmiszerek savasságának meghatározására.
Munka célja: 2 dia
Az indikátorok fogalmának tanulmányozása;
Ismerkedjen meg nyitásukkal és funkcióikkal;
Tanuld meg azonosítani a természeti objektumok indikátorait;
Természetes indikátorok hatásának vizsgálata különböző környezetekben;
3 csúszda Az emberek az első festékeket virágokból, levelekből, szárakból és növények gyökereiből szerezték be. Az orosz parasztok hosszú ideig növényi festékeket használtak, 4 csúszda. különféle színekre festették a gyapjút és a lenvászont. A színezék előállításához a növény összezúzott részeit rendszerint vízben forralták, és a kapott oldatot sűrű vagy szilárd csapadékká párolták be. Ezután a szöveteket színezőoldatban felforralták, szódát és ecetet adva a színszilárdság érdekében.
5 csúszda A festék fő összetevője a festék. Festék - Ez egy színező kémiai vegyület, amely bizonyos színt ad az anyagnak. A festékek színét elsősorban az összetételükben lévő pigmentek határozzák meg (a latin „pigmentum” szóból - festékek). Növényi sav-bázis indikátorok - színezékek - antocianinok. Az antocianinok adják a rózsaszín, piros, kék és lila különböző árnyalatait számos virágnak és gyümölcsnek.
répa színezőanyagbetain vagy betanidin alokális környezetben elszíneződik, savas környezetben pirosra színeződik. Ezért van a savanyú káposztával készült borscs olyan étvágygerjesztő színe.
6 csúszda. Mutatók „mutatókat” jelent. Ezek olyan anyagok, amelyek színe megváltozik attól függően, hogy savas, lúgos vagy semleges környezetben vannak. A leggyakoribb indikátorok a lakmusz, a fenolftalein metilnarancs.
Az első sav-bázis indikátor a lakmusz volt. A lakmusz egy lakmuszzuzmó vizes infúziója, amely Skóciában sziklákon nő.
7 csúszda. A pH-t a savasság meghatározására használják. Hidrogén index, pH - olyan érték, amely jellemzi a hidrogénionok koncentrációját az oldatokban. Ezt a koncepciót ben vezették be1909 dán vegyészSorensen . Az indikátort pH-nak hívják, a latin szavak első betűi szerint potentia hydrogeni a hidrogén erőssége, ill pondus hydrogenii a hidrogén tömege. A vizes oldatok pH-értéke 0-14 tartományban lehet. Tiszta vízben és semleges oldatokban pH=7, savas oldatokban pH 7. A pH értékek mérése sav-bázis indikátorokkal történik.
8csúszd A természetes mutatók megszerzéséhez a következőképpen jártunk el. A vizsgálati anyagot (céklát) lereszeljük, majd felforraljuk, mivel ez a sejtmembránok pusztulásához vezet, és az antocianinok szabadon távoznak a sejtekből, színezve a vizet. Az oldatokat átlátszó edénybe öntjük. Ahhoz, hogy megtudja, melyik főzet szolgál indikátorként egy adott tápközeghez, és hogyan változik a színe, tesztet kellett végezni. Pipettával vettünk néhány csepp házi készítésű indikátort, és felváltva adtuk savas vagy lúgos oldathoz. Az asztali ecet savas oldatként, a szódabikarbóna-oldat pedig lúgos oldatként szolgált. Ha például élénkvörös répafőzetet adnak hozzájuk, akkor ecet hatására piros lesz, szóda - vörös-ibolya, vízben pedig halvány rózsaszín, mert. vízben a közeg semleges.
9 csúszda A szokásos tea otthon is használható indikátorként. Észrevettük, hogy a citromos tea sokkal könnyebb, mint citrom nélkül. Savas környezetben színtelenné, lúgos környezetben sötétebbé válik. A szőlőlé jó otthonjelző. Semleges és savas környezetben vörös, lúgos környezetben világoszöld színű.
Kémiai kísérletek élelmiszerekkel.
10 csúszda Úgy döntöttünk, hogy természetes indikátort használunk - cékla és szőlőlé főzetét a tej 2,5% és a 20% tejföl környezet savasságának ellenőrzésére. A tejhez néhány csepp céklafőzetet adtak. Az oldat halvány rózsaszínűvé vált. Ez azt jelenti, hogy a tejben lévő környezet közelebb áll a semlegeshez. Ugyanezt a kísérletet megismételtük tejföllel. 11 csúszda A tejföl színe természetes indikátor hozzáadása után mély rózsaszín volt. Ez közelebb van az enyhén savas környezethez. A következtetés a következő: a tej semleges környezet, a tejföl pedig savas környezet. A szőlőlé érdekes eredményeket hozott. 12 csúszda . Lúgos környezetben a lé kékre, savas környezetben vörösre, semleges környezetben rózsaszínre vált. Ezután hozzáadtuk a szőlőlevet a tejhez és a tejfölhöz. 13 csúszda . A tejben világoszöld lett, a tejfölben pedig halvány rózsaszín. Ez azt jelenti, hogy a tejföl enyhén savas. Az eredményeket táblázatba foglalták. 14 csúszda.
Kémiai kísérletek mosószerekkel.
Ezután úgy döntöttünk, hogy teszteljük a közeget szappanban és mosószerben. Ebből a célból a Tide port, a DOVE szappant és a mosószappant tanulmányozták. Ezekből a mosószerekből először készített oldatok. Mindegyik oldathoz egy indikátort, egy céklafőzetet adtunk. 15 csúszda. A mosószappanban az indikátor lilára vált, 16 csúszda . és szappanban "DOVE - rózsaszín". Ez azt jelenti, hogy a mosószappan erősen lúgos. A szappan nagyon magas lúgtartalma nagy károkat okoz a kézbőrben. A mosószappan magas lúgtartalmú, míg a DOVE szappan a legalacsonyabb lúgtartalommal rendelkezik (semleges közeg). Ebből arra következtethetünk: a DOVE szappan a legalacsonyabb lúgtartalommal rendelkezik, ezért biztonságosabb a kézbőr számára.
17 csúszda. Indikátorunkat, a céklafőzetet a Tide por oldatához adtuk. Az oldat lila színűvé vált, majd néhány perc múlva színtelenné vált. Ez azt jelenti, hogy a por oldata erősen lúgos.
Következtetések. 18 csúszda
hangulat most -
A térerősség-jelzőre rádióállomás vagy adó felállításakor, a rádiós szmog szintjének meghatározásánál és forrásának megkeresésekor, vagy rejtett adók ("kém rádiómikrofonok") keresésekor és észlelésekor lehet szükség. Oszcilloszkóp nélkül is megvagy, akár teszter nélkül is, de RF térjelző nélkül soha! A látszólagos egyszerűséggel ez egy olyan készülék, amely kivételes megbízhatósággal rendelkezik, és minden körülmények között hibátlanul működik. A legjobb az, hogy gyakorlatilag nem kell konfigurálni (ha a diagramon feltüntetett komponensek vannak kiválasztva), és nem igényel külső tápegységet. 
az áramkör még egyszerűbbé tehető - és továbbra is jól fog működni ...
Hogyan működik az áramkör?
Az adó jelét a W1 antennáról a C1 kondenzátoron keresztül a VD1 és VD2 dióda detektorára táplálják, amely a feszültség megkettőzési séma szerint épül fel. Ennek eredményeként a detektor kimenetén (a VD2 dióda jobb oldalán) állandó feszültség keletkezik, amely arányos a W1 antennára érkező jel intenzitásával. A C2 kondenzátor tároló (ha a tápról beszélnénk, akkor azt mondanák, hogy "kisimítja a hullámokat").
Továbbá az észlelt feszültség vagy a VD3 LED-en lévő jelzőre, vagy egy ampermérőre vagy voltmérőre kerül. A J1 jumperre azért van szükség, hogy a VD3 LED-et le lehessen kapcsolni műszeres mérések közben (természetesen erős torzításokat, és nemlineárisakat is okoz), de a legtöbb esetben nem kapcsolható ki (ha a mérések relatívak, nem abszolútak)
Tervezés.
Sok múlik a kialakításon, mindenekelőtt el kell döntenie, hogyan használja ezt a mutatót: szondaként vagy elektromágneses térintenzitás-mérőként. Ha szondaként, akkor korlátozhatja magát a VD3 LED telepítésére. Ezután, amikor ezt a jelzőt az adó antennájára viszi, az égni fog, minél közelebb van az antennához, annál erősebb. Nagyon ajánlom ezt az opciót, hogy mindent megtegyen, hogy a zsebében legyen a "berendezések helyszíni teszteléséhez" - csak vigye az adó vagy rádióállomás antennájához, hogy megbizonyosodjon az RF rész működéséről.
Ha meg kell mérni az intenzitást (azaz számértékeket kell megadni - ez szükséges lesz az RF modul beállításakor), akkor vagy voltmérőt vagy ampermérőt kell telepíteni. Az alábbi képeken egy hibrid változat látható.
Ami a részleteket illeti, nincsenek különleges követelmények. A kondenzátorok a legelterjedtebbek, lehet SMD-t, kimeneti esetekben használhatsz közönségeseket. De szeretném figyelmeztetni, hogy az áramkör nagyon érzékeny a diódák típusaira. Néhányan egyáltalán nem működnek. Az ábrán láthatók azok a diódák, amelyekkel garantáltan működik. A legjobb eredményt pedig a régi D311 germánium diódák adták. Használatukkor az áramkör 1 GHz-ig működik (ellenőrizve!), Mindenesetre látható némi feszültség a kimeneten. Ha nem működik azonnal, akkor KI KELL próbálkozni egy másik diódapárral (azonos típusú és különböző diódákkal is), mert gyakran a munka eredménye esetenként változik.
Eszközök ampermérő 100 μA-ig vagy voltmérő 1 V-ig, 2-3 V-ig. 
Létrehozás.
A beállítás elvileg nem szükséges, mindennek működnie kell. A teljesítmény-ellenőrzés beállításának célja a készülék nyílának eltérése, vagy a LED gyújtása. Ennek ellenére azt javaslom, hogy próbáljon ki akár egy normálisan működő indikátort is a rendelkezésre álló különféle típusú diódákban - az érzékenység jelentősen megnőhet. Mindenesetre el kell érni a műszertű maximális eltérését
Ha még nem szerelt össze adót, vagy egyszerűen nincs hozzáférése valamihez, ami működik és jó RF mezőt ad (például egy RF generátor, például G4-116), akkor elmehet Ostankinóba (VDNKh metróállomás). ) a szonda működésének ellenőrzéséhez ) vagy Shabolovskaya felé ("Shabolovskaya" metróállomás). Ostankinóban ez a jelző még trolibuszban is működik, amikor elhalad a torony mellett. A Shabolovskaya-n nagyon közel kell jönnie magához a toronyhoz. Néha a háztartási berendezések erőteljes HF-mezők forrásaként szolgálnak, ha a szonda antennáját egy erős terhelés (például vasaló vagy vízforraló) hálózati vezetéke közelében helyezik el, akkor rendszeres be- és kikapcsolásával azt is elérheti. a készülék nyílának eltérése. Ha valakinek van rádióállomása, akkor az is bőven alkalmas a működés ellenőrzésére (az antennához kell vinni, amíg a rádió adás üzemmódban van). Egy másik lehetőségként - bármilyen háztartási berendezésből (például videojátékból, számítógépből, videomagnóból) használhat jelet egy kvarcoszcillátorhoz - ehhez meg kell találnia egy 0,5 MHz és 70 MHz közötti frekvenciájú kvarc rezonátort. MHz „a berendezés belsejében”, és csak érintse meg a W1 antennát az egyik kivezetéséhez (vagy vigye az egyik csatlakozóhoz).
A szonda működésének ellenőrzésének ilyen részletes leírásának egyetlen célja van - az RF jeladó modul felépítése előtt 100%-ig biztosnak kell lennie abban, hogy az RF jelző működik! EZ NAGYON FONTOS! Amíg nem biztos abban, hogy az RF jelző működik, hiába kezd el adót építeni.
Így nézhet ki (látható, hogy a VD3 be van kapcsolva, természetesen J1 van csatlakoztatva, és egy voltmérő van csatlakoztatva a 2,5 V-os tartományhoz):
Perspektívák és felhasználás.
Adó létrehozásához merev antenna helyett rugalmas, sodrott antennát használhat. Ebben az esetben vagy egyszerűen forraszthatja az áramkör mért pontjaira, vagy ha a jelzőtömeget (VD1, C2, VD3 csatlakozási pont) egy másik vezetékkel csatlakoztatja a beállított RF rendszer tömegéhez, egyszerűen hozza ezt flexibilis antennavezeték a vizsgálati ponthoz vagy áramkörhöz (forrasztás nélkül). Ha nincs képernyő az áramkörön, néha elegendő egyszerűen az indikátor antennavezetékét az áramköri tekercshez hozni. Ebben az esetben minden a mérendő rendszer RF feszültségének intenzitásától függ.
Ampermérő vagy voltmérő helyett megpróbálkozhat a fejhallgató csatlakoztatásával - ekkor hallható például az adó jele, ezt Boriszov „Fiatal rádióamatőr” című könyvében javasolják megtenni.
Ugyanez a szonda (ha van csatlakoztatva voltmérő) az RF rendszer működési frekvenciájának ismeretében segíthet a jelteljesítmény meglehetősen pontos mérésében. Ebben az esetben az eszköz leolvasását az antennától a lehető legkisebb távolságra kell venni, majd kicsit távolabb (ezt a távolságot vonalzóval megmérni), majd behelyettesíteni a képletbe (referenciában kell keresni könyvek - emlékezetből nem emlékszem) kapja meg az értéket dB-ben. Természetesen ezt a műveletet kívánatos például egy ismert teljesítményű rádióállomással végrehajtani, és csak ezután mérni egy ismeretlen forrás teljesítményét. Természetesen figyelembe kell venni, hogy a referencia rádióállomás és a forrás frekvenciája megegyezik, mert. bár esetünkben a leírt szondának nincs bemeneti áramköre, de a kialakításból adódóan frekvenciaválasztó tulajdonságokkal rendelkezik (antennahossz, szerelési kapacitás stb.)
A BURYATIAI KÖZTÁRSASÁG OKTATÁSI ÉS TUDOMÁNYOS MINISZTÉRIUMA
OKTATÁSI BIZOTTSÁG
ULAN-UDE VÁROS IGAZGATÁSA
MOU "GYMNASIUM №14"
NÖVÉNYI INDIKÁTOROK
Készítette: Ievskaya Maria-
9. osztályos tanuló
Felügyelő: -
kémia tanár
Ulan-Ude
201 2
Bevezetés | 3. oldal |
Az indikátorok történeti háttere | 4. oldal |
A mutatók osztályozása | 4-5. oldal |
Növényi mutatók | 5-6. oldal |
Gyakorlati rész "Növényi anyagokból indikátorok készítésének módszere és tulajdonságaik tanulmányozása" | 7-8. oldal |
következtetéseket | 8-9. oldal |
Bibliográfia | 10. oldal |
Alkalmazások | 11. oldal |
Bevezetés
A mindennapi életben gyakran előforduló anyagok a citromsav, az ecet, az ammónia, a mész, az aszkorbinsav, az oxálsav. A savak és lúgok között számos veszélyes, agresszív anyag található, amelyek súlyos vegyi égési sérüléseket okozhatnak. A savak és lúgok sok oldata színtelen, szagtalan, de nem lehet megkóstolni. Indikátorokat használnak a savak és bázisok megkülönböztetésére.
Az indikátorok szerves és szervetlen anyagok, amelyek színüket a közeg reakciójától függően változtatják. Az "indikátorok" elnevezés a latin indikátor szóból származik, ami "mutatót" jelent.
Érdekelt a kérdés: milyen növények használhatók indikátorként? Készíthetek-e önálló megoldásokat a növényi indikátorokból? A házi készítésű indikátorok alkalmasak kísérleti használatra?
Célkitűzés: növényi pigmentek változásának tanulmányozása különböző környezetekben
A cél eléréséhez a következőket kell megoldani feladatok:
A témával kapcsolatos irodalmi források tanulmányozása;
Fontolja meg a mutatók osztályozását;
Indikátor oldatok készítése természetes alapanyagokból;
Végezzen tanulmányt a megoldások környezetének meghatározására
Tanulmányi tárgy: indikátor tulajdonságokkal rendelkező természetes növények.
Tanulmányi tárgy: növényi indikátorok megoldásai.
Hipotézis: a növényi indikátorok oldatai önállóan elkészíthetők, és kémiai laboratóriumban és otthon is felhasználhatók, ha szükséges az oldat közegének meghatározása
Történeti hivatkozás
Az indikátorok története a 17. században kezdődik. A botanikusok már 1640-ben leírták a heliotrópot, egy illatos, sötétlila virágú növényt, amelyből festéket izoláltak. Ezt a festéket az ibolya levével együtt a vegyészek széles körben használják indikátorként. Ez olvasható a híres 17. századi fizikus és vegyész, Robert Boyle írásaiban.
1663-ban felfedezték a lakmuszt – a skóciai sziklákon növekvő zuzmó vizes infúzióját. Robert Boyle vizes lakmuszzuzmó infúziót készített kísérleteihez. Az üveg, amelyben az infúziót tartotta, sósavra volt szükség. Miután kiöntötte az infúziót, Boyle megtöltötte a lombikot savval, és meglepődve tapasztalta, hogy a sav pirosra vált. Ezen érdeklődve Boyle néhány csepp lakmusz infúziót adott vizes nátrium-hidroxid-oldathoz egy teszt céljából, és megállapította, hogy a lakmusz lúgos környezetben kék színűvé válik. Így felfedezték a savak és bázisok kimutatására szolgáló első indikátort, amelyet a zuzmólakmuszról neveztek el.
Kezdetben lakmusz segítségével tanulmányozták az ásványvizeket, majd 1670 körül kezdték használni kémiai kísérletekben. „Amint egy kis mennyiségű savat adok hozzá – írta Pierre Pomet francia kémikus a „tournesolról” 1694-ben –, „pirosra vált, így ha valaki tudni szeretné, hogy valamiben van-e sav, az felhasználható.” 1704-ben egy német tudós, M. Valentin lakmusznak nevezte ezt a festéket, ez a szó a francia kivételével minden európai nyelvben megmaradt, a franciában a lakmusz a tournesol, ami szó szerint azt jelenti: „napraforgó”. A franciák napraforgónak is nevezik. módon a "heliotróp" azt jelenti, hogy ugyanaz, csak görögül.
Az alkoholos oldat formájában használt fenolftalein lúgos környezetben karmazsinvörös színt kap, semleges és savas környezetben színtelen. (1. melléklet)
A fenolftalein szintézisét először 1871-ben Adolf von Bayer német kémikus, a leendő Nobel-díjas hajtotta végre.
Ami a metilnarancs jelzőt illeti, az valóban narancssárga semleges környezetben. Savakban színe rózsaszín-bíbor színű lesz, lúgokban pedig sárga. (2. melléklet) Jelenleg a vegyészek gyakran használnak különböző indikátorok keverékével impregnált indikátorpapírt - egy univerzális indikátort.
A mutatók osztályozása
Az egyik leggyakoribb - sav-bázis indikátorok, az oldat savasságától függően változó szín. Ez azért történik, mert savas és lúgos környezetben az indikátormolekulák szerkezete eltérő. Ilyen például a jól ismert fenolftalein indikátor. Savas közegben ez a vegyület disszociálatlan molekulák formájában van, és az oldat színtelen, lúgos közegben pedig ionok formájában, és az oldat bíbor színű.
A sav-bázis indikátorok mellett más típusú indikátorokat is használnak.
Redox mutatók változtatják színüket attól függően, hogy oxidáló vagy redukálószer van az oldatban. Az ilyen indikátorok olyan anyagok, amelyek maguk is oxidáción vagy redukción mennek keresztül, és az oxidált és redukált formák különböző színűek. Például a difenil-amin oxidált formája lila, míg a redukált formája színtelen.
Széles körben elterjedt komplexometrikus mutatók- olyan anyagok, amelyek fémionokkal színes komplex vegyületeket képeznek.
Egyes anyagok adszorbeálódnak az üledék felületén, megváltoztatva annak színét; ilyen mutatók hívott adszorpció.
A zavaros vagy színes oldatok környezetének meghatározásakor, ahol szinte lehetetlen észrevenni a hagyományos sav-bázis indikátorok színének változását, használja fluoreszcens indikátorok. Az oldat pH-jától függően különböző színekben világítanak (fluoreszkálnak). Fontos, hogy az indikátor fénye ne függjön az oldat átlátszóságától és belső színétől.
Gyári kémiai indikátorok hiányában a természetes alapanyagokból saját készítésű indikátorok eredményesen alkalmazhatók az oldatok közegének meghatározására.
Növényi mutatók
A növényi indikátorok olyan színes anyagokat tartalmaznak, amelyek egy adott hatás hatására megváltoztathatják a színüket.
Ezeket a színes anyagokat pigmenteknek nevezzük.
Színüket a napspektrum látható részében a fény szelektív elnyelése határozza meg. Melanin- a vörös szőlőfajták héjában, egyes virágok szirmaiban található pigment.
A melanin molekulák szerkezete folyadékkristályos. A pigment erős antioxidáns. Fitokróm- fehérjeszerkezetű kék növényi pigment, szabályozza a virágzási és a magcsírázási folyamatokat. Egyes növényeknél felgyorsítja a virágzást, másoknál késlelteti. A fitokróm a növény "biológiai órája" szerepét tölti be, a hatásmechanizmust még nem vizsgálták. Ismeretes, hogy a pigment szerkezete a nap világos és sötét időszakától függően változik, jelezve ezt a növény felé. Phyton - a görög növényből, króm - szín, festék. Ez az anyag szabályozza a fehérjemolekulák (DNS, RNS) szintézisét, a klorofill, karotinoidok, antocianinok, szerves foszfátok, vitaminok képződését. A fitokróm a sejtmembránokhoz kapcsolódik, és szinte minden növényi szervben megtalálható. Antocianinok- rózsaszíntől, pirostól, lilától a kékig és sötétliláig terjedő színt ad a növényeknek. Az antocianinok a keményítő hidrolízise során keletkeznek, és eredetüknél fogva nitrogénmentes vegyületek, amelyek közel állnak a glükozidokhoz - a nem szénhidrát tartalmú cukorvegyületekhez. Az antocianinok fokozott képződése a növényi sejtekben akkor következik be, amikor a környezeti hőmérséklet csökken, amikor a klorofill szintézis leáll, intenzív UV fény hatására, a keményítő által hidrolizált cukrok megkötéséhez szükséges foszfor hiánya mellett. Ebben az esetben a növények leveleinek színe zöldről pirosra és kékre változik. Az antocianinok jól oldódnak vízben, és jelen vannak a vakuolák levében. A színek skálája változó, mivel a növényben csak három antocianin-modell található, amelyek a hidroxilcsoportok számában különböznek egymástól. E pigmentek arányának változása a növényekben különböző szirmszíneket eredményez. A vákuumlé közeg savasságától (pH) függően az antocianin ilyen vagy olyan színt kölcsönöz. Savas környezetben általában vörös árnyalatú, például muskátliban, hortenziában, ibolyában. Lúgos állapotban ezek a növények kék-kék tónusokat kapnak. Ha savat adunk egy kék vagy lila antocianin oldathoz, az oldat ismét rózsaszínűvé válik. Ez empirikusan könnyen ellenőrizhető a növényeken, bizonyos mikroelemeket kiválasztva fejtrágyaként, amelyek megváltoztatják a vakuólumok savasságát. Ha egy semleges antocianin oldathoz nagyon gyenge lúgos oldatot adunk, kék színt kapunk, töményebb lúgoldatnál a szín sárgászöldre változik. Piros szín - mákban, rózsában, muskátlikban, kék - búzavirágban, kék - harangvirágban az antocianin pigment jelenléte miatt. A szőlő, szilva, kökény, vörös káposzta, cékla terméseit antocianin színezi. Úgy tartják, hogy az antocianin megvédi a növényeket az alacsony hőmérséklettől, a napfény káros hatásaitól a citoplazmára. Anthochlor- sárga pigment Megtalálható a kankalin (kosok, kankalin), a varangylen, a sárga mák, a dália szirmai bőrsejtjeiben, a citrom és más növények termésében. Antofein- ritka, sötét színű pigment. Orosz babban (Faba vulgaris) színfoltokat okoz a corolla szárnyain. karotinoidok- alacsony hőmérsékletnek ellenálló növényekben találhatók. Amikor a klorofill kimerül a hideg évszakban, a levelek észrevehető sárga vagy narancssárga színt kapnak a karotinoid pigment elhúzódó hatása miatt. A karotinoidok megvédik a növényeket a napfény káros hatásaitól azáltal, hogy elnyelik a nap UV-sugárzását, energiává alakítják és klorofillhoz juttatják. Ennek az átvitelnek a segítségével a klorofill szabályozza a fotoszintézis folyamatait. Annak bizonyítására, hogy a karotinoidok a klorofillal együtt folyamatosan jelen vannak a levelekben, a következő kísérlet szolgál majd: adjunk 1:1 arányban benzint a klorofill alkoholos kivonatához, rázzuk össze a keveréket, hagyjuk leülepedni, a keverék delaminálódni fog. Az alkohol alsó rétege sárga színű és sárga xantofil pigmentet tartalmaz. A felső benzinréteg zöld színű, klorofillt és karotint tartalmaz. A narancsvörös színt a karotin pigment, a sárgát a xantofill adja a növényeknek. Ezek a pigmentek fehérje-lipoid alapúak. Ezek a pigmentek megtalálhatók a paradicsomban, a narancsban, a mandarinban és a sárgarépa gyökerében. Ezeknek a pigmenteknek az a fő szerepe, hogy a növényeknek élénk, vonzó színt adjanak, vonzzák a madarakat és az állatokat a magvak szétszórására. Narancssárga színű virágok - boglárka, nasturtium.
Gyakorlati rész
Természetes alapanyagokból indikátorok előállításának módszere
A növényi indikátorok elkészítéséhez vegyünk 50 g nyersanyagot, őröljük meg, öntsünk 200 ml vizet és forraljuk 1-2 percig. A kapott levest lehűtjük és szűrjük. A romlás elkerülése érdekében a kapott szűrlethez 2:1 arányban etil-alkoholt adunk.
Az így kapott indikátormegoldások után megvizsgáltam, hogy milyen színűek a különböző környezetekben.
Pipettával vettem néhány csepp házi indikátort, és felváltva adagoltam savas vagy lúgos oldatokhoz. Mindezen kísérletek eredményeit táblázatban rögzítettük.
1. táblázat: Természetes indikátorok színváltozása különböző közegekben.
Főzési alapanyagok indikátor | Természetes indikátor szín | beszínezés savanyú környezet | beszínezés lúgos környezet |
málna | Barna | Barna | Sötétbarna |
Fekete aronia bogyók | Vörös-barna | Halvány rózsaszín | sötétzöld |
Áfonya | Sötétkék | sötétzöld |
|
eper | piros narancs | narancssárga | Sötét sárga |
Köktövis kéreg | Sötét sárga |
||
vöröskáposzta | kék lila | ||
mályvaszirmok | sötétzöld | ||
hagyma sárga | halványsárga | fehér felhős | nem változott |
Bow kék | kék lila | ||
répalé | narancssárga | enyhe elszíneződés | nem változott |
burgonyalé | citromsárga | felhős sárga | nem változott |
áfonya | karmazsinvörös | vörös-barna | halványlila |
fokhagymalé | halványsárga | tejtermék | nem változott |
céklalé | cékla | gesztenyebarna |
A kísérlet eredményeként meggyőződtünk arról, hogy nem minden, általunk otthon elkészített anyag használható indikátorként. Például a sárgarépalé nem kívánatos indikátorként használni, mert változásai jelentéktelenek. A burgonya- és fokhagymalé csak savas környezetben ad észrevehető változást. Ugyanakkor egyes anyagok kifejezett indikátor tulajdonságokkal rendelkeznek.
A tanulmány második részét a növényi indikátorok (répalé és áfonya) színváltozásának szenteltük különböző pH értékű oldatokban.
A kutatáshoz 1,2,3, 5, 5,6 pH-értékű ecetsavoldatokat készítettünk (az oldatokat tömény sav desztillált vízzel történő hígításával készítettük, miközben a pH-értéket egy készülékkel - pH-mérővel - ellenőriztük.
Az áfonyából származó indikátor színének változása különböző pH-értékeknél
Ecetsav | kálcium hidroxid |
||||||||
Világos rózsaszín | Világos rózsaszín | kékeszöld | kékeszöld | Sötétkék-zöld |
A cukorrépa léből származó indikátor színének megváltozása különböző pH-értékeknél
Ecetsav | kálcium hidroxid |
||||||||
cékla | Könnyű szalma | szalma |
szalma |
A növényi pigmentek indikátorként használhatók
Sok természetes növény rendelkezik sav-bázis indikátor tulajdonságokkal, amelyek megváltoztathatják színüket attól függően, hogy milyen környezetbe esnek; - a növényi indikátorok oldatainak előállításához a következő természetes nyersanyagokat használhatja: málna, eper, arónia, áfonya, áfonya, homoktövis kéreg, mályvaszirmok, vörös káposzta; céklát
A növényi indikátorok oldatai sav-bázis indikátorként használhatók az oldatok közegének meghatározására
Ezek a mutatók meglehetősen nagy érzékenységgel rendelkeznek, különösen a feketeribizli, áfonya, viburnum, áfonya és cékla élénk színű levei. Ezeknek a mutatóknak a tulajdonságai az univerzális indikátorpapírokéhoz hasonlíthatók.
Az indikátorok színintenzitása a vizsgált oldatok koncentrációjától függ, ami lehetővé teszi a közeg agresszivitásának közelítő becslését. A könnyű előkészítés és a biztonság könnyen hozzáférhetővé teszi az ilyen indikátorokat, és ezért jó segítőkészek a savakkal és lúgokkal végzett munka során.
BIBLIOGRÁFIA
1. Alikberov kémia. – M.: AST-PRESS, 2002.
2. Alikber kémia. Könyv diákoknak, tanároknak és szülőknek. – M.: AST-PRESS, 1999.
3. "Kémiai kirándulások a természetbe" Karélia, Petrozavodsk, 1979
4. "Kémia óra után" Karélia, Petrozavodsk, 1976
5. Ismerem a világot. Gyermekenciklopédia. Kémia. – M.: AST, 1996.
6. "Indikátorok helyi növényi anyagból", "Kémia az iskolában", 1984, 1. szám, 73. o.
7., "A természetes indikátorok használatának lehetősége", Szo. Mordvai ped. intézet, 2. szám, Saransk, 1955
8., Alikberova feladatok és látványos kémiai kísérletek, M. "Business Bustard", 2002
9. Hovhannisyan kémiából egyetemekre jelentkezőknek. - M .: Felsőiskola, 1998.
10. Új enciklopédikus szótár. – M.: Nagy Orosz Enciklopédia. Rinol Classic, 2000.
11. Egy fiatal vegyész enciklopédikus szótára. - M .: Pedagógia, 1982.
12. Internetes források.
1. melléklet
A fenolftalein szerkezeti képlete
2. melléklet
A metilnarancs szerkezeti képlete
