مؤشرات عمل البحث العلمي في الحياة اليومية. العمل البحثي "المؤشرات الطبيعية

قضية. أمر العالم مساعده بإعداد المحاليل، ثم سكبها في أكواب وإسقاط زهرة في كل منها. في بعض النظارات، بدأت الزهور على الفور بالتحول إلى اللون الأحمر. أخيرًا، أدرك العالم أن لون البنفسج يعتمد على المحلول الموجود في الزجاج والمواد الموجودة في المحلول. ثم أصبح بويل مهتمًا بما ستظهره النباتات الأخرى غير البنفسج. وتتابعت التجارب واحدة تلو الأخرى. تم الحصول على أفضل النتائج من التجارب التي أجريت على حزاز عباد الشمس. ثم قام بويل بغمس شرائح الورق العادية في منقوع حزاز عباد الشمس. انتظرت حتى نقعهم في المنقوع ثم جففتهم. أطلق روبرت بويل على هذه القطع الصعبة من الورق اسم المؤشرات، والتي تعني باللاتينية "المؤشر"، لأنها تشير إلى بيئة الحل. وكانت المؤشرات هي التي ساعدت العالم على اكتشاف حمض جديد - حمض الفوسفوريك، الذي حصل عليه عن طريق حرق الفوسفور وإذابة المنتج الأبيض الناتج في الماء. حاليا، يتم استخدام المؤشرات التالية على نطاق واسع في الممارسة العملية: عباد الشمس، الفينول فثالين، برتقال الميثيل.

طلاب الصف الثامن

مدير المشروع:

موستاباييفا إيزولدا نيكولاييفنا

مؤسسة:

MBOU "المدرسة الثانوية في قرية جنرالسكوي" بمنطقة ساراتوف.

مُقَدَّم عمل بحثي في الكيمياء حول موضوع "تأثير المؤشرات على حياة الإنسان"مكرس لدراسة عمل المؤشرات الطبيعية في بيئات مختلفة. أثناء العمل في المشروع، يتعلم طلاب الصف الثامن تحديد المؤشرات من الأشياء الطبيعية.

في بداية المشروع البحثي في الكيمياء "تأثير المؤشرات على حياة الإنسان"، يدرس الأطفال مفهوم المؤشرات، ويتعرف الباحثون الشباب على تاريخ اكتشاف المؤشرات والوظائف التي تؤديها.

عمل طلاب الصف الثامن في مدرستنا على ورقة بحثية في الكيمياء حول موضوع "تأثير المؤشرات على حياة الإنسان": نيكيتين فيدور، ليدوفسكي نيكيتا، كولسوفا ماريا، جولوفانوف ليونيد، ستولز فاليري.

كجزء من عملهم على ورقة بحثية في الكيمياء بعنوان "تأثير المؤشرات على حياة الإنسان"، درس تلاميذ المدارس الأدبيات العلمية الشعبية، وحصلوا على حلول للمؤشرات، وقاموا أيضًا بعمل مثير للاهتمام معهم.

مقدمة
1. تاريخ اكتشاف المؤشرات
2. تصنيف المؤشرات.
3. المؤشرات الطبيعية
4. الجزء التجريبي.
خاتمة.
فهرس.

مقدمة

في الطبيعة، نواجه مواد مختلفة تحيط بنا. بدأنا هذا العام بالتعرف على موضوع مثير للاهتمام - كيمياء. كم عدد المواد الموجودة في العالم؟ما هم؟ لماذا نحتاجهم وما هي الفوائد التي يجلبونها؟

كنا مهتمين بمواد مثل المؤشرات. ما هي المؤشرات؟

في الفصل عند دراسة الموضوع " أهم فئات المركبات غير العضوية» استخدمنا مؤشرات مثل عباد الشمس, الفينول فثالينو ميتيل برتقالي.

المؤشرات(من الانجليزية يشير- إشارة) هي مواد يتغير لونها حسب بيئة المحلول. باستخدام المؤشرات، يمكنك تحديد بيئة الحل.

قررنا لمعرفة ذلك: هل من الممكن استخدام المواد الطبيعية الموجودة لديك في المنزل كمؤشرات؟

غرض وأهداف العمل البحثي:

التعرف على مفهوم المؤشرات؛
تعرف على افتتاحيتها ووظائفها؛
تعلم كيفية التعرف على المؤشرات من الأشياء الطبيعية؛
التحقق من تأثير المؤشرات الطبيعية في البيئات المختلفة.

طرق البحث :
1. دراسة الأدب العلمي الشعبي.
2. الحصول على حلول المؤشرات والعمل بها.

جمهورية قراشيفو-الشركسية

MCOU "المدرسة الثانوية أ. تم تسمية مالي زيلينشوك على اسم بطل الاتحاد السوفيتي

عمر خبيكوفا"

منطقة بلدية خبيز

بحث

في الكيمياء حول هذا الموضوع:

"المؤشرات في منزلنا."

انتهى العمل:

كالميكوفا ساتاني

طالب في الصف الثامن

مشرف:

مدرس كيمياء من أعلى فئة التأهيل

أوختوفا إيلينا رمضانوفنا

2015

محتوى

مقدمة ………………………………………………………………………………………………………………………

الجزء النظري.

1 .1.الأصباغ الطبيعية ……………………………………………………………… .4

1 .2 مفهوم المؤشرات ……………………………………………..6

1.3. تصنيف المؤشرات المدرسية وطرق استخدامها..7

1.4. مؤشر الهيدروجين …………………………………………..8

الجزء العملي.

2.1.الحصول على المؤشرات الطبيعية.................................................9

2.2 دراسة بيئة الحل بالمؤشرات النباتية ...........10

الاستنتاجات ………………………………………………………………………………………………………….13

الخلاصة …………………………………………………………………………….13

المراجع ……………………………………………………….14

مقدمة

في الطبيعة، نواجه مواد مختلفة تحيط بنا. بدأنا هذا العام في التعرف على موضوع مثير للاهتمام - الكيمياء. كم عدد المواد الموجودة في العالم؟ ما هم؟ لماذا نحتاجهم وما هي الفوائد التي يجلبونها؟ كنا مهتمين بمواد مثل المؤشرات.

في دروس الكيمياء، أخبرنا المعلم عن المؤشرات: مؤشرات مثل عباد الشمس والفينول فثالين وبرتقال الميثيل.

المؤشرات (من الإنجليزية تشير إلى الإشارة) هي مواد تغير لونها اعتمادًا على بيئة المحلول. باستخدام المؤشرات، يمكنك تحديد بيئة الحل.

قررنا معرفة ما إذا كان من الممكن استخدام المواد الطبيعية الموجودة لدينا في المنزل كمؤشرات.

الصلة والجدة الموضوع هو أنه “نتيجة للتقدم العلمي والتكنولوجي الذي لا يمكن السيطرة عليه من قبل المجتمع على هذا الكوكب بشكل عام، وفي روسيا بشكل خاص، فإن الوضع البيئي يتدهور من سنة إلى أخرى، سواء في المدن أو في المناطق الريفية. المضافات الغذائية - الأصباغ وآلاف الأدوية المصنوعة من بوليمرات جديدة تختلف نوعياً عن تلك الطبيعية - تظهر للبيع. أصبحت صناعة المواد الغذائية القائمة على تكنولوجيا المعالجة الكيميائية العميقة للمنتجات الطبيعية، وكذلك إنتاج الحبوب والخضروات والفواكه المعدلة وراثيا، منتشرة على نطاق واسع. ونتيجة لذلك، فإننا نعيش بالفعل في نظام بيئي اصطناعي إلى حد كبير "سام" (الغلاف الجوي، والغلاف المائي، والغلاف الصخري، والمحيط الحيوي). ويختلف هذا النظام البيئي بشكل كبير نحو الأسوأ عن النظام الذي عاش فيه أسلافنا.

الهدف من العمل:

التعرف على مفهوم المؤشرات؛

تعرف على افتتاحيتها ووظائفها؛

تعلم كيفية تحديد المؤشرات من الأشياء الطبيعية؛

دراسة تأثير المؤشرات الطبيعية في البيئات المختلفة.

طرق البحث :

دراسة الأدبيات العلمية الشعبية؛

الحصول على حلول المؤشرات والعمل بها.

فرضية: هل يمكن للنباتات أو الخضروات في منطقة معينة أن تكون بمثابة مؤشرات حيوية للحموضة باعتبارها آمنة بيئيًا لصحة الإنسان؟

مهام:

إعداد حلول المؤشرات التي من شأنها أن تشير إلى وجود حمض أو قاعدة؛

التحقق من حموضة الصابون والشاي والطعام.

موضوع الدراسة: عصير العنب والبنجر والشاي والمنظفات والمواد الغذائية.

أنا . نظري جزء.

1.1. الأصباغ الطبيعية.

حصل الناس على ألوانهم الأولى من الزهور والأوراق والسيقان وجذور النباتات. لفترة طويلة، استخدم الفلاحون الروس الأصباغ النباتية؛ وصبغوا أقمشة الصوف والكتان بألوان مختلفة. للحصول على الطلاء، يتم عادة غلي أجزاء النبات المسحوقة في الماء ويتم تبخير المحلول الناتج إلى راسب سميك أو صلب. تم بعد ذلك غلي الأقمشة في محلول صبغ، مع إضافة الصودا والخل لجعل اللون يدوم لفترة أطول.

المكون الرئيسي للطلاء هو الصبغة.صبغ - هذا مركب كيميائي ملون يعطي المادة لونًا معينًا.

كان استخدام الأصباغ الطبيعية معروفًا منذ عام 3000 قبل الميلاد. في العصور السابقة، تم استخراج الأصباغ العضوية حصريًا من الكائنات الحيوانية والنباتية. على سبيل المثال، تم عزل صبغة زرقاء بنفسجية من أوراق نبات النيلي الاستوائي الذي ينمو في الهند.النيلي . من أوراق جنس لوسونيا (الحناء) من عائلة Merlinaceae لا تزال معزولةهنو- صبغة حمراء برتقالية، ويتم الحصول على الحناء الخضراء من أوراق الويبرنوم المجففة والمهروسة، والتي تستخدم على نطاق واسع لتقوية الشعر وتلوينه. يستخدم الصينيون الصبغة لتلوين الحرير والورق والخشب والمنتجات الغذائية منذ العصور القديمة.الكركمين, الموجودة في جذور وسيقان نباتات الكركم (الكاري). في روسيا، تُستخدم قشور البصل ولحاء الأوراق ومكانس البتولا وعشب الأحلام (قطرة الثلج) منذ فترة طويلة لصبغ الأقمشة والبيض في عيد الفصح؛ زهور القطيفة وتوت العرعر والأصباغ الأخرى المستخرجة من النباتات التي تنمو في مناخنا.

يتم تحديد لون الدهانات بشكل أساسي من خلال الأصباغ التي تحتوي عليها (من الكلمة اللاتينية "pigmentum" - الطلاء). الأصباغ مختلفة: طبيعية وصناعية، عضوية وغير عضوية، لونية (من الكلمة اليونانية "croma" - "اللون") ولالونية. تحدد الأصباغ اللونية اللونين الأبيض والأسود، بالإضافة إلى نطاق اللون الرمادي بأكمله الموجود بينهما.

أصباغ في علم الأحياء، المواد الملونة الموجودة في أنسجة الكائنات الحية التي تشارك في أنشطة حياتها. تحديد لون الكائنات الحية؛ في النباتات تشارك في عملية التمثيل الضوئي (الكلوروفيل، الكاروتينات)، في الحيوانات - في تنفس الأنسجة (الهيموجلوبين)، في العمليات البصرية (الأرجواني البصري)، تحمي الجسم من الآثار الضارة للأشعة فوق البنفسجية (في النباتات - الكاروتينات، الفلافونويدات، في الحيوانات - الميلانين بشكل رئيسي). وتستخدم بعض الأصباغ في صناعة المواد الغذائية والطب.

أصباغ (من اللاتينية الصباغ - الطلاء)، في الكيمياء - مركبات كيميائية ملونة تستخدم على شكل مساحيق دقيقة لصبغ البلاستيك والمطاط والألياف الكيماوية وصناعة الدهانات. وهي مقسمة إلى العضوية وغير العضوية. من بين المواد العضوية، أهمها أصباغ الآزو والفثالوسيانين والأصباغ متعددة الحلقات. تشمل الأصباغ أيضًا الورنيش العضوي.

تنقسم الأصباغ غير العضوية إلى طبيعية وصناعية (السخام، أولترامارين، أبيض، إلخ).الدهانات المعدنية (طبيعية)، أصباغ طبيعية (المغرة، الرصاص الأصفر، الزنجفر، الموميو، الطباشير، اللازورد، إلخ) المستخدمة في مواد التلوين.

الأصباغ النباتية لا تدوم طويلاً مثل أصباغ الأنيلين، لذلك لا تستخدم في الصناعة. لا تُستخدم الأصباغ في صباغة الأقمشة فحسب، بل تستخدم أيضًا في تحضير المشروبات والكريمات والكراميل. تدين العديد من الخضروات بلونها للأصباغ - الكاروتينات. يختلف العديد من ممثلي عائلة الكاروتين عن بعضهم البعض في تكوين وبنية جزيئاتهم، مما يؤثر على ظلال ألوانهم، ولكن لديهم جميعا خاصية مشتركة واحدة - الذوبان في الدهون.

مع تطور الكيمياء، بدأ استبدال الأصباغ الطبيعية بالأصباغ الاصطناعية. يوجد حاليًا أكثر من 15000 صبغة ذات ظلال مختلفة تنتمي إلى فئات مختلفة من المركبات.

1.2. مفهوم المؤشرات.

المؤشرات - تعني "المؤشرات". هذه هي المواد التي يتغير لونها اعتمادًا على وجودها في بيئة حمضية أو قلوية أو محايدة. المؤشرات الأكثر شيوعًا هي عباد الشمس والفينول فثالين وبرتقال الميثيل.

ظهر أول مؤشر حمضي-قاعدي، وهو عباد الشمس. عباد الشمس هو منقوع مائي من حزاز عباد الشمس الذي ينمو على الصخور في اسكتلندا.

تم اكتشاف المؤشرات لأول مرة في القرن السابع عشر من قبل الفيزيائي والكيميائي الإنجليزي روبرت بويل. أجرى بويل تجارب مختلفة. وفي أحد الأيام، بينما كان يجري درسًا آخر، جاء بستاني. أحضر البنفسج. أحب بويل الزهور، لكنه كان بحاجة إلى إجراء تجربة. ترك بويل الزهور على الطاولة. عندما أنهى العالم تجربته، نظر بالصدفة إلى الزهور، وكانت تدخن. ولحفظ الزهور، وضعها في كوب من الماء. و- يا لها من معجزات - تحول لون البنفسج، بتلاته الأرجوانية الداكنة، إلى اللون الأحمر. أصبح بويل مهتمًا وأجرى تجارب مع الحلول، وفي كل مرة أضاف البنفسج ولاحظ ما حدث للزهور. في بعض النظارات، بدأت الزهور على الفور بالتحول إلى اللون الأحمر. أدرك العالم أن لون البنفسج يعتمد على المحلول الموجود في الزجاج والمواد الموجودة في المحلول. تم الحصول على أفضل النتائج من التجارب التي أجريت على حزاز عباد الشمس. قام بويل بغمس شرائح الورق العادية في منقوع من حزاز عباد الشمس. انتظرت حتى نقعهم في المنقوع ثم جففتهم. أطلق روبرت بويل على هذه القطع الصعبة من الورق اسم المؤشرات، والتي تعني باللاتينية "المؤشر"، لأنها تشير إلى بيئة الحل. وكانت المؤشرات هي التي ساعدت العالم على اكتشاف حمض جديد - حمض الفوسفوريك، الذي حصل عليه عن طريق حرق الفوسفور وإذابة المنتج الأبيض الناتج في الماء.

إذا لم تكن هناك مؤشرات كيميائية حقيقية، فيمكنك بنجاح استخدام... الزهور المنزلية والبرية والحديقة وحتى عصير العديد من التوت - الكرز، Chokeberry، الكشمش - لتحديد حموضة البيئة. سوف تتحول زهور إبرة الراعي الوردية أو القرمزية أو الحمراء أو الفاوانيا أو بتلات البازلاء الملونة إلى اللون الأزرق عند وضعها في محلول قلوي. سوف يتحول عصير الكرز والكشمش أيضًا إلى اللون الأزرق في بيئة قلوية. على العكس من ذلك، في الحمض، ستكتسب نفس "الكواشف" لونًا ورديًا أحمر.

المؤشرات الحمضية القاعدية للنبات هنا هي الأصباغ -الأنثوسيانين. وهو الأنثوسيانين الذي يعطي ظلالاً مختلفة من اللون الوردي والأحمر والأزرق والأرجواني للعديد من الزهور والفواكه.

مادة تلوين البنجرالبيتين أو البيتانيدين في الحساء في البيئة الجافة يتغير لونه، وفي البيئة الحمضية يتحول إلى اللون الأحمر. هذا هو السبب في أن البرش مع مخلل الملفوف له لون فاتح للشهية.

1.3. تصنيف المؤشرات المدرسية وطرق استخدامها.

المؤشرات لها تصنيفات مختلفة. بعض المؤشرات الأكثر شيوعًا هي المؤشرات الحمضية القاعدية، والتي يتغير لونها اعتمادًا على حموضة المحلول. في الوقت الحاضر، هناك عدة مئات من المؤشرات الحمضية القاعدية المركبة بشكل مصطنع، ويمكن العثور على بعضها في مختبر الكيمياء المدرسي.

الفينول فثالين (يباع في صيدلية تحت اسم "purgen") - أبيض أو أبيض مع مسحة صفراء قليلاً، مسحوق بلوري ناعم. قابل للذوبان في 95٪ كحول، غير قابل للذوبان عمليا في الماء. الفينول فثالين عديم اللون يكون عديم اللون في البيئات الحمضية والمحايدة، ولكنه يتحول إلى اللون القرمزي في البيئات القلوية. ولذلك، يتم استخدام الفينول فثالين لتحديد البيئة القلوية.

ميتيل برتقالي - مسحوق بلوري برتقالي. قابل للذوبان بشكل معتدل في الماء، قابل للذوبان بسهولة في الماء الساخن، غير قابل للذوبان عمليا في المذيبات العضوية. يتغير لون المحلول من الأحمر إلى الأصفر.

لاكمويد (عباد الشمس) - مسحوق أسود. قابل للذوبان في الماء، 95٪ كحول، الأسيتون، حمض الأسيتيك الجليدي. يتغير لون المحلول من الأحمر إلى الأزرق.

يتم استخدام المؤشرات عادة عن طريق إضافة بضع قطرات من محلول مائي أو كحولي، أو القليل من المسحوق، إلى المحلول الذي يتم اختباره.

طريقة أخرى للتطبيق هي استخدام شرائح من الورق مبللة بمحلول مؤشر أو خليط مؤشر وتجفيفها في درجة حرارة الغرفة. يتم إنتاج هذه الشرائط في مجموعة واسعة من الخيارات - مع أو بدون مقياس ألوان مطبق عليها - معيار الألوان.

1.4. مؤشر الهيدروجين.

يحتوي مؤشر الورق العالمي على مقياس لتحديد الوسط (الرقم الهيدروجيني).

قيمه الحامضيه،الرقم الهيدروجيني– قيمة تميز تركيز أيونات الهيدروجين في المحاليل. تم تقديم هذا المفهوم في الكيميائي الدنماركي . يسمى المؤشر pH، نسبة إلى الحروف الأولى من الكلمات اللاتينيةالهيدروجينية المحتملة - قوة الهيدروجين أوبوندوس هيدروجيني - وزن الهيدروجين . المحاليل المائية يمكن أن يكون لها قيمةالرقم الهيدروجينيفي النطاق 0-14. في الماء النقي والمحاليل المحايدةالرقم الهيدروجيني=7، في المحاليل الحمضيةالرقم الهيدروجيني<7 и в щелочных الرقم الهيدروجيني>7. كمياتالرقم الهيدروجينيتقاس باستخدام المؤشرات الحمضية القاعدية.

الجدول رقم 1

لون المؤشر في بيئات مختلفة.

اسم المؤشر

لون المؤشر في بيئات مختلفة

في الحامض

في محايدة

في القلوية

ميتيل برتقالي

أحمر

(الرقم الهيدروجيني < 3,1)

البرتقالي

(3,1 < pH < 4,4)

أصفر

(الرقم الهيدروجيني > 4.4)

الفينول فثالين

عديم اللون

( الرقم الهيدروجيني< 8,0)

عديم اللون

(8,0 < pH < 9,8)

قرمزي

( الرقم الهيدروجيني>9,8)

عباد الشمس

أحمر

( الرقم الهيدروجيني< 5)

البنفسجي

(5 < pH < 8 )

أزرق

( الرقم الهيدروجيني> 8)

تعتبر قيمة الرقم الهيدروجيني من أهم ما يميز السوائل البيولوجية؛ الدم واللمف واللعاب والمعدة والأمعاء والعصارة الخلوية. ولذلك، غالبا ما يتم تحديده خلال الاختبارات السريرية، وتقييم صحة الإنسان.

تعيينالرقم الهيدروجينيتستخدم على نطاق واسع في الكيمياء والبيولوجيا والطب والهندسة الزراعية والبيئة وغيرها من مجالات الحياة. ليس من قبيل المصادفة أن هناك الكثير من الحديث عنه في وسائل الإعلام، وحتى الأشخاص البعيدين عن الكيمياء يهتمون بشدة بهذا المفهوم. شاشات التلفاز تظهر كيفالرقم الهيدروجينيفي فم الإنسان بعد تنظيف أسنانه بمعجون كذا أو بعد مضغ العلكة كذا... البيئة المحايدة تمامًا تتوافق مع القيمةالرقم الهيدروجيني، يساوي بالضبط 7. كلما كان المحلول أكثر حمضية، كلما قلالرقم الهيدروجينيوبوجود القلوياتالرقم الهيدروجينييصبح أكثر من 7.

ثانيا . الجزء العملي.

2.1. الحصول على المؤشرات الطبيعية.

للحصول على المؤشرات الطبيعية تابعنا على النحو التالي. تم بشر المادة قيد الدراسة ثم غليها، لأن ذلك يؤدي إلى تدمير أغشية الخلايا، ويترك الأنثوسيانين الخلايا بحرية، مما يؤدي إلى تلوين الماء. تم سكب المحاليل في حاويات شفافة. لمعرفة المرق الذي يعمل كمؤشر لبيئة معينة وكيف يتغير لونه، كان من الضروري إجراء اختبار. أخذنا بضع قطرات من مؤشر محلي الصنع باستخدام ماصة وأضفناها بالتناوب إلى محلول حمضي أو قلوي. كان خل المائدة بمثابة المحلول الحمضي، ومحلول صودا الخبز بمثابة المحلول القلوي. على سبيل المثال، إذا قمت بإضافة مغلي البنجر الأحمر الفاتح إليهم، فإنه تحت تأثير الخل سوف يتحول إلى اللون الأحمر، والصودا - الأحمر البنفسجي، وفي الماء - الوردي الشاحب، لأن الوسط الموجود في الماء محايد.

وقد تم تسجيل نتائج كل هذه التجارب بعناية في الجدول رقم (2)؛ ونقدم عينة منه هنا.

الجدول رقم 2

مؤشر

لون الحل

إبداعي

في بيئة حمضية

في بيئة قلوية

عصير العنب

احمر غامق

أحمر

أخضر

بنجر أحمر

أحمر

أحمر فاتح

أحمر أرجواني

البصل الأرجواني

ضوء ارجواني

لون القرنفل

اخضر فاتح

كرنب أحمر

البنفسجي

أحمر

اخضر فاتح

عصير العنب

أحمر

اخضر فاتح

كما يمكن استخدام الشاي العادي في المنزل كمؤشر. لاحظنا أن الشاي بالليمون أخف بكثير من الشاي بدون الليمون. في البيئة الحمضية يتغير لونها، وفي البيئة القلوية يصبح أغمق.

الشاي بيئة محايدة الشاي في البيئة الحمضية والقلوية

2.2. دراسة بيئة الحل بالمؤشرات النباتية.

أولا، كان من الضروري تكرار قواعد السلامة عند العمل مع المواد الكيميائية والمعدات.

2.2.1. التجارب الكيميائية مع الغذاء.

قررنا استخدام مؤشر طبيعي - مرق البنجر - للتحقق من حموضة الحليب 2.5٪ والقشدة الحامضة 20٪. تمت إضافة بضع قطرات من مرق البنجر إلى الحليب. تحول الحل إلى اللون الوردي الشاحب. وهذا يعني أن البيئة في الحليب أقرب إلى الحياد. وتكررت نفس التجربة مع القشدة الحامضة. كان لون القشدة الحامضة بعد إضافة المؤشر الطبيعي ورديًا غامقًا. هذا أقرب إلى بيئة حمضية قليلاً. الاستنتاج هو أن الحليب له بيئة محايدة، والقشدة الحامضة هي بيئة حمضية. أعطى عصير العنب نتائج مثيرة للاهتمام. في بيئة قلوية تحول العصير إلى اللون الأزرق، وفي بيئة حمضية تحول إلى اللون الأحمر، وفي بيئة محايدة تحول إلى اللون الوردي. بعد ذلك، أضفنا عصير العنب إلى الحليب والقشدة الحامضة. تحول لونه إلى اللون الأخضر الفاتح في الحليب، وفي القشدة الحامضة إلى اللون الوردي الفاتح. هذا يعني أن القشدة الحامضة لها بيئة حمضية قليلاً.

الجدول رقم 3

المنتج قيد الدراسة

لون البنجر

الأربعاء

حليب 2.5%

وردي باهت

حيادي

كريمة حامضة 20%

لون القرنفل

الحامض قليلا

2.2.2. تجارب كيميائية مع المنظفات

بعد ذلك، قررنا اختبار البيئة في الصابون ومنظفات الغسيل. للقيام بذلك، قمنا بفحص مسحوق وصابون تايد.حمامة"وصابون الغسيل. أولاً، قمنا بإعداد محاليل هذه المنظفات. تمت إضافة مؤشر، مرق البنجر، إلى كل محلول. في صابون الغسيل تحول المؤشر إلى اللون الأرجواني، وفي الصابون "حمامة- لون القرنفل. وهذا يعني أن صابون الغسيل يتمتع ببيئة قلوية للغاية، والصابون “حمامة"لديها بيئة محايدة. المحتوى القلوي العالي جدًا في الصابون يسبب ضررًا كبيرًا لجلد اليدين. "صابون الغسيل" يحتوي على نسبة عالية من القلويات، في حين أن الصابون "حمامة» أدنى محتوى قلوي (بيئة محايدة). ومن هذا نستنتج: في الصابون "حمامة» يحتوي على أقل نسبة قلوية، وبالتالي فهو أكثر أمانًا لبشرة اليدين. تمت إضافة مؤشرنا إلى محلول مسحوق المد والجزر. تحول المحلول إلى اللون الأرجواني، وبعد بضع دقائق أصبح عديم اللون. هذا يعني أن المحلول المسحوق قلوي للغاية. بهذه الطريقة يمكنك التحقق من حموضة أي منظف.

الجدول رقم 4

تغيرات في لون المؤشر في المنظفات

حل الاختبار

لون

الأربعاء

مسحوق المد

البنفسجي

قلوية

صابون غسيل

البنفسجي

قلوية

صابون "حمامة»

لون القرنفل

حيادي

يجب أن يؤدي أي عمل إلى قيمة عملية. خلال التجارب، بطريقة ما جاء الاقتراح بشكل طبيعي لصبغ البيض بأصباغنا الطبيعية. تتحول البيضة المهروسة مع عصير البنجر إلى اللون العنابي. قشر البصل بني اللون. لا يمكن تخزين المؤشرات المحضرة لفترة طويلة، بل يتم تدميرها في الماء. يمكنك إطالة تأثيرها عن طريق نقع ورق الترشيح في المستخلص ثم تجفيفه. يجب تخزين هذه الأوراق في عبوات مغلقة.

الاستنتاجات.

ومن خلال دراسة المؤشرات توصلنا إلى النتائج التالية:

تعد المؤشرات الحمضية القاعدية ضرورية في التحليل الكيميائي لتحديد بيئة المحاليل.

هناك نباتات طبيعية تظهر خصائص المؤشرات الحمضية القاعدية.

يمكن استخدام البنجر ذو الألوان الزاهية والشاي وعصير العنب كمؤشرات طبيعية.

يمكن تحضير حلول المؤشرات الطبيعية واستخدامها في المنزل.

المؤشرات الطبيعية هي أيضًا محددات "دقيقة" تمامًا لحموضة السوائل، مثل المؤشرات الأكثر "احترافية": عباد الشمس والفينول فثالين وبرتقال الميثيل.

تعطي الأصباغ النباتية في بيئة حمضية ظلالاً من اللون الأحمر وفي بيئة قلوية - بنفسجية وفي بيئة محايدة - باللون الوردي.

خاتمة.

وفي الختام، أريد أن أقول أنني تعلمتالتعرف على بيئة المحلول، موضحاً تأثير محاليل الصابون على بشرة اليدين، والمنظفات الصناعية على الأقمشة عند غسل الملابس.

وكانت نتيجة هذا العمل (البحث) تطوير تفكيري الإبداعي وأنشطتي العملية، وتكوين الاهتمام بفهم الظواهر الكيميائية وأنماطها.

في النهاية، أريد أن أعبر عن موقفي تجاه الكيمياء بكلمات السيد غوركي: “أولاً وقبل كل شيء وبعناية شديدة، ادرس الكيمياء. هذا علم عجيب، كما تعلمون... إن نظرته الثاقبة والجريئة تخترق كتلة الشمس النارية، وفي ظلمة القشرة الأرضية، وفي جزيئات قلبك غير المرئية، وفي أسرار بنية جسد. الحجر، وفي الحياة الصامتة للشجرة. إنها تنظر في كل مكان، وتكتشف الانسجام في كل مكان، وتبحث بإصرار عن بداية الحياة..."

فهرس

1. ألكسيفا أ.. نباتات طبية. / أ.أ.ألكسيفا أولان أودي: بوريات. كتاب دار النشر، 1974.- 178 ص.

2. عليكبروفا إل. يو. الكيمياء المسلية / إل.يو.عليكبروفا م.: AST-PRESS، 1999. - 560 ص.

3 . جانيس ف.ك. 200 تجربة / ف.ك. جانيس م.: AST-PRESS، 1995. - 252 ص.

4 . كوزنتسوفا إن إي الكيمياء. كتاب مدرسي للصف 10 / إن إي كوزنتسوفا م: فينتانا جراف ، 2005.- 156 ص.

5. نيكولاييف ن.ج. التاريخ المحلي / ن.ج. نيكولاييف، إي.في. إيشكوفا م.: أوتشبيدجيز، 1961.- 164 ص.

6 . أطلس مدرسة نوفيكوف ف.س. - دليل للنباتات العليا / ف.س. نوفيكوف، أ. جوبانوف م: التعليم، 1991. – 353 ص.

7. Savina L. A. أستكشف العالم. موسوعة الكيمياء للأطفال / L.Ya. سافينا م: AST، 1997.- 356 ص.

8. سينادسكي يو.في.الأعشاب العلاجية / يو.في. سينادسكي، ف.أ. سينادسكايا م: علم أصول التدريس، م. 1991.- 287 ص.

9 . سومين جنيه مصري الكيمياء الرائعة / جنيه مصري سومين م.: التربية، 1978.- 383 ص.

المؤسسة التعليمية البلدية

"المدرسة الثانوية رقم 2 في جيرنوفسك"

منطقة فولغوجراد

العمل البحثي في الكيمياء حول هذا الموضوع:

"مؤشرات في حياتنا"

أكملها: طالب في الصف الثامن "أ" من المؤسسة التعليمية البلدية "المدرسة الثانوية رقم 2 في جيرنوفسك"

دانينا ماريا فيتاليفنا (14 عامًا)

رئيس: مدرس الكيمياء اناستازيا سيرجيفنا أليشكوفا

جيرنوفسك، 2015

المقدمة ……………………………………………………………………………………………………………………………………………….3

المؤشرات …………………………………………. ………5
1. المؤشرات الكيميائية. تاريخ تشكيل المؤشرات. ...5 - 7
2. المؤشرات الطبيعية. الخصائص والتصنيف……7 – 9
الجزء التجريبي ……………………………………….10
1. منهجية البحث ………………………………………………………………………………………….10
2. النتائج والمناقشة…………………………………10 – 12

الاستنتاجات ………………………………………………………………….13

الخلاصة ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 14

المراجع …………………………………………………………………………… 15

مقدمة

الطبيعة هي خلق مذهل للكون. العالم الطبيعي جميل وغامض ومعقد. هذا العالم غني بتنوع الحيوانات والنباتات.تفاجئنا المملكة النباتية بتنوع ألوانها. لوحة الألوان متنوعة جدًا لدرجة أنه من المستحيل تحديد عدد الألوان وظلالها الموجودة في عالم النبات. وبالتالي فإن السؤال الذي يطرح نفسه - ما الذي يحدد لون بعض النباتات؟ ما هو هيكل النباتات؟ ماذا تحتوي؟ وما هي خصائصهم؟ كلما تعمقنا في عالم النباتات، كلما طرحنا على أنفسنا أسئلة أخرى أكثر فأكثر. اتضح أن لون النباتات يتم تحديده من خلال التركيب الكيميائي للمحتويات الخلوية لكل نبات. بتعبير أدق، يقع اللوم على ما يسمى بيوفلافونويدس. هذه مركبات طبيعية كيميائية تعطي لونًا وخصائصًا معينة لأي نبات. ولذلك، هناك العديد من البيوفلافونويدات. وتشمل هذه الأنثوسيانين، الزانثوفيل، الكاروتينات، الكاتيكين، الفلافونول، الفلافون وغيرها.فوائد العديد من النباتات لا يمكن إنكارها. منذ العصور القديمة، استخدم الناس النباتات كأدوية. لذلك، ليس من قبيل الصدفة أن ينشأ الطب التقليدي على أساس الخصائص الطبية الفريدة للنباتات.

لماذا اخترنا هذا الموضوع؟

أولا، نحن مهتمون بخصائص الكائنات النباتية.

ثانيا ما هو دورهم في علم مثل الكيمياء؟

ما الذي يحدد خصائص مؤشرها؟

وثالثا كيف يمكن استخدام خصائصها للأغراض الطبية.

لذلك، سننظر في مركبات الفلافونويد مثل الأنثوسيانين. لأنهم مرشحون مثاليون لدراستنا.

أهمية الموضوع هو أنه يوجد اليوم اهتمام متزايد بخصائص الكائنات النباتية لتطبيقها واستخدامها في مختلف مجالات العلوم، مثل الكيمياء والبيولوجيا والطب.

الهدف من العمل: باستخدام البحث إثبات وجود المؤشرات الطبيعية – أصباغ الأنثوسيانين في الكائنات النباتية ودراسة خصائصها.

أهداف البحث:

1) تحليل الأدبيات المتعلقة بفسيولوجيا النبات والكيمياء الحيوية للمؤشرات

2) فحص الأشياء الطبيعية لوجود مؤشرات - الأنثوسيانين؛

3) إثبات خصائص المؤشر للأصباغ النباتية - الأنثوسيانين؛

4) التعرف على أهمية ودور الكيمياء الحيوية للأشياء الطبيعية التي تحتوي على الأنثوسيانين.
هدفالبحث هو: قشر الليمون، جذور الجزر، جذور البنجر، الشاي الأسود، قشور البصل، زهور ديسمبريس، إبرة الراعي، جربيرا والبنفسج.

المؤشرات
1. المؤشرات الكيميائية. تاريخ تشكيل المؤشرات

المؤشرات(من المؤشر اللاتيني - المؤشر) - المواد التي تسمح لك بمراقبة تكوين البيئة أو تقدم التفاعل الكيميائي. اليوم، هناك عدد كبير من المؤشرات المختلفة، الكيميائية والطبيعية، معروفة في الكيمياء.

تشمل المؤشرات الكيميائية القاعدة الحمضية، والعالمية، والأكسدة، والامتزاز، والفلورسنت، والقياسات المعقدة وغيرها.

يمكن أيضًا العثور على المؤشرات بين الأشياء الطبيعية. يمكن لأصباغ العديد من النباتات أن تغير لونها اعتمادًا على حموضة عصارة الخلية. ونتيجة لذلك، فإن الأصباغ هي المؤشرات التي يمكن استخدامها لدراسة حموضة المحاليل الأخرى. الاسم العام لهذه الأصباغ النباتية هو الفلافونويد. تضم هذه المجموعة ما يسمى بالأنثوسيانين، والتي لها خصائص مؤشرة جيدة.

أشهر مؤشر حمض-قاعدة نباتي يستخدم في الكيمياء هو عباد الشمس. كان معروفًا بالفعل في مصر القديمة وروما القديمة، حيث تم استخدامه كبديل للطلاء البنفسجي عن اللون الأرجواني الباهظ الثمن. تم تحضير عباد الشمس من أنواع خاصة من الأشنات. تم ترطيب الأشنات المسحوقة ثم إضافة الرماد والصودا إلى هذا الخليط. يوضع الخليط المحضر في براميل خشبية ويضاف إليه البول ويحفظ لمدة طويلة. تدريجيًا اكتسب المحلول لونًا أزرق غامقًا. تم تبخيره ويستخدم بهذا الشكل في صباغة الأقمشة.

تم اكتشاف عباد الشمس لاحقًا في عام 1663. كان عبارة عن محلول مائي من الأشنة التي تنمو على الصخور في اسكتلندا.

والحقيقة التاريخية التالية معروفة أيضًا:

"في مختبر الفيزيائي والكيميائي الإنجليزي الشهير روبرت بويل، كالعادة، كان العمل المكثف على قدم وساق: كانت الشموع تحترق، وتم تسخين المواد المختلفة في المعاجين. دخل البستاني مكتب بويل ووضع سلة من البنفسج الأرجواني الداكن في الزاوية. في هذا الوقت، كان بويل سيجري تجربة لإنتاج حمض الكبريتيك. أعجب العالم بجمال ورائحة البنفسج، وأخذ باقة معه، وتوجه إلى المختبر. أخبر فني المختبر بويل أنه تم تسليم زجاجتين من حمض الهيدروكلوريك من أمستردام أمس. أراد بويل أن ينظر إلى هذا الحمض، ولمساعدة مساعد المختبر في صب الحمض، وضع زهور البنفسج على الطاولة. ثم، قبل أن يتوجه إلى المكتب، أخذ باقة زهوره ولاحظ أن زهور البنفسج كانت تدخن قليلاً من رذاذ الحمض الذي سقط عليها. لغسل الزهور، وضعها في كوب من الماء. بعد فترة من الوقت، ألقى نظرة خاطفة على الزجاج المليء بالبنفسج، وحدثت معجزة: تحول لون البنفسج الأرجواني الداكن إلى اللون الأحمر. وبطبيعة الحال، بدأ العالم البحث. واكتشف أن الأحماض الأخرى تحول بتلات البنفسج إلى اللون الأحمر أيضًا. لقد اعتقد أنه إذا قام بتحضير منقوع من البتلات وإضافته إلى محلول الاختبار، فيمكنه معرفة ما إذا كان حامضًا أم لا. بدأ بويل في تحضير الحقن من نباتات أخرى: الأعشاب الطبية، ولحاء الأشجار، وجذور النباتات، وما إلى ذلك. ومع ذلك، فإن الأكثر إثارة للاهتمام هو التسريب الأرجواني الذي تم الحصول عليه من حزاز عباد الشمس. الأحماض تغير لونها إلى الأحمر، والقلويات إلى اللون الأزرق.

أمر بويل بنقع الورق في هذا المنقوع ثم تجفيفه. هذه هي الطريقة التي تم بها إنشاء ورقة عباد الشمس الأولى المتوفرة في أي مختبر كيميائي. وهكذا تم اكتشاف إحدى المواد الأولى، والتي أطلق عليها بويل اسم " مؤشر."

قام روبرت بويل بإعداد محلول مائي من حزاز عباد الشمس لتجاربه. كانت الزجاجة التي احتفظ فيها بالتسريب ضرورية لحمض الهيدروكلوريك. بعد سكب التسريب، ملأ بويل القارورة بالحمض وتفاجأ عندما وجد أن الحمض تحول إلى اللون الأحمر. مهتمًا بهذه الظاهرة، أضاف بويل بضع قطرات إلى محلول مائي من هيدروكسيد الصوديوم كاختبار، واكتشف أن عباد الشمس يتحول إلى اللون الأزرق في وسط قلوي. وهكذا تم اكتشاف أول مؤشر لكشف الأحماض والقلويات، وسمي باسم عباد الشمس نسبة إلى الأشنة. ومنذ ذلك الحين، أصبح هذا المؤشر أحد المؤشرات التي لا غنى عنها في الدراسات المختلفة في مجال الكيمياء.

المؤشرات الحمضية القاعدية.

غالبًا ما تستخدم المؤشرات الحمضية القاعدية في المختبرات. وتشمل هذه الفينول فثالين، عباد الشمس، الميثيل البرتقالي، البروموثيمول الأزرق وغيرها.

المؤشرات الحمضية القاعدية هي مركبات عضوية يمكنها تغيير اللون في المحلول عندما تتغير الحموضة. يغيرون اللون ضمن حدود الأس الهيدروجيني الضيقة إلى حد ما. هناك العديد من هذه المؤشرات المعروفة، ولكل منها مجال تطبيق خاص بها.

تعد هذه المؤشرات من بين المؤشرات الأكثر استقرارًا والطلبًا في مختبرات الكيمياء.

المؤشرات الطبيعية. الخصائص والتصنيف.

منذ العصور القديمة، أولى الناس اهتماما كبيرا لمراقبة الطبيعة. وفي عصرنا، بدأ تدريس العديد من البلدان في التحول بشكل متزايد إلى المؤشرات الطبيعية.

يمكن لأصباغ العديد من النباتات أن تغير لونها اعتمادًا على حموضة عصارة الخلية. ولذلك فإن الأصباغ النباتية هي مؤشرات يمكن استخدامها لدراسة حموضة المحاليل الأخرى. الاسم العام للأصباغ الطبيعية هو الفلافونويد. تشمل هذه المجموعة الكاروتينات والزانثوفيل والأنثوسيانين، والتي تحدد على التوالي اللون الأصفر والبرتقالي والأحمر والأزرق والبنفسجي للنباتات.

الأنثوسيانين هي أصباغ طبيعية من مجموعة الفلافونويد.

هناك عدد كبير من الأشياء الغنية بالأنثوسيانين معروفة. هذه هي التوت والفراولة والفراولة البرية والكرز والخوخ والملفوف الأحمر والعنب الأسود والبنجر والتوت الأزرق والتوت البري وغيرها الكثير.

يعطي الأنثوسيانين الألوان الأرجوانية أو الزرقاء أو البنية أو الحمراء أو البرتقالية للفواكه. ويفسر هذا التنوع بحقيقة أن اللون يتغير حسب توازن الأحماض والقلويات.

تم إنشاء هيكل الأنثوسيانين في عام 1913 من قبل عالم الكيمياء الحيوية الألماني ر. ويلستيتر. تم إجراء أول تخليق كيميائي في عام 1928 على يد الكيميائي الإنجليزي ر.روبنسون. لا يتم تفسير تنوع الألوان من خلال خصائص هيكلها فحسب، بل أيضًا من خلال تكوين مجمعات تحتوي على أيون K (الملح الأرجواني)، وMg وCa (الملح الأزرق)، بالإضافة إلى امتصاص السكريات. يتم تفضيل تكوين الأنثوسيانين بواسطة درجات الحرارة المنخفضة والإضاءة الشديدة.

تتمتع الأنثوسيانين بخصائص مؤشر جيدة: في بيئة محايدة تكتسب اللون الأرجواني، في بيئة حمضية - أحمر، في بيئة قلوية - أخضر أصفر.

تتيح لك المؤشرات التحكم بسرعة ودقة في تكوين الوسائط السائلة ومراقبة التغيرات في تركيبها أو تقدم التفاعل الكيميائي.

كما ذكرنا سابقًا، فإن الاسم الشائع لجميع الأصباغ الطبيعية والمؤشرات الطبيعية هو الفلافونويدات.

الفلافونويدات هي مركبات حلقية غير متجانسة. اعتمادًا على بنية ودرجة الأكسدة، يتم تقسيمها إلى الأنثوسيانين، والكاتيكين، والفلافونول، والفلافونون، والكاروتينات، والزانثوفيل، وما إلى ذلك. وهي موجودة في النباتات في حالة حرة وفي شكل جليكوسيدات (باستثناء الكاتيكين).

الأنثوسيانين عبارة عن فلافونويدات حيوية تعطي الفواكه ألوانها الأرجواني والأزرق والبني والأحمر.

عند دخوله إلى جسم الإنسان مع الفواكه والخضروات، يظهر الأنثوسيانين تأثيرًا مشابهًا لفيتامين P؛ فهو يحافظ على ضغط الدم الطبيعي والأوعية الدموية، ويمنع النزيف الداخلي. الأنثوسيانين مطلوب من قبل خلايا الدماغ ويحسن الذاكرة.

الأنثوسيانين عبارة عن مضادات أكسدة قوية أقوى 50 مرة من فيتامين سي. وقد أكدت العديد من الدراسات فوائد الأنثوسيانين للرؤية. تم العثور على أعلى تركيز من الأنثوسيانين في العنب البري. ولذلك، فإن المستحضرات التي تحتوي على التوت الأزرق هي الأكثر طلبا في الطب.

نظرًا لأن الأنثوسيانين له خصائص مؤشر جيدة، فيمكن استخدامه كمؤشرات لتحديد البيئات الحمضية أو القلوية أو المحايدة، سواء في الكيمياء أو في الحياة اليومية.

الجزء التجريبي
1. مناهج البحث العلمي.

واستخدمنا منهج البحث والبحث التحليلي. تم جمع الأجزاء ذات الألوان الزاهية من أعضاء النبات وتوضيح أسماء أنواعها. تم تنظيف المواد الخام من الشوائب الأجنبية. طحن في هاون. تمت إضافة 10-11 مل من الماء. يصر على التحريك لمدة 5 دقائق. تم صب الراشح في ثلاثة أنابيب اختبار سعة كل منها 3-4 مل. تمت إضافة قطرة واحدة من حمض الهيدروكلوريك 5% HCl إلى أنبوب الاختبار الأول، وأضيف أنبوب اختبار التحكم إلى أنبوب الاختبار الثاني، وأضيفت قطرة واحدة من المحلول القلوي 5% NaOH إلى أنبوب الاختبار الثالث. تم رج أنابيب الاختبار ووضعها على حامل وتم تصويرها بعد 1-2 دقيقة. وتم تسجيل نتائج الدراسة في مجلة.

الكواشف: 1) الماء

2) 5% حمض الهيدروكلوريك

3) 5% هيدروكسيد الصوديوم

المعدات والأدوات: ملاط، مدقة، أنابيب اختبار، ماصة، حامل ثلاثي الأرجل

المواد البحثية: الكائنات النباتية

النتائج والمناقشة

وترد التغييرات في لون المؤشرات الطبيعية في الجدول 2.1

الجدول 2.1

تغير لون المؤشرات الطبيعية في البيئة الحمضية القاعدية

№	المواد قيد الدراسة	تغير اللون في البيئة الحمضية	تغير اللون في البيئة القلوية	اللون الطبيعي للحل
1	البنفسج الداخلي	قرمزي	مشوه	أزرق
2	إبرة الراعي داخلي (وردي فاتح)	قرمزي	مشوه	وردي فاتح
3	إبرة الراعي داخلي (وردي غامق)	قرمزي	مشوه	وردي غامق
4	ديكابريس	قرمزي	مشوه	البنفسجي
5	جربر	قرمزي	مشوه	بني
6	الشمندر	احمر غامق	مشوه	احمر غامق
7	الجزرة المشتركة	الظل الوردي	مشوه	برتقالي شاحب
8	البصل	الظل الوردي	مشوه	أصفر
9	قشر الليمون	لم يتغير	أصفر فاقع	أصفر شاحب
10	شاي	مشوه	بني غامق	بني

ونتيجة لذلك توصلنا إلى أن لون الصبغات النباتية تحت تأثير الأحماض والقلويات يتغير حسب نوع النبات ولون الصبغات الأصلية. على سبيل المثال، الكاروتينات الموجودة في الجزر العادي لا تغير لونها عمليًا عندما تتغير الحموضة. وبما أن أصباغ قشر البصل وقشر الليمون المدروسة متشابهة جدًا في اللون مع أصباغ الجزر، ومثل الجزر، لم يتغير لونها مع تغيرات الحموضة، فيمكننا أن نفترض أن لونها يرجع أيضًا إلى الكاروتينات. الكاروتينات غير مناسبة كمؤشرات حمضية وقاعدية.

النباتات التي تحتوي على الأنثوسيانين تغير لونها تحت تأثير الأحماض والقلويات. على سبيل المثال، تغير لون البنفسج الداخلي، وإبرة الراعي الداخلي، والديكابريس، والجربرا، والبنجر في بيئة قلوية، ولكنه اكتسب لونًا قرمزيًا في بيئة حمضية. ويمكن أيضًا استخدام الشاي العادي في المنزل كمؤشر طبيعي. هل لاحظت أن الشاي بالليمون أخف بكثير من الشاي بدون الليمون؟ في البيئة الحمضية يتغير لونها، وفي البيئة القلوية يصبح أغمق.

الاستنتاجات

تم تحليل الأدبيات المتعلقة بالكيمياء الحيوية للمؤشرات
تم إثبات خصائص المؤشر للأشياء المدروسة
تم الكشف عن نمط: كل هذه الأشياء الطبيعية في البيئة الحمضية تكون في الغالب باللون الأحمر، وفي البيئة القلوية يتغير لونها. مما يثبت وجود الأنثوسيانين.

خاتمة

ونتيجة لهذا العمل البحثي، أثبتنا أنه من بين الأشياء الطبيعية هناك عدد كبير من المؤشرات الطبيعية التي يمكن استخدامها وتطبيقها في الحياة اليومية وفي الكيمياء لدراسات أخرى مختلفة.

غالبًا ما يستخدم الأنثوسيانين أيضًا في الطب نظرًا لخصائصه الفريدة. الأنثوسيانين لها أهمية كيميائية حيوية كبيرة. الأنثوسيانين هي مضادات الأكسدة القوية التي تعمل على تحييد الجذور الحرة، والتي بدورها لها تأثير ضار على الجسم. وبالتالي، فإن الأنثوسيانين هو الضامن لحياة الخلية الطويلة والصحية، وبالتالي يطيل عمرنا. وقد أكدت العديد من الدراسات فوائد الأنثوسيانين للرؤية. كما أنها تساعد على خفض مستويات السكر في الدم. هذا ينطبق بشكل خاص على الأشخاص الذين يعانون من مرض السكري. وللحصول على كل هذه الفوائد، يوصي العلماء بتناول نصف كوب فقط من التوت الأزرق – الطازج أو المجمد – يومياً. ولذلك، فإن المستحضرات التي تحتوي على التوت الأزرق هي الأكثر طلبا في الطب.

فهرس:

فيتشينسكي ك. مؤشر النبات م: التربية، 2002. – 256 ص.
فرونسكي ف. مؤشر النبات - سانت بطرسبورغ: التكافؤ، 2002. – 253 ص.
جالين ج.أ. النباتات تساعد الجيولوجيين. - م: ناوكا، 1989. - 99 ص.
زاتسر إل إم. حول مسألة استخدام النباتات المؤشرة في الكيمياء. – م: ناوكا، 2000. – 253 ص.
لينسون آي. الكيمياء الترفيهية: الصفوف 8-11. - م: التربية، 2001. – 102 ص.
سوكولوف ف. الأصباغ الطبيعية م: التربية، 1997.
مجلة الكيمياء في المدرسة العدد 2 العدد 8 – 2002.

المؤسسة التعليمية للميزانية البلدية

"المدرسة الثانوية رقم 22"

مع. منطقة كنفيتشي أرتيموفسكي الحضرية

مشروع العمل

المؤشرات من حولنا

أكملها: كوزلوفا كسينيا

طالب في الصف الثامن "أ"

الرأس: كليوتس إيلينا بافلوفنا

مدرس الكيمياء والبيولوجيا

ارتيم، 2018

محتوى

مقدمة - - - - - - - - - 3

1. مراجعة الأدبيات. - - - - - - - 4

1.1. تاريخ فتح المؤشر - - - - - - 4

1.2. المؤشرات في الطبيعة - - - - - - - 5

1.3. مؤشرات في دروس الكيمياء - - - - - 6

2. المواد والطرق - - - - - - - - 8

2.1. تجربة في المختبر المدرسي - - - - - 8

2.2. نتائج المعالجة - - - - - - 9

الاستنتاجات - - - - - - - - - 10

الخلاصة - - - - - - - - - 10

المراجع - - - - - - - 11

مقدمة

تستخدم المؤشرات على نطاق واسع في الكيمياء، بما في ذلك في المدرسة. سيخبرك أي تلميذ ما هو الفينول فثالين أو عباد الشمس أو برتقال الميثيل.

المؤشر هو جهاز أو جهاز أو مادة تعرض التغييرات في أي معلمة لعملية يتم التحكم فيها أو حالة الكائن. عند إضافة مؤشر أو آخر إلى بيئة حمضية أو قلوية، يتغير لون المحاليل. ولذلك، يتم استخدام المؤشرات لتحديد تفاعل البيئة (الحمضية أو القلوية أو المحايدة). وقيل لنا أيضًا أن عصائر التوت والفواكه والزهور ذات الألوان الزاهية لها خصائص المؤشرات الحمضية القاعدية، لأنها تغير لونها أيضًا عندما تتغير حموضة البيئة.

كنت مهتمًا بالسؤال: ما هي العصائر النباتية التي يمكن استخدامها كمؤشرات؟ هل من الممكن تحضير حلول المؤشرات النباتية بنفسك؟ هل المؤشرات محلية الصنع مناسبة للاستخدام في المنزل، على سبيل المثال لتحديد بيئة الطعام؟

أهمية الموضوع: جذب اهتمام أطفال المدارس لنشر الكيمياء العضوية من خلال تجارب بسيطة وآمنة.

الهدف من العمل : الحصول على مؤشرات طبيعية من المواد الطبيعية المحيطة. دراسة خصائصها باستخدام مثال استخدامها كمؤشرات.

مهام:

دراسة الأدبيات المتعلقة بالمؤشرات؛

تعرف على افتتاحيتها ووظائفها؛

تعلم كيفية تحديد المؤشرات من الأشياء الطبيعية؛

التحقق من تأثير المؤشرات الطبيعية في البيئات المختلفة.

1. مراجعة الأدبيات

1.1 تاريخ اكتشاف المؤشرات

تم اكتشاف المواد التي يتغير لونها حسب البيئة لأول مرة في القرن السابع عشر من قبل الكيميائي والفيزيائي الإنجليزي روبرت بويل. أجرى آلاف التجارب. وهنا واحد منهم.

كانت الشموع مشتعلة في المختبر، وكان شيء ما يغلي في المعوجات، عندما جاء البستاني في الوقت الخطأ. أحضر سلة من البنفسج. أحب بويل الزهور كثيرًا، لكن كان على التجربة أن تبدأ. أخذ عدة زهور، شمّها ووضعها على الطاولة. بدأت التجربة وفتحوا القارورة وخرج منها بخار كاوي. عندما انتهت التجربة، نظر بويل بالصدفة إلى الزهور التي كانت تدخن. ولحفظ الزهور، وضعها في كوب من الماء. ويا لها من معجزات، تحول لون البنفسج، بتلاته الأرجوانية الداكنة، إلى اللون الأحمر. أمر العالم مساعده بإعداد المحاليل، وأسقط زهرة في كل منها. في بعض النظارات، بدأت الزهور على الفور بالتحول إلى اللون الأحمر. أخيرًا أدرك العالم أن لون البنفسج يعتمد على المواد الموجودة في المحلول [1 ].

بدأ بويل في تحضير الحقن من نباتات أخرى: الأعشاب الطبية، ولحاء الأشجار، وجذور النباتات، وما إلى ذلك. ومع ذلك، فإن الأكثر إثارة للاهتمام هو التسريب الأرجواني الذي تم الحصول عليه من حزاز عباد الشمس. الأحماض تغير لونها إلى الأحمر، والقلويات إلى اللون الأزرق.

قام روبرت بويل بإعداد محلول مائي من حزاز عباد الشمس لتجاربه. كانت الزجاجة التي احتفظ فيها بالتسريب ضرورية لحمض الهيدروكلوريك. بعد سكب التسريب، ملأ بويل القارورة بالحمض وتفاجأ عندما وجد أن الحمض تحول إلى اللون الأحمر. مهتمًا بهذه الظاهرة، أضاف بويل بضع قطرات إلى محلول مائي من هيدروكسيد الصوديوم كاختبار، واكتشف أن عباد الشمس يتحول إلى اللون الأزرق في وسط قلوي. وهكذا تم اكتشاف أول مؤشر لكشف الأحماض والقلويات، وسمي باسم عباد الشمس نسبة إلى الأشنة. ومنذ ذلك الحين أصبح هذا المؤشر أحد المؤشرات التي لا غنى عنها في الدراسات المختلفة في مجال الكيمياء [2 ].

1.2 المؤشرات في الطبيعة

تدهش المملكة النباتية بتنوع ألوانها. تتنوع لوحة الألوان ويتم تحديدها من خلال التركيب الكيميائي للمحتويات الخلوية لكل نبات، بما في ذلك الأصباغ. الأصباغ هي مركبات عضوية موجودة في الخلايا النباتية والأنسجة التي تلونها. توجد الأصباغ في البلاستيدات الملونة. هناك أكثر من 150 نوعًا من الأصباغ معروفة.

إذا لم تكن هناك مؤشرات كيميائية حقيقية، فيمكنك بنجاح استخدام... الزهور المنزلية والبرية والحديقة وحتى عصير العديد من التوت - الكرز، Chokeberry، الكشمش - لتحديد حموضة البيئة. الوردي أو القرمزي أو الأحمرزهور إبرة الراعيبتلاتالفاوانياأوالبازلاء الملونةسوف يتحول إلى اللون الأزرق إذا تم وضعه في محلول قلوي. سوف يتحول العصير أيضًا إلى اللون الأزرق في بيئة قلوية.الكرزأوالكشمش. على العكس من ذلك، في الحمض، ستكتسب نفس "الكواشف" لونًا ورديًا أحمر. المؤشرات الحمضية القاعدية للنبات تسمى هنا الملوناتالأنثوسيانين . بالضبطالأنثوسيانين إضفاء ظلال مختلفة من اللون الوردي والأحمر والأزرق والأرجواني على العديد من الزهور والفواكه.

مادة تلوين البنجرالبيتين في البيئة القلوية يتغير لونها، وفي البيئة الحمضية يتحول إلى اللون الأحمر. هذا هو السبب في أن البرش مع مخلل الملفوف له لون فاتح للشهية.

تحظى النباتات ذات التركيزات العالية من الأنثوسيانين بشعبية كبيرة في تصميم المناظر الطبيعية.

الكاروتينات (من الكلمة اللاتينية "الجزرة") هي أصباغ طبيعية من الأصفر إلى الأحمر البرتقالي، يتم تصنيعها بواسطة النباتات العليا والفطريات والإسفنج والشعاب المرجانية. الكاروتينات هي مركبات متعددة غير مشبعة، تحتوي في معظم الحالات على 40 ذرة كربون لكل جزيء. وهذه المواد غير مستقرة في الضوء وعند تسخينها وعند تعرضها للأحماض والقلويات. يمكن عزل الكاروتينات من المواد النباتية عن طريق الاستخلاص بالمذيبات العضوية.

توجد الأصباغ الطبيعية في الزهور والفواكه وجذور النباتات.

لسوء الحظ، فإن جميع المؤشرات الطبيعية تقريبا لها عيب خطير: تتدهور مغليها بسرعة كبيرة - فهي تفسد أو تتعفن. عيب آخر هو أن نطاق تغيير اللون واسع جدًا. في هذه الحالة، من الصعب أو المستحيل التمييز، على سبيل المثال، بين البيئة المحايدة وبين البيئة الحمضية قليلاً أو القلوية قليلاً.

1.3 مؤشرات في دروس الكيمياء

المؤشرات - تعني "المؤشرات". هذه هي المواد التي يتغير لونها اعتمادًا على وجودها في بيئة حمضية أو قلوية أو محايدة. المؤشرات الأكثر شيوعاعباد الشمس والفينول فثالين وبرتقال الميثيل.

عباد الشمس - مسحوق أسود. قابل للذوبان في الماء، 95٪ كحول، الأسيتون، حمض الأسيتيك الجليدي. انتقال لون المحلول من الأحمر إلى الأزرق.

يمكن أيضًا استخدام مؤشرات أقل شيوعًا في ظروف المختبر: الميثيل البنفسجي، الميثيل الأحمر، الثيمول فثالين. تُستخدم معظم المؤشرات فقط في نطاق pH ضيق، ولكن هناك أيضًا مؤشرات عالمية لا تفقد خصائصها عند أي قيمة لمؤشر الهيدروجين[ ].

2. المواد والأساليب

2.1 تجربة في مختبر المدرسة

للعمل البحثي الذي استخدمتهالبصل الأحمر وقشوره، والكرز، والتوت البري، والبنجر، والقرنبيط.

لإعداد المؤشرات النباتيةكمية صغيرة منمواد خامكل عينةأناسحقفي هاون, نقل إلى أنبوب الاختبارغمرت المياه12 مل من الماء ويغلى لمدة 1-2 دقيقة. تم تبريد وتصفية decoctions الناتجة(رسم بياني 1).

وبعد أن حصلت على حلول المؤشرات، قمت بالتحقق من لونها في بيئات مختلفة.

للحصول على محلول مع بيئة حمضية، تم استخدام حامض الستريك، ومع محلول قلوي - صودا الخبز.

تم فحص المحاليل المحضرة للتأكد من حموضة الوسط باستخدام مؤشر عالمي، ومقارنة مؤشراتها بمؤشرات حمض الهيدروكلوريك والمحلول القلوي (الشكل 2).

لقد صببت هذه المحاليل في أنابيب اختبار لإجراء المزيد من التجارب. للراحة، قمت بتقسيم أنابيب الاختبار حسب اللون: تلك التي تحمل علامات وردية هي محلول صودا، وتلك التي تحمل علامات صفراء هي محلول حامض الستريك. باستخدامماصةوأضفت إلى الحلول وفقا لبضع قطرات من مؤشر محلي الصنع.

2.2 معالجة النتائج

نتائج هذه التجاربقدمفي الجداوله.

الجدول 1. النتائج

المواد الخام لإعداد المؤشر

لون المؤشر الطبيعي

التلوين في بيئة حمضية

اللوحة القلوية

قشر البصل الأحمر

أحمر

البني والأخضر

بصل أحمر

عديم اللون

وردي فاتح

أصفر فاتح

الشمندر

أحمر فاتح

احمر غامق

قرنبيط

عديم اللون

وردي فاتح

عديم اللون

توت بري

أحمر فاتح

الأزرق الداكن

الكرز

احمر غامق

أحمر فاتح

البنفسجي

تم الحصول على أفضل نتيجة باستخدام مغلي التوت البري والكرز وقشور البصل الأحمر (الشكل 3).

الاستنتاجات

تم الحصول على مؤشرات طبيعية من المواد الطبيعية المحيطة؛

قمنا بدراسة خصائصها باستخدام مثال استخدامها كمؤشرات؛

لقد درسنا الأدبيات المتعلقة بالمؤشرات؛

خاتمة

وبعد إجراء البحث توصلت إلى الاستنتاجات التالية:

تمتلك العديد من النباتات الطبيعية خصائص مؤشرة يمكنها تغيير لونها حسب البيئة التي تجد نفسها فيها؛

يمكن استخدام المواد الخام الطبيعية التالية لإنتاج محاليل المؤشرات النباتية: التوتالكرز, التوت البري, القرنبيط، البنجر، البصل الأحمر وقشورها;

يمكن استخدام المؤشرات محلية الصنع من المواد الخام الطبيعية في دروس الكيمياء في المدارس الريفية إذا كانت هناك مشكلة في تزويد المدرسة بالمؤشرات الكيميائية.

يجب أن يستمر هذا البحث في فصل الصيف عندما يكون هناك العديد من النباتات المزهرة. تحتوي الزهور ذات الألوان الزاهية على العديد من الأصباغ المختلفة التي يمكن أن تكون مؤشرات وتستخدم كأصباغ.

فهرس

1. فيتشينسكي ك. مؤشر النبات م: التربية، 2002. – 256 ص.

2. فرونسكي ف.أ. مؤشر النبات - سانت بطرسبورغ: التكافؤ، 2002. – 253 ص.

3. Stepin B. D.، Alikberova L. Yu. مهام ترفيهية وتجارب مذهلة في الكيمياء. - م: حبارى، 2002

4. شتريمبلر جي. مختبر المنزل. (الكيمياء في أوقات الفراغ). - م. التربية، الأدب التربوي.-1996.

5. http://www.alhimik.ru/teleclass/grav5/gl-5-5.shtml

6. fb.ru/article/276377/chto -takoe -indikator -v -himii -opredelenie -primeryi-printip -deystviya