Учебный центр «Крисмас+»

Анализ качества воды и водных растворов по водородному показателю

Авторы: Ягжова Тамара, Колюжная Мария,

ученицы 8 класса МБОУ  г Астрахани «Лицей №2»

Руководитель: Соколова Галина Алексеевна, педагог МБОУ ДОД ДДТ»Успех»

Уровень рН - это своего рода индикатор, указывающий на качество воды. Определение кислотно-щелочного баланса питьевой воды, напитков и водных растворов, которые употребляем ежедневно, позволит установить, насколько они полезны или вредны для здоровья человека.

Цель данной работы - исследование качества питьевой воды, водных растворов напитков по водородному показателю рН.

В задачи исследования входило:

1. Определить кислотно-щелочной баланс питьевой воды, водных растворов, напитков с помощью индикаторных тест – полосок тест-системы «рН».

2. Сравнить полученные результаты исследования водородного показателя рН с эталонной шкалой и с нормами качества, установленными ГОСТ «Вода питьевая», «Соки фруктовые», «Нектары», «Молоко».

3. Выяснить какой уровень рН питьевой воды, водных растворов, напитков является наиболее оптимальным при употреблении их здоровым человеком.

1. Материал и методика

В зависимости от водородного показателя (рН) изменяется активность реакции среды (таблица 1).

Таблица 1. Характеристика активности реакции среды в зависимости от рН.

Исследовали питьевую водопроводную воду, водный раствор моющего средства, слабый раствор уксуса, сок яблочный осветленный (консервированный), молоко, компот из вишни.

Анализ проводили с помощью индикаторных тест - полосок (универсальные индикаторные бумаги рН 0-12, тест-системы «рН2 Крисмас+.) для определения уровня рН (в упаковке 100 полосок от 1 до 12 pH, шаг измерения - 1).

В чистые химические пробирки наливали исследуемые растворы. Полоску индикаторной бумаги погружали в опытный раствор на 1-2 секунды, после чего ее извлекали и через 15 секунд сравнивали окрашивание индикаторной полоски с цветовой эталонной шкалой, приведенной на упаковке. Далее выбирали наиболее близкий цвет на шкале и по нему получали значение рН жидкости.

2. Обзор литературы

Вода - важнейшая составляющая среды нашего обитания. После воздуха, она второй по значению компонент, необходимый для человеческой жизни. Вода присутствует во всех тканях нашего организма и ее содержание в них составляет 70 - 90 %. Вода поглощает излишки тепла и удаляет его, испаряясь сквозь кожу и дыхательные пути. Взрослый человек в состоянии прожить без пищи больше месяца, без воды несколько дней. [1]

Если вода содержит вредные вещества, то они будут немедленно распространены по всему организму [2]. Существуют объективные показатели качества воды, которые должны соблюдаться при ее потреблении. Одной из важных характеристик воды является водородный показатель, зависящий от концентрации свободных ионов водорода (Н+) в воде. [3]

Значительное понижение рН в воде может причинить вред организму. При повышении рН вода становится мылкой, вызывает раздражение желудка, глаз и кожи. Вода такого качества может спровоцировать многие заболевания.

Водородный показатель для молока также имеет большое значение, так как от него зависят вкус и запах молочных продуктов, активность ферментов. По величине рН оценивается качество сырого молока и молочных продуктов. [4]

То же касается и соков, компотов и других подобных продуктов. Одним из основных физико-химических показателей их качества по-прежнему остается рН.

3. Результаты и обсуждение

Результаты исследования качества питьевой воды, водных растворов, напитков по водородному показателю представлены в таблице 2.

Таблица 2. Кислотно-щелочной баланс в исследуемых жидкостях.

Анализ питьевой водопроводной воды показал, что водородный показатель в пробе был приближен к нейтральному значению рН 7,0. Оптимальные значения рН для питьевой воды находятся в пределах от 6,5 до 8,0 (согласно нормам качества воды, установленным ГОСТом) [5]. Отклонение от этих значений в ту или иную сторону может привести к возникновению проблем со здоровьем. Ведь потребление кислой либо щелочной воды нарушит кислотно-щелочной баланс организма, следовательно, нарушится и его стабильное функционирование.

Нормальное свежее молоко имеет рН в пределах 6,47 - 6,67 [6]. По величине рН в опытном образце молока (pH 6,0), можно предположить о начинающем его скисании, в процессе которого дальнейшее отклонение рН в кислую зону, будет свидетельствовать о значительном ухудшении качества молока. Употребление в пищу такого продукта небезопасно для здоровья.

Величина рН в опытном соке находилась на уровне 5,0 и была несколько выше, чем нормируемый ГОСТом рН в натуральных фруктовых соках (рН 3,0-4,2). Нами обследовался сок яблочный осветленный, способ изготовления и консервации которого повлиял на основные физико-химические показатели, в том числе и величину рН. Поэтому полученное нами значение рН в опытном соке отличается от рН в натуральных соках, но соответствует ГОСТу [7].

Величина рН в компоте из вишни находилась на уровне 8,0. Известно, что вредные микробы быстро развиваются в слабощелочной среде, тогда как кислую среду, они не выдерживают. Слабощелочная среда компота вполне благоприятна для развития болезнетворных микроорганизмов. Этот продукт не следует длительно хранить и требует немедленного употребления.

В разбавленном водой моющем средстве для посуды рН был самым высоким (9,0). Щелочные свойства анализируемого нами средства не соответствовали естественной рН кожи. Известно, что роговой слой кожи имеет рН 5,5 за счет находящихся в нем водорастворимых веществ [8]. Воздействие моющего средства, рН которого выше 5,5, может изменить нормальное значение рН кожи и вызвать ее раздражение, воспаление.

Водородный показатель слабого раствора уксуса был равен 4,0, то есть соответствовал слабокислой среде. Различные патогенные микроорганизмы очень чувствительны к кислотности среды и не развиваются в растворах с добавлением пищевых кислот. Поэтому данный кислый раствор можно использовать для консервирования (маринование, соление), добавляя в продукты.

Выводы.

1. Значение водородного показателя водопроводной воды находилось в оптимальных пределах для питьевой воды (6,5 - 8,0). Полученные значения рН в молоке и яблочном соке свидетельствовали о слабокислой среде этих напитков, трехпроцентный раствор уксуса имел сходную активность реакции среды. Компот из вишни и средство для мытья посуды имели слабощелочную среду.

2. В результате исследования питьевой водопроводной воды, сока яблочного осветленного (консервированного), молока, компота из вишни выяснили, что значения рН во всех этих опытных жидкостях соответствовали нормам, установленным ГОСТами.

3. Уровень рН питьевой воды, водных растворов, напитков находился в оптимальных пределах, вероятно не нарушая нормального кислотно-щелочного баланса организма и не вызывая заболеваний.

4. Активный хлор в воде, напитках  отсутствует.

Список использованных источников информации

1. Новиков Ю.В., Сайфутдинов М.М. Вода и жизнь на Земле. М. Наука, 1981.

2. Скурлатов Ю.И., Дука Г.Г., Мизити А. Введение в экологическую химию. М., Высшая школа, 1994.

3. СанПиН 2.1.4.1074-01 «Гигиенические требования и нормативы качества питьевой воды» 2001.

4. Волков В. Н., Солодова Р. И., Волкова Л. А. Определение качества молока и молочных продуктов. Химия в школе. - 2002. - № 1. - С. 57-63.

5. ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль качества» 1982.

6. Государственный стандарт. Молоко. Молочные продукты и консервы молочные. - М.: Издательство стандартов, 1989.

7. ГОСТ Р 52186-2003 «Консервы. Соки фруктовые восстановленные. Технические условия» 2003.

СМОТРИТЕ ТАКЖЕ:

- Информация о тест-системах для конкурса "Начни исследовать с Крисмас+"

- Общая информация о конкурсе "Начни исследовать с Крисмас+"

- Официальная группа конкурса Вконтакте