IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Введение

Цель: изучить необходимость применения неорганических соединений и определить возможность их замены альтернативой на объектах служб материального обеспечения.

Задачи:

• - изучить литературные данные о применении неорганических соединений на объектах служб материального обеспечения;

• - выявить отличия между описанием в литературных источниках и непосредственным наблюдением;

• - сделать вывод о вреде и пользе неорганических соединений в составе стирающих, дезинфицирующих средств, красителей и добавок.

Актуальность: На современном этапе мы являемся свидетелями бурного развития химии. Трудно перечислить или кратко обобщить ее достижения – от Периодической системы элементов Менделеева к разгадке тайны жизни (нуклеиновые кислоты и белки). Сегодня она находит применение в таких важных областях науки и техники, как электроника, вычислительная техника, космические исследования, транспорт, получение новых источников энергии, сельское хозяйство, медицина и т.д.

Неорганические вещества наиболее распространены как в повседневной жизни, так и на объектах служб, а именно, как чистящие средства, красители и консерванты. Мы постараемся в данной работе оценить пользу и вред при применении данных веществ, изучить их состав и влияние на здоровье человека.

Рассмотрим основные неорганические соединения, которые используются на объектах служб материального обеспечения.

Применение соединений натрия в процессе стирки и кулинарии

Многие соединения щелочных металлов находят широкое применение, в том числе и в службах МТО. Это применение основано на свойствах их соединений. В своей работе мы решили рассмотреть соединения натрия, т.к. соединения этого металла наиболее часто используются на объектах служб и являются дешевым сырьем. Например, для мытья жирной посуды, получения моющих средств используют кальцинированную и кристаллическую соды, но в пищу использовать эту соду нельзя – возможен щелочной ожог пищевода. Питьевую соду мы используем в пищевых целях, например для получения шипучих напитков. Познакомимся с этими соединениями поближе.

Сода – антисептик и отбеливатель, она снижает жесткость воды и сравнительно безопасно очищает многие поверхности от грязи и микробов, поэтому её можно встретить в составе многих средств для уборки и стирки, незаменим гидрокарбонат натрия и в строительстве (он необходим для производства некоторых красителей, пенопластов, огнетушителей).

Пищевая сода (NaHCO₃, гидрокарбонат натрия) – это порошок белого цвета без ярко выраженного запаха, он не токсичен и легко растворяется в воде. Область применения пищевой соды весьма обширна, достаточно сказать, что данное вещество практически повсеместно используется для выпечки изделий из теста (здесь оно выступает в качестве разрыхлителя). Кроме того, именно сода часто помогает «вернуть к жизни» старое, долго отлежавшее в морозильной камере сырое мясо (хотя такой продукт, конечно, пользы особой уже организму не принесет) либо смягчить его.

Основное назначение пищевой соды в кулинарии – разрыхлитель для теста, т.к. при нагревании пищевая сода легко разлагается с выделением углекислого газа

2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O + CO₂.

Но это далеко не единственный способ ее применения.

С её помощью также можно:

• смягчить жестковатое мясо;

• придать пышность омлету;

• добавить сладости ягодам и фруктам;

• сделать чай и кофе более ароматными и прозрачными;

• ускорить приготовление блюд из бобовых;

• избавить овощное сырье от нитратов и улучшить его внешний вид

Пищевая сода отлично сочетается со всеми компонентами выпечки (мукой, молочными продуктами, сахаром). Также полезно ее добавление к овощам (особенно содержащим крахмал), например, промытый в содовом растворе картофель выглядит светлее и избавляется от других негативных последствий длительного хранения. Наибольшую популярность соде принесли приготовленные с ней бисквиты, песочные печенья и кисло-сладкие газированные напитки.

Сода кальцинированная (Na₂CO₃) – это водосмягчающее, моющее и жироудаляющее средство. Используется для мытья фарфоровой, фаянсовой, эмалированной, керамической посуды, чистки кафеля, раковин, ванн, линолеума, стирки и кипячения, замачивания хлопчатобумажных, льняных тканей, смягчения воды, защиты от мучнистой росы растений, удобрения кислых дерново-подзолистых почв под культуры отзывчивые на натрий, и других бытовых нужд.

Сода кальцинированная применяется при температуре раствора от 10 до 100 °С.

Дозировка соды кальцинированной:

• - При стирке и кипячении на 10 литров моющего средства добавляют 20–100 г (1,5–7 ст. ложки) соды кальцинированной, при температуре воды 30–100°С.

• - При замачивании, белье выдержать в теплом растворе 30–100 г соды кальцинированной (2–7 ст. ложки) в 10 литрах воды.

• - При смягчении на 10 литров воды добавляют 20-50 г соды кальцинированной (1,5–3,5 ст. ложки).

• - При мытье посуды добавляют 5–15 г (1–3 чайных ложек) кальцинированной соды на 1 литр воды.

• - При мытье ванн, раковин, кафеля, линолеума протирают поверхность влажной тканью с небольшим количеством соды кальцинированной и ополаскивают водой.

Продукт относится к III классу опасности.

Среди соединений натрия, которые используются в пищу, особую роль играет поваренная соль NaCl. Она используется для консервирования и в качестве пищевой приправы. Избыток этой соли вреден, поскольку ионы натрия способны задерживать воду в организме и вызывать появление отеков, повышение давления. Но для людей, которые работают в горячем цехе или участвуют в марш-броске избыток натрия необходим, иначе может снизиться давление. Ионы натрия входят в состав большинства клеток нашего организма, обеспечивая тем самым проведение нервных импульсов, водный и кислотно-щелочной баланс. Истинная потребность в натрии составляет всего 1 г, хотя обычная суточная доза этого элемента составляет 4–6 г. В естественных, необработанных продуктах питания натрия мало. Основной его источник – квашенные и соленые овощи и плоды.

Применение соединений серы в качестве отбеливателей и в процессе сульфитации овощей

Простое вещество «сера» – твердый хрупкий минерал жёлтого цвета, нерастворимый в воде. Этому элементу дал имя древний индийский язык: «сира» (или сера) по-санскритски означает «желтый». С этим элементом человечество знакомо с глубокой древности. Это «начало начал» древнейших философов и алхимиков, элемент , окутанный мистикой и тайнами. В трудах алхимиков он считался наиболее совершенным выразителем одного из главных «начал» природы-«горючести». Серой богаты бобовые культуры (горох, фасоль), овсяные хлопья, пшеница, яйца, мясо, рыба, молоко. Соединения серы образуют при разложении (гниении) белковых веществ (запах сероводорода H₂S), при их сжигании (появляется запах жженой резины). Сера входит в состав всех видов топлив- угля, нефти, газа, поскольку эти виды топлива имеют органическое (биогенное) происхождение. Издавна измельченная сера входит в состав кожных и косметических мазей, красок. Служит сера и военным целям: она входит в состав взрывчатых и горючих смесей, светящихся (пиротехнических) составов.

Большое значение в службах тыла имеют и другие соединения серы.

Диоксид серы (SO₂) – сернистый газ, сернистый ангидрид - бесцветный газ с запахом горящей серы, ядовит. Довольно хорошо растворяется в воде. SO₂ обесцвечивает органические красителя и применяется для отбеливания шелка, шерсти и соломы. Этим газом окуривают животных для лечения чесотки, а также склады, подвали и тару для уничтожения плесневых грибков.

Сульфитациейназывается консервирование пищевых продуктов газообразным сернистым ангидридом, сернистой кислотой или ее солями. Консервирующее действие этих антисептиков сказывается при содержании в продукте 0,1–0,2 % сернистого ангидрида.

На микроорганизмы активно влияет сернистая кислота. Ее бактерицидные свойства могут быть объяснены следующим образом. Сернистая кислота растворяется в липоидно-протеиновом комплексе клетки микроорганизма и проникает в плазму. При этом происходят структурные изменения плазменной оболочки, ведущие к гибели клетки. Помимо этого, действие сернистой кислоты на микроорганизмы связано с её восстанавливающими свойствами. Являясь акцептором кислорода, сернистая кислота задерживает дыхание микроорганизмов и смещает значение окислительно-восстановительного потенциала, который им свойствен. Наконец, сернистая кислота реагирует с промежуточными продуктами жизнедеятельности микроорганизмов, а также ферментами, нарушая обмен веществ.

Устойчивость микроорганизмов к сернистой кислоте зависит от их вида, а также от химического состава продукта и температуры. Наиболее легко погибают под действием сернистой кислоты бактерии, особенно молочнокислые и уксуснокислые. Более стойки плесени и дрожжи.

Эффективность сульфитации зависит не только от вида, но и от количества микроорганизмов. Чем больше начальная обсемененность продукта, тем меньше антисептика приходится на данное количество микробов и они легче выживают. Кроме того, при значительном количестве микроорганизмов скорее могут встретиться стойкие к сернистой кислоте формы.

Большое влияние на бактерицидные свойства сернистой кислоты оказывает кислотность среды. Консервирующим действием обладает только недиссоциированная сернистая кислота, а также свободный сернистый ангидрид. Диссоциация на ионы снижает консервирующие свойства H₂SO₃. В кислой среде степень диссоциации сернистой кислоты на ионы уменьшается, что повышает ее бактерицидные свойства. Поэтому сульфитации подвергают плоды и плодовые полуфабрикаты, которые обладают сравнительно высокой активной кислотностью.

Консервирующая способность сернистой кислоты повышается с увеличением температуры обработки сырья. Вместе с тем сульфитация при повышенных температурах вызывает распад сернистой кислоты и значительные ее потери. Хранить сульфитированную продукцию следует при низких температурах, так как при этом понижается степень диссоциации H₂SO₃ на ионы.

Сернистая кислота влияет не только на микроорганизмы, но и на растительную ткань сульфитируемого сырья. Под влиянием сернистого ангидрида происходит коагуляция протоплазмы клеток, тургор нарушается, и сок частично выходит в межклеточное пространство. В результате ткань плодов размягчается.

Сернистая кислота, являясь сильным восстановителем, препятствует окислению составных химических веществ плодов. Блокируя ферменты, катализирующие необратимое окисление витамина С, сернистая кислота способствует его сохранению.

Сульфитированные плоды и полуфабрикаты чаще всего используются для выработки продукции, которая должна хорошо желировать. Поэтому важное значение имеет влияние сернистой кислоты на пектиновые вещества, обусловливающие желирование.

Сернистая кислота в практически применяемых дозах не влияет на пектин. Небольшой гидролиз протопектина и некоторое уменьшение количества растворимого пектина, происходящее при хранении сульфитированной продукции, по-видимому, объясняются действием пектолитических ферментов. Сернистая кислота снижает активность этих ферментов.

Для человеческого организма сернистая кислота токсична. Поэтому сульфитированные плоды и плодовые заготовки используют только в качестве полуфабрикатов для промышленной переработки. Перед использованием сульфитированные заготовки десульфитируют, т. е. удаляют из них сернистый ангидрид путем нагревания.

Полностью удалить SO₂ при десульфитации не удается. Сульфитированные заготовки используют для производства таких изделий, как повидло, джем, варенье, мармелад, строго нормируя содержание S0₂ в готовой продукции. При выработке компотов, а также всех видов консервов, предназначенных для детского питания, применение сульфитированных заготовок не допускается.

Соединения серы очень широко используются в процессе отбеливания тканей. Окислительно-восстановительные свойства соединений серы лежат в основе использования в качестве белящего агента в составе серосодержащих отбеливателей в банно-прачечном обслуживании войск, а также на предприятиях химической чистки для удаления различных пятен.

Сущность беления (отбелки) заключается в разрушении естественных красящих веществ волокна, удалении примесей и в придании волокнам и тканям требуемой белизны и гигроскопичности. Для отбеливания тканей их обрабатывают растворами белящих веществ, в данном случае содержащих SO₂.

Как окислитель SO₂ разрушает и обесцвечивает органические красители, которые по своей природе, в основном, являются восстановителями, он удаляет пятна вина, фруктов, чернил, парфюмерных средств, закрасов с белых или цветных вещей, применяется для отбеливания соломы, тканей, чаще всего из шерстяных ,шелковых и синтетических волокон.

Как восстановитель также разрушает и пятна неорганических веществ- окислителей, например пятна ржавчины, пятна йода и др.

Таким образом, серосодержащие отбеливатели считаются универсальными, т.к. используются для удаления любых пятен и отбеливания любых тканей.

Применение соединений хлора в составе отбеливателей,

дезинфицирующих средств

В организме человека содержится приблизительно 100 г хлора. Хлорид-ионы, которые находятся в составе соляной кислоты, играют важную биологическую роль. Они активизируют работу ферментов желудочного сока, без которых невозможно переваривание пищи, участвуют в регуляции водно-солевого обмена. Но помимо огромной пользы, хлор в годы Первой мировой войны был использован впервые немцами в виде химического отравляющего вещества (в 1915 году сначала против англичан и французов, а затем и против русской армии). Хлор редко встречается в виде продуктов, его главным источником является поваренная соль в виде приправы к пище.

Соединения хлорасил – сильнейшие окислители. Поэтому раствор хлора в воде используют для отбеливания тканей, при помощи хлора дезинфицируют воду. Рассмотрим это свойство подробнее.

История применения хлорактивных дезинфицирующих средств неразрывно связана с именем выдающегося венгерского врача-акушера Игнаца Земмельвейса. Именно ему принадлежало одно из значимых открытий медицины 19 века. Работая в акушерской клинике в Вене, И. Земмельвейс пришел к выводу, что случаи родильной горячки у женщин связаны с инфицированием пациенток болезнетворными агентами.

По мнению акушера, заразное начало передавалось посредством рук врачей, осматривавших беременных и принимавших роды, а также выполнявших гинекологические операции без предварительного проведения надлежащей обработки кожных покровов кистей и предплечий. Тогда в качестве профилактической меры И. Земмельвейс предложил тщательно мыть руки медицинских работников раствором хлорной извести. Данное мероприятие позволило значительно уменьшить число случаев заболеваний, в т.ч. с летальными исходами. Однако открытие получило признание уже после смерти знаменитого врача.

По своей химической природе хлорактивные дезинфицирующие средства относятся к галоидсодержащим соединениям, обладающим окислительными свойствами. Хлорактивные дезинфектанты имеют целый ряд преимуществ: обладают широким спектром антимикробной активности, пагубно воздействуя на все виды бактерий (в том числе спорообразующие), вирусы и грибы, относительно быстрым действием, отбеливающим и гомогенизирующим эффектом, хорошей растворимостью в воде, низкой стоимостью, удобством транспортировки, хранения препаратов и приготовления рабочих растворов. Необходимо иметь в виду, что в ряде случаев применение хлорактивных веществ может вызвать коррозию изделий медицинского назначения, повреждение поверхностей из «деликатных» материалов, обесцвечивание тканей, раздражение слизистых оболочек органов дыхания и глаз у лиц, находящихся в контакте с рабочими растворами препаратов. Антимикробное действие хлорсодержащих препаратов снижается в присутствии органических веществ.

Тот факт, что хлорный отбеливатель может вывести сильные пятна, показывает, насколько сильно его воздействие на ткань. Эти отбеливатели могут не только обесцветить, но и повредить ткань, поэтому вы должны читать этикетки на отбеливателе и одежде, прежде чем приступить к отбеливанию. Хлорные отбеливатели следует использовать только на простынях, наволоках, полотенцах для ванной и кухни, скатертях, майках и белых носках. Не следует применять отбеливатель к шелку, эластичным материалам, вроде спандекса, шерсти и т.д.

Среди неорганических хлорактивных соединений наибольшее распространение в настоящее время получил гипохлорит натрия. Химическим способом получают препарат с содержанием активного хлора от 9,5 до 19 % и представляющий собой прозрачную жидкость зеленовато-жёлтого, желтого или коричневого цвета. Примерами дезинфицирующих средств, на основе гипохлорита натрия, являются «Гипостабил», «Гипостабил-форте», «Дезарексхлор», «Форэкс-хлор», «Форэкс-хлор ультра», «Хлоролюкс».

Гипохлорит натрия, полученный данным способом, применяют для обеззараживания сточных вод, плавательных бассейнов, выделений пациентов, поверхностей в помещениях, оборудования, мебели, посуды, игрушек и т.д. Другим способом получения гипохлорита натрия является электролиз. Препарат, полученный электрохимическим способом, имеет содержание активного хлора в пределах 0,5–0,9 %, широко применяется в медицинских организациях для обеззараживания поверхностей, игрушек, белья, посуды, санитарно-технического оборудования, предметов ухода за больными с кишечными и капельными инфекциями бактериальной и вирусной этиологии, туберкулёзом, дерматомикозами, а также отдельных объектов при особо опасных инфекциях.

Благодаря разнообразию форм выпуска, широкому спектру активности в отношении различных микроорганизмов хлорсодержащие дезинфицирующие средства применяют для, дезинфекции поверхностей, мебели, оборудования, посуды, инвентаря, белья, игрушек в медицинских организациях, организациях общественного питания, объектах коммунально-бытового обслуживания, детских дошкольных и образовательных учреждениях, культурно-оздоровительных и спортивных комплексах, учреждениях социального обеспечения, пенитенциарной системе и т.д. Данная группа препаратов активно применяется для дезинфекции сточных вод, вод плавательных бассейнов, питьевой воды.

Применение соединений азота в качестве добавок к колбасным изделиям

Добавки – это вещества, не предусмотренные как обязательные в рецептуре и вводимые в колбасные изделия для улучшения качества или рационального использования сырья. Существует мнение, что введение добавок в колбасные изделия направлено лишь на улучшение экономических показателей их производства. В действительности ряд добавок улучшают вкус, запах, консистенцию и товарный вид продукта и способствуют повышению его качества. Наряду с этим мясной белок мясопродуктов не может быть равноценно заменен растительным белком. Несмотря на близкий аминокислотный состав, растительные и некоторые животные белки неравноценны мясному.

Введение добавок в колбасные изделия и другие мясопродукты обосновано только в том случае, когда их введение позволит:

• сохранить питательные качества продуктов;

• обеспечить необходимые ингредиенты для продуктов, изготовляемых для потребителей со специфическими запросами питания;

• повысить стойкость при хранении или улучшить их органолептические свойства;

• участвовать в формировании качества продукта при условии, что добавка не маскирует недоброкачественность сырья или низкий санитарно-гигиенический уровень производства.

Наряду с эффективностью основного действия добавки должны быть безвредны для потребителя.

Рассмотрим соединения азота, применяемые в качестве добавок к колбасным изделиям:

Е129 – нитрит калия. В РФ разрешён в качестве консерванта и фиксатора цвета (окраски). Нитрит в мясопродуктах усиливает бактерицидное действие, оказываемое солью, кислотами и нагреванием («эффект Периго»), и защищает содержащийся в мясе жир от окислительной порчи. Кроме того, он выделяет окись азота, вступающую в реакцию с нестабильным красящим веществом крови миоглобином с образованием свето-, кислородо- и термостойкого нитрозомиоглобина. В результате происходит стабилизация красной окраски мясопродуктов. Наряду с этим нитрит участвует в создании аромата продукта. Способен вызывать раковые опухоли у человека.

Е250 – нитрит натрия. В РФ разрешён в качестве консерванта и фиксатора цвета (окраски). Вызывает нарушения артериального давления. Нитрит натрия может применяться в пищевой промышленности в чистом виде или в форме нитритной посолочной смеси, т.е. разбавленным поваренной солью в соотношении от 1:200 до 1:250. В некоторых странах (например в Германии) использование нитрита в чистом виде на пищевых предприятиях вообще не допускается. На российские пищевые предприятия нитрит натрия поступает в упаковке до 3 кг, его хранят отдельно в закрытом специальном помещении. Лица, работающие с нитритом, проходят специальный инструктаж и утверждаются директором предприятия. В цех нитрит натрия поступает только в виде раствора 2,5 %-й концентрации. В производстве мясопродуктов нитрит усиливает бактерицидное действие, оказываемое солью, кислотами и нагреванием ("эффект Периго"), и защищает содержащийся в мясе жир от окислительной порчи. Кроме того, нитрит выделяет окись азота, вступающую в реакцию с нестабильным красящим веществом крови миоглобином с образованием свето-, кислородо- и термостойкого нитрозомиоглобина. В результате происходит стабилизация красной окраски мясопродуктов. Наряду с этим нитрит участвует в создании аромата продукта при солении.

Е251 – нитрат натрия. В РФ разрешён в качестве консерванта и фиксатора цвета (окраски). Вызывает раковые опухоли, нарушения артериального давления.

Е252 – нитрат калия. В РФ разрешён в качестве консерванта и фиксатора цвета (окраски). Вызывает раковые опухоли.

Применение аммиака как хладагента

Аммиак (NH₃) является наиболее перспективным среди природных веществ, которые используются в качестве рабочих тел в холодильных установках и знаком под обозначением R717.

Аммиак относится к группе хладагентов среднего давления и применяется при температуре конденсации не выше 55 °С. Аммиак обладает высоким значением теплоты парообразования, что позволяет уменьшить массовый расход хладагента, циркулирующего в системе холодильной установки. Особенно это качество аммиака актуально при создании холодильных установок большой мощности (холодопроизводительностью более 100 кВт).

Для аммиака характерна высокая температура нагнетания, которая может привести не только к разложению масла, но и к его вспышке. Это ограничивает применение в аммиачных установках воздушных конденсаторов.

К маслам, используемым в аммиачных холодильных машинах, предъявляют жесткие требования в отношении их термической стабильности в присутствии воздуха, влаги и металлических катализаторов. Недостаточная термическая стабильность масел приводит к образованию амидов, образованию отложений и коксованию на горячих клапанах компрессора, эмульсий в испарителях.

Одним из недостатков аммиака является то, что он вызывает коррозию медных сплавов, особенно в присутствии влаги, поэтому трубопроводы, теплообменные аппараты и арматуру данных установок выполняют из стали.

Высокая электрическая проводимость аммиака (1,1·10^-7См/м) затрудняет создание полугерметичных и герметичных компрессоров, работающих на аммиаке.

Поскольку аммиак является веществом природного происхождения, то он, в отличие от большинства распространенных фреонов, не оказывает никакого загрязняющего воздействия на окружающую среду.

Аммиак – это вещество с резким удушающим запахом, вредным для организма человека. Предельно допустимая концентрация R717 в рабочей зоне (ПДК) составляет 20 мг/м³, а опасное для жизни объемное содержание составляет 350…700 мг/м³. Аммиак горюч при его объемной концентрации в воздухе свыше 11% и взрывоопасен при концентрации в пределах от 15 до 28 %, токсичен. Негативные свойства R717 заставляют принимать специальные меры, обеспечивающие безопасную эксплуатацию аммиачных холодильных установок, что требует от эксплуатирующей организации решения большего количества организационных и технических вопросов.

Между тем, вопросы безопасного использования аммиака успешно решаются за счет:

• использования современных систем с минимальной заправкой;

• использования систем промежуточного охлаждения;

• использования систем автоматики и предупреждения;

• вентиляция машинных отделений;

• обучение и сертификация персонала.

Таким образом, аммиак имеет хорошее будущее в качестве рабочего тела холодильных установок различной мощности. При его правильном использовании может быть обеспечен не только необходимый уровень безопасности, но и высокая эффективность установок.

Значение консервантов как пищевых добавок

Консерванты – наиболее популярный вид пищевых добавок Е. Это и понятно, потому что консерванты делают возможным длительное хранение пищи на складах, на полках магазинов и после покупки. Консерванты убивают бактерии и таким образом удлиняют сроки годности пищевых продуктов. Человек не погибает от употребления в пищу консервантов, потому что обладает большой массой и, к тому же, консерванты частично разрушаются в желудке под воздействием соляной кислоты.

Консерванты бывают натуральные и синтетические. К натуральным консервантам относятся, например, уксусная и молочная кислота. Натуральные консерванты считаются безопасными.

Синтетические консерванты (вместе с антиокислителями) наиболее опасные и вредные для здоровья пищевые добавки.

Консерванты обозначаются литерами Е 200, Е 290 и Е 1125.

Синтетические пищевые консерванты Е могут вызвать рак, каменно-почечную болезнь, расстройство кишечника, аллергию (дерматит, астму). Некоторые консерванты могут нарушать артериальное давление. Такой распространённый консервант, как Е 211, разрушает печень, нарушает работу нервной системы, а в соединении с витамином С вызывает рак. Также консерванты могут вызывать такие симптомы отравления, как головная боль и тошнота.

Нитраты, добавляемые в продукты питания с целью подавления жизнедеятельности бактерий, попадая в организм человека, мешают усвоению кислорода - вызывают кислородное голодание.

К сожалению, пищевые консерванты присутствуют почти во всех продуктах. В напитках, кондитерских изделиях, мясных и рыбных продуктах и т.д. Молоко, купленное в магазине, благодаря консервантам не скисает, а гниет. Даже фрукты не избежали этой участи, например, цитрусовые (лимоны, апельсины и т.д.) обрабатываются дифенилом Е 230. Эта пищевая добавка крайне опасное и ядовитое вещество, которое вызывает рвоту, если его случайно вдохнуть. Попадая в организм, этот консервант вызывает рак, заболевания почек, печени, сосудов и нервной системы.

Некоторые продукты особенно опасны в силу повышенного содержания в них пищевых консервантов и других вредных пищевых добавок – вот список самых вредных продуктов с Е:

1. Жевательные резинки, сладости.

2. Вареные, колбасы, сосиски, сардельки, мясные фарши.

3. Копченое мясо и рыба, копченые и полу копчёные колбасы.

4. Йогурты.

5. Чипсы и картофель «Фри».

6. Мороженное.

7. Напитки.

8. Соусы.

9. Сухарики.

10. Шоколад.

Как предупредить вред, который наносят здоровью пищевые консерванты Е? Читать этикетки на упаковках и стараться не покупать те продукты, в которых присутствуют такие пищевые добавки, как синтетические консерванты. Тщательно мыть фрукты и овощи и очищайте их перед употреблением – хотя в кожуре фруктов и овощей содержится много витаминов, там же скапливается наибольшее количество нитратов.

Практическая часть

Опыт № 1. Выделение углекислого газа из гидрокарбоната натрия.

Гидрокарбонат натрия (пищевая сода) – это кислая натриевая соль угольной кислоты. Молекулярная масса (по международным атомным массам 1971 г.) – 84,00. Область применения пищевой соды весьма обширна, достаточно сказать, что данное вещество практически повсеместно используется для выпечки изделий из теста (здесь оно выступает в качестве разрыхлителя). Кроме того, именно сода часто помогает «вернуть к жизни» старое, долго отлежавшее в морозильной камере сырое мясо (хотя такой продукт, конечно, пользы особой уже организму не принесет) либо смягчить его. Рассмотрим применение гидрокарбоната натрия в кулинарии.

Формула соды: NaHCO_3.

В кулинарии чаще встречается такая реакция с уксусной кислотой с образованием ацетата натрия:

NaHCO₃ + CH₃COOH → CH₃COONa + H₂O + CO₂↑

Сода хорошо растворяется в воде. Водный раствор питьевой соды имеет слабощелочную реакцию. Шипение соды – результат выделения углекислого газа CO₂ в процессе химических реакций.

Термическое разложение.

При температуре 60 °C гидрокарбонат натрия распадается на карбонат натрия, углекислый газ и воду (процесс разложения наиболее эффективен при t 200 °C):

2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O + CO₂.

При дальнейшем нагревании до 1000 °C (например, при тушении пожара порошковыми системами) полученный карбонат натрия распадается на углекислый газ и оксид натрия:

Na₂CO₃ → Na₂O + CO₂.

Процесс разрыхления основан на выделении углекислого газа. За счет этого тесто «приподнимается» при выпечке.

Опыт № 2. Качественный метод определения диоксида серы

На полоску крахмальной бумаги наносят 2–3 капли раствора иодида калия и сразу же помещают на 5–10 С в стаканчик для взвешивания с раствором йода, укрепляя полоску с помощью крышке в воздушном пространстве над раствором йода. На полоске должно появиться светло-синее окрашивание. Приготовленную таким способом полоску йодкрахмального индикатора следует использовать немедленно.

В коническую колбу помещают навеску подготовленной пробы продукта массой около 20 г. В случае густых консервированных продуктов к пробе добавляют около 20 мл, а в случае сушеных фруктов и овощей – около 50 мл горячей воды и содержимое колбы перемешивают. Затем вносят 2 мл раствора ортофосфорной кислоты и сразу же закрывают колбу пробкой, с помощью которой в воздушном пространстве над продуктом закрепляют полоску йодкрахмальной индикаторной бумаги. Колбу помещают на кипящую водяную баню.

При содержании в продукте свободного диоксида серы не менее чем 0,0002 % индикаторная бумага должна обесцветиться не более чем через 5 мин.

Если бумага не обесцветилась, то определяют наличие связанного диоксида серы. Для этого снова берут навеску продукта, как описано выше, и подщелачивают ее, добавляя раствор гидроокиси натрия в небольшом избытке (по индикаторной универсальной бумаге). Через 5 мин смесь подкисляют раствором ортофосфорной кислоты; объем раствора кислоты должен составлять не менее 10 % объема раствора гидроокиси натрия, взятого для подщелачивания. Сразу же колбу закрывают пробкой, удерживающей полоску йодкрахмальной индикаторной бумаги, помещают колбу на кипящую водяную баню и через 5 мин оценивают обесцвечивание индикаторной бумаги.

Опыт № 3. Изучение влияния отбеливателей на кожу рук

Для изучения влияния отбеливателя на кожу рук мы приготовили их растворы согласно соотношениям, указанным на упаковке. В каждый из представленных отбеливателей мы поместили небольшой образец куриной кожи. Мы понимаем, что куриная кожа качественно отличается от кожи человека, но по общему строению они совпадают. Через 24 часа мы проверили состояние кожи: во всех образцах она приобрела матовую окраску, и на дне пробирки образовался небольшой осадок. Учитывая этот факт, мы пришли к мнению, что и хлорсодержащие отбеливатели, и кислородсодержащие отбеливатели небрежно относятся к коже рук.

Опыт №4. Изучение выделения хлора при растворении хлорсодержащих

отбеливателей

Основное преимущество хлорсодержащих отбеливателей – это их экологичность. Ведь из растворов хлорсодержащих отбеливателей выделяется газообразный хлор. Чтобы подтвердить это мы провели следующий эксперимент.

Убедиться в выделении газообразного хлора из растворов отбеливающих средств можно с помощью качественных реакций.

При барботировании раствора отбеливающего средства с помощью резиновой груши выделяющийся продукт восстановления гипохлорит-иона хлор, поступает по газоотводной трубке в пробирку с йодидом калия, в которую добавлено несколько капель раствора крахмала. Газообразный хлор окисляет йодид-ионы с образованием молекулярного йода, который образует сине-фиолетовое окрашивание с крахмалом.

1) ClO^– + I^–_{(любой восстановитель)} + H₂O Cl₂ + I₂ + OH^–

2) Cl₂ + 2I^– I₂ + 2Cl^–

3) I₂ + крахмал (C₆H₁₀O₅)nсине-фиолетовое окрашивание

Опыт № 5. Определение нитритов (метод, основанный на реакции Грисса)

20 г пробы, подготовленной к анализу, взвешивают с погрешностью не более 0,01 г и помещают в химический стакан. Заливают 35–40 см³ дистиллированной воды, нагретой до (55±2) °С, и настаивают, периодически перемешивая, в течение 10 мин. Затем вытяжку фильтруют через ватный фильтр в мерную колбу вместимостью 200 см³. Навеску несколько раз промывают и переносят на фильтр, где ещё промывают водой, затем раствор охлаждают и доводят водой до метки.

20 см³ вытяжки помещают в мерную колбу вместимостью 100 см³, добавляют 10 см³ раствора гидроокиси натрия (NaOH) и 40 см³ раствора серно-кислого цинка (ZnSO₄) для осаждения белков. Смесь в колбе нагревают 7 мин на кипящей водяной бане, после чего охлаждают, доводят до метки водой, перемешивают и фильтруют через обеззоленный фильтр.

Параллельно проводят контрольный анализ на реактивы, помещая в мерную колбу вместимостью 100 см³ вместо 20 см³ вытяжки 20 см³ дистиллированной воды.

В коническую колбу вместимостью 100 см³ помещают 5 см³ прозрачного фильтрата, полученного после осаждения белков, 1 см³ раствора аммиака, 2 см³ раствора соляной кислоты, 2 см³ дистиллированной воды и, для усиления окраски, 5 см³ образцового раствора азотисто-кислого натрия, содержащего 1 мкг в 1 см. Затем в колбу приливают 15 см³ реактива Грисса и через 15 мин измеряют интенсивность окраски на фотоэлектроколориметре с зелёным светофильтром в кювете толщиной поглощающего свет слоя 2 см в отношении раствора сравнения

Заключение

Современный, грамотный специалист материального обеспечения должен знать органические и неорганические вещества, которые составляют основу пищевых продуктов, текстильных материалов, моющих и дезинфицирующих составов. Поэтому лейтмотивом нашей научной работы стало умение применять различные свойства неорганических соединений в своей будущей профессиональной деятельности. В данной работе мы изучили состав, строение и свойства основных компонентов продуктов питания, процессов, происходящих при их хранении в ходе кулинарной обработки, в также влияние исходных и полученных веществ на здоровье человека. Таким образом, изложенные в данном проекте свойства неорганических соединений призваны помочь будущим специалистам тылам сформировать профессионала.

Литература

1. Аскалонов, С.П. Микробиологические исследования и санитарная экспертиза пищевых продуктов / С.П. Аскалонов, И.Б. Добриер, Б.Л. Городин. – Киев: Медиздат, 1955. – 157 с.

2. Корнелаева, Р.П. Санитарная микробиология сырья и продуктов животного происхождения / Р.П. Корнелаева, П.П. Степаненко, Е.В. Павлова. – М.: 2006. – 407с.

3. Третьяков Ю.Д. Неорганическая химия. Т.3: Химия переходных элементов / Ю.Д. Третьяков, А.А. Дроздов, В.П. Зломанов, Г.Н. Мазо, Ф.М. Спиридонов. – М.: Академия, 2007. – 352 с.

4. Сапходоева О.И., Френкель Е.Н. и др. Химия: учеб. пособие / под общ. ред. О.И. Сапходоевой. – Вольск: ВВИМО, 2015. – 410 с.

5. Сода кальцинированная [Интернет-ресурс] https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B0%D1%80%D0%B1%D0%BE%D0%BD%D0%B0%D1%82_%D0%BD%D0%B0%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%8F

Код для цитирования: Скопировать