“Влияние кислотности напитков на организм человека”

Государственное образовательное учреждение
Школа № 457 с углубленным изучением
изучением английского языка
Выборгского района Санкт-Петербурга
“Влияние кислотности напитков на
организм человека”
Работу выполняли учащиеся 10Э класса:
Ивашкова Александра
Павлова Елизавета
Кузьмина Анна
Руководитель проекта:
Ратушная Ольга Евгеньевна
учитель химии
Санкт-Петербург 2010
Введение
В современном мире существует множество факторов, негативно влияющих на
здоровье человека. Одним из таких факторов является повышенная кислотность
употребляемых нами пищи и напитков. Для начала вникнем в теоретическую суть
проблемы.
Чтобы поддерживать свое здоровье, человек должен правильно питаться. И для
этого иногда полезно вспомнить об уроках химии: кислоты и щелочи находятся
друг с другом в жесткой конкуренции. То же самое происходит и в нашем
организме. Поэтому кислотно-щелочной баланс является важным фактором
поддержания здоровья.
Если же равновесие нарушено, то это может иметь тяжкие последствия.
Например, избыток кислоты в организме вызывает нарушение местного
кровообращения, боли в суставах и ослабление иммунной системы.
Сбалансированное же питание обеспечивает устойчивое кислотно-щелочное
равновесие. Продукты, образующие щелочи, - фрукты, овощи, зелень обеспечивают кислотно-щелочной баланс.
Но больше всего нашу группу заинтересовали напитки, которые потребляют в
современном обществе, ведь вода в организме – основа жизни. К сожалению,
многие употребляемые сегодня напитки не могут обеспечить кислотно-щелочное
равновесие. Вещества, входящие в некоторые из них, попросту вредны для
здоровья.
Проблема:
Выяснить, влияет ли кислотность потребляемых напитков на организм человека.
Объект исследований:
Кислотность водных растворов.
Предмет исследования: безалкогольные напитки
Методы исследования:
1.
2.
3.
4.
Исследовательский
Творческий
Практико-ориентированный
Информационный
Цель:
Исследовать кислотность напитков и их влияние на организм человека .
Задачи проекта:
1. Изучение теоретических основы понятия кислотности
2. Практическое исследования:
 Определить кислотность в различных
безалкогольных напитках.
 Научиться использовать цифровую лабораторию «Архимед»
3.Проведение социологического опроса на тему ‖Влияние напитков на
организм человека‖
Для решения первой задачи, мы обратились к справочникам, энциклопедиям, а
так же Интернет-ресурсам и нашли определения кислотности, статистику по
потреблению газированных безалкогольных напитков в некоторых странах и
побочные эффекты от их потребления.
Водородный показатель, pH— это мера активности (в случае разбавленных
растворов совпадает с концентрацией) ионов водорода в растворе, количественно
выражающая его кислотность, вычисляется как отрицательный (взятый с
обратным знаком) десятичный логарифм концентрации водородных ионов
Это понятие было введено в 1909 году датским химиком Сѐренсеном. Показатель
называется pH, по первым буквам латинских слов potentia hydrogeni — сила
водорода, или pondus hydrogenii — вес водорода. Вообще в химии сочетанием pX
принято обозначать величину, равную -lgX, а буква H в данном случае обозначает
концентрацию ионов водорода (H+), или, точнее, термодинамическую активность
оксоний-ионов.
Кислотность среды имеет важное значение для множества химических процессов,
и возможность протекания или результат той или иной реакции часто зависит от
pH среды. Для поддержания определѐнного значения pH в реакционной системе
при проведении лабораторных исследований или на производстве применяют
буферные растворы, которые позволяют сохранять практически постоянное
значение pH при разбавлении или при добавлении в раствор небольших количеств
кислоты или щѐлочи.
Водородный показатель pH широко используется для характеристики кислотноосновных свойств различных биологических сред.
Соотношение кислоты и щелочи в каком-либо растворе называется кислотнощелочным равновесием (КЩР), хотя физиологи считают, что более правильно
называть это соотношение кислотно-щелочным состоянием.
При pH равным 7,0 говорят о нейтральной среде.
Чем ниже уровень pH- тем среда более кислая (от 6,9 до 0). Щелочная среда имеет
высокий уровень pH (от 7,1 до 14,0).
Тело человека на 70 состоит из воды, поэтому вода- это одна из наиболее важных
его составляющих. Тело человека имеет определенное кислотно-щелочное
соотношение, характеризуемое pH (водородным) показателем.
Организм постоянно стремится уравновесить это соотношение, поддерживая
строго определенный уровень pH. При нарушенном балансе могут возникнуть
множество серьезных заболеваний.
Индийские исследователи утверждают, что у людей, которые в течение долгого
времени в больших количествах потребляет такие безалкогольные напитки, как,
например, лимонад или кола, где содержится углекислота, значительно вырастает
риск заболевания раком пищевода, пишет Der Standard со ссылкой на материалы
журнала New Scientist.
Ученые исследовали привычки населения США, связанные с питанием, и
установили, что потребление газированных напитков на душу населения в стране
за последние 50 лет увеличилось на 450%, а число заболеваний раком пищевода
лишь за последние 25 лет возросло на 570%.
В Японии, Китае, Тайване, Корее, Индии и странах Восточной Европы, где
выпивается менее 35 литров газировки на человека в год, рост числа заболеваний
раком незначителен, в то время как в западных странах, где потребление
газированных напитков составляет более 75 литров на душу населения в год,
количество больных раком пищевода становится все больше.
Эти безалкогольные напитки наполняют желудок дополнительной кислотой.
Желудок вздувается, в результате отрыжки желудочная кислота попадает в
пищевод и разъедает его ткани.
Ранее проведенные исследования доказали, что потребление одной банки кокаколы повышает кислотность желудка, которая держится 53 минуты. Если человек
выпивает в течение 20 лет 2 банки кока-колы ежедневно, это может нанести
серьезный урон его здоровью.
Кроме того, подобные напитки - настоящие калорийные бомбы замедленного
действия из-за высокого содержания сахара. Также вреден находящийся в их
составе кофеин, который может привести к повышению кровяного давление даже
у молодых людей.
Одним из отрицательных воздействий, оказываемых газированными напитками
на человеческий организм является влияние, содержащейся в них фосфорной
кислоты, на развитие должной плотности костной ткани и распределение в ней
кальция. Фосфорная кислота влияет на способность организма усваивать и
распределять кальций, слишком большое количество этого химического
соединения способствует выведению кальция из костной ткани.
Для решения второй задачи мы провели практическое исследование.
Практическая часть
Оборудование: ПК NOVA 5000, пробирки, стеклянные стаканчики
Материалы: напитки
1. «Coca-Cola»
2. «Fanta»
3. Питьевая минеральная вода «Миргородская»
4. Энергетический напиток «Red Bull»
5. Холодный чай
6. Сильногазированная питьевая вода «Bon-Aqua»
7. Кисломолочный напиток «Ряженка»
Ход работы:
1. Включить портативный компьютер NOVA 5000
2. Присоединить температурный датчик к разъему №1, а датчик кислотности к
разъему №2
3. Запустить программу Multilab
4. Кликнуть кнопку «Настройки» на главной панели инструментов, установить
настройки измерений:
 вход №1 –температурный датчик
 вход №2 – датчик pH
 частота – каждую секунду
 замеры – 500 замеров
Ход эксперимента:
1. Налить 50 мл. напитка в стеклянный стаканчик
2. Вынуть датчик pH из контейнера с буферным раствором, открутив крышку
контейнера. Опустить датчик в стаканчик с напитком. Также
температурный датчик опустить в стаканчик с напитком
3. Кликнуть кнопку «человек» для начала регистрации данных
4. Дождаться стабилизации показаний регистратора
5. Кликнуть кнопку «рука» чтобы остановить регистрацию данных
6. Сохранить данные, кликнув кнопку «дискета», дать файлу имя
7. Отсоединить датчик pH и температурный датчик, промыть проточной
водой, снова поместить датчик pH в контейнер, плотно закрыв крышку
Данные опытов нами обработаны и представлены в виде графиков и таблиц. (в
приложении).
Общие результаты опытов:
Наименование
напитка
Coca-Cola
Водородный
показатель, pH
2,64
Fanta
3,12
Питьевая минеральная
вода
Холодный чай со
вкусом лимона
Энергетический
напиток Red Bull
Сильногазированая
питьевая вода Bon-aqua
Кисломолочный
напиток ―Ряженка‖
5,3
3,9
3,5
3,9
4,5
Для решения третий задачи мы провели социологический опрос на тему ‖Какому
напитку вы отдаете предпочтение?‖
Для выяснения, какие напитки употребляются чаще всего подростками, нами был
проведен опрос учащихся 10-х классов школы 457 .
Подросткам был задан вопрос, какие напитки они употребляют чаще всего
газированные или негазированные.
Кол-во
опрошенных
Употребляют
газированные
напитки
46
32
Употребляют
негазированные
напитки,
ряженку
14
Социологический опрос учащихся 10-х классов
школы 457
Газированные
напитки
30%
70%
Ряженка, молочные
продукты,
минеральная вода
Так же ученикам, предпочитающим различные газированные напитки, было
предложено выбрать один наиболее часто употребляемых ими.
Наименование напитка
―Coca-Cola‖
―Fanta‖
Питьевая минеральная вода
―Миргородская‖
Холодный чай со вкусом лимона
Энергетический напиток ―Red Bull‖
Сильногазированая вода ―Bon-aqua‖
Кисломолочный напиток ―Ряженка‖
Количество опрошенных учащихся,
выбравших данный напиток
19
6
2
8
2
5
4
Опрос показал, что наиболее употребляемым является сильногазированный
напиток ―Coca-Cola‖, который, как мы уже выяснили, имеет pH 2,64 (это наиболее
вредно для человеческого организма)
Вывод
Многие употребляемые сегодня напитки не могут обеспечить кислотнощелочное равновесие и попросту вредны для здоровья.
Воспользовавшись лабораторией ―Архимед‖, мы провели ряд опытов, чтобы
выяснять, какие же из напитков неблагоприятно влияют на организм человека.
Например, напиток ―Coca-Cola‖ имеет pH 2,64. Это сильнокислотный напиток,
что наиболее вредно для человеческого организма.
Повышенной кислотностью обладали и другие газированные напитки, такие
как ―Fanta‖, ―Red Bull‖, ―Bon-aqua‖
Все газированные напитки влияют на иммунную систему, желудочнокишечный тракт и другие органы. Такие напитки как лимонад и кола, где
содержится углекислота, повышают риск заболевания раком пищевода.
Подобные напитки можно назвать настоящими калорийными ―бомбами‖ из-за
высокого содержания сахара. Так же вреден содержащийся в них кофеин,
который может привести к повышению кровяного давления.
Человек, желающий сохранить свое здоровье, в идеале должен полностью
исключить газированные напитки из своего рациона, или как минимум
сократить их потребление.
Библиография
1. ‖Большая Советская Энциклопедия (БСЭ) ―
2. Журнал ―New Scientist‖, выпуск за апрель 2006 года
3. Материалы сайтов:
http://ru.wikipedia.org/ - энциклопедические статьи о кислотности
http://recept-zdorovya.ru/news_25.html
http://ayurvedaplus.ru/pda/food/mat_922.htm
http://siac.com.ua/index.php?option=com_content&task=view&id=713&Itemid=44
http://www.millionmenu.ru/rus/kitchen/facts/posts22/article143 - статьи о вреде
газированных напитков
4. ―Общая химия‖, справочник, Н.Л.Глинки издание 22.1982 года
5. ―Химия‖ учебник для 8-9 классов, Р.Г.Иванов, 2003 год
Рефлексия
 Павлова Елизавета
Поиск информации, проведение опытов, создание презентации.
 Кузьмина Анна
Закупка материалов для проведения опытов, проведение опытов, обработка
графиков и создание таблиц.
 Ивашкова Александра
Поиск информации, запись и обработка видеофайлов, фотографий и
создание презентации.
Работа в команде помогла выявить сильные стороны каждого из участников и
распределить нагрузку. Так же объединение для выполнения проектной работы
помогло нам решить задачи более быстро, выявить мнение каждого из членов
команды насчет проведения и оформления работы. Данная работа для нас была
познавательной, интересной.
Приложение
Сильногазированный напиток Coca-Cola
Время(сек)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
pH I/O2(pH)
2,65
2,64
2,64
2,63
2,64
2,64
2,64
2,64
2,64
2,64
2,63
2,64
2,64
2,64
2,64
2,63
2,64
2,64
2,64
2,64
2,64
2,64
2,64
2,64
2,64
2,64
pH I/O-2(pH)
2,6
0
5
10
15
20
25
30
20
21
22