Изучение свойств природных индикаторов, содержащихся в растениях

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 12 Марта 2014 в 13:12, дипломная работа

Краткое описание

Этим летом мне подарили красивую футболку, а я её испачкала соком вишни. Что бы не огорчать маму, я решила это пятно вывести. Что я только не делала: терла его хозяйственным мылом и стирала с порошком. По совету бабушки протирала ваткой с уксусной кислотой, а потом нашатырным спиртом, но ничего не помогало. К моему удивлению пятно становилось то ярко красным, то фиолетовым, то синим. Это мне напомнило урок химии, когда мы исследовали различные вещества с помощью индикаторов.

Содержание

1. Введение……………………………………………………………………………………………3
2. Теоретическая часть……………………………………………………………………………….5
2.1. Индикаторы. Общие понятия. Классификация…………………………………………………5 2.2. Кислотно – основные индикаторы. История их открытия…………………………………….6
2.3. Растительные пигменты………………………………………………………………………….7
2.4. Антоцианы и их свойства………………………………………………………………………..8
2.5. Роль антоцианов в жизни растений……………………………………………………………..9
2.6 Применение и биохимическая роль природных индикаторов…………………………………11
2.6.1. Применение природных индикаторов в медицине…………………………………………..11
2.6.2. Применение природных индикаторов в народном хозяйстве и быту……………………...12
3. Практическая часть………………………………………………………………………………...14
3.1. Методика изготовления индикаторов…………………………………………………………14
3.2. Приготовление растительных индикаторов и исследование их свойств……………………14
3.3. Определение рН среды средств бытовой химии и косметических средств…………………17
3.4 Метод нанесения надписей на лепестки цветов………………………………………………..17
Заключение……………………………………………………………………………………………19
Список используемой литературы…………………………………………………………………..20
Приложения…………………………………………………………………………………………..21
Приложение 1. Кислотно – основные индикаторы……………………………………………….21
Приложение 2. Растительные пигменты…………………………………………………………...22
Приложение 3. Весовые соотношения природного сырья и воды для приготовления
индикаторов………………………………………………………………………..23
Приложение 4. Применение природных индикаторов……………………………………………24
Приложение 5. Изменение окраски природных индикаторов в разных средах………………….25
Приложение 6. Реакция среды косметико-гигиенических, моющих и других средств.
Способы удаления пятен растительного происхождения………………………..26
Приложение 7. Фотоиллюстрации к экспериментам………………………………………………27

Вложенные файлы: 1 файл

hgshneer nlkamvr ffdycmouj hgumtpkeaxb.doc

— 6.05 Мб (Скачать файл)

Ход опыта: а) Берут сахарный сироп из клубники, малины и чёрной смородины. Добавляют  10 мл воды и настаивают в течении 30 мин. Затем отфильтровывают раствор через бумажный фильтр в чистую пробирку.

б) Из свежего сырья индикаторы изготавливают следующим способом. Плоды и ягоды разотрем в чашке с небольшим количеством песка и добавим несколько миллилитров спирта, ацетона или другого растворителя, ведь необходимым условием является экстракция краски данным растворителем. После этого экстракт нейтрализуем мелом, так как сок растений чаще всего кислый.

Наблюдение: происходит окрашивание раствора.

Вывод:  Цвет раствора убеждает в том, что  антоцианы – водорастворимые пигменты.

Опыт № 2. Приготовление  индикаторов из цветов и краснокочанной капусты.

Цель: приготовление вытяжки антоцианов.

Оборудование: лепестки цветов (герань, роза), листья краснокочанной капусты, дистиллированная вода; пробирка,  фильтровальная бумага, фильтр, спиртовка, колба.

Ход опыта: Берут красные, синие, фиолетовые лепестки цветков и помещают в колбу. Заливают 25 мл воды и доводят до кипения над пламенем спиртовки.  Нагревание выше 700С приводит к разрушению     мембран клеток. Антоцианы свободно выходят из клеток, окрашивая воду. Затем раствор охлаждают и отфильтровывают через бумажный фильтр в чистую пробирку.

Так же делают вытяжку из листьев краснокочанной капусты.

Вывод:  Цвет раствора убеждает в том, что  антоцианы – водорастворимые пигменты.

Опыт № 3. Анализ растительных пигментов методом бумажной хроматографии.

Цель: показать, что растительные пигменты имеют сложную структуру.

Оборудование: фарфоровая чашка, ступка, фильтровальная бумага, скрепка, стакан; мел, песок, ацетон, листья герани и лепестки розы.

Ход опыта: В фарфоровую чашку помещаем 2г измельчённых листьев герани (липестков розы), небольшое количество мела и песка, растираем до образования однородной смеси, добавляем 10 мл ацетона, перемешиваем и переносим в химический стакан. Затем в экстракт на 2-3 мм опускаем полоску фильтровальной бумаги и закрепляем её при помощи скрепки.

Наблюдение: через 30 минут наблюдаем зональное разделение разноокрашенных растительных пигментов на полосе фильтровальной бумаги. Разделение пигментов обусловлено их различной адсорбцией (поглощением в поверхностном слое) на фильтровальной бумаге и неодинаковой растворимостью в растворителе (ацетоне).

Вывод: Антоцианы содержаться в плодах, цветах и листьях растений.

Опыт № 4. Экспериментальное подтверждение индикаторных свойств отвара листьев краснокочанной капусты.

Цель: доказать, что цвет пигментов зависит от рН среды.

Оборудование: отвар листьев краснокочанной капусты, раствор гидроксида калия и серной кислоты, химическая посуда

Ход опыта: К двум образцам отвара добавляем кислоту и щелочь, третий образец для сравнения.

Наблюдение: При добавлении кислоты цвет изменился на красный, при добавлении щёлочи – на зелёный.

Вывод: отвар листьев краснокочанной капусты обладает индикаторными свойствами.

Опыт № 5. Определить в сахарном сиропе, в отваре или в вытяжке лучшие проявляются идикаторные свойства. 
Цель: определить, влияет ли способ приготовления природных индикаторов на изменения цвета в различных средах. 

Оборудование: растворы сахарных сиропов чёрной смородины, малины, клубники; отвар лепестков роз; вытяжка из цветков пеларгонии (белая, розовая, малиновая); щёлочь, кислота; пробирки.

Ход опыта: Во все образцы добавляем кислоту и щёлочь.

Наблюдение: Везде происходит изменение цвета образца. В кислой среде на красный или розовый, в щелочной на жёлтый или зелёный .

Вывод: способ приготовления природных индикаторов не влияет на их индикаторные способности.

Опыт № 6. Исследование чувствительности растворов растительных индикаторов на изменение рН среды.

Цель: выяснить, какие природные индикаторы обладают высокой чувствительностью.

Оборудование: образцы природных индикаторов используемых в предыдущих опытах, сок свежих ягод (клюквы, ежевики, вишни); щёлочь, кислота; пробирки.

Ход опыта: Во все образцы добавляем кислоту и щёлочь.

Наблюдение: Из растительных индикаторов наиболее контрастные изменения получены у клюквы, чёрной смородины, краснокочанной капусты.

Вывод: В результате эксперимента я убедилась, что не все вещества обладают ярко выраженными индикаторными свойствами. В то же время растительные индикаторы полученные из клюквы, чёрной смородины, краснокочанной капусты можно с успехом применить для определения слабокислых и слабощелочных растворов в качестве универсальных.

Все данные исследования, были внесены в таблицу (приложение 5)

 

 

3.3 Определение рН среды  средств бытовой химии и косметических средств.  

Цель: с  помощью   полученных  индикаторов   исследовать     косметико-гигиенические и моющие средства.

Оборудование: образцы моющих и косметико-гигиенические средств; растительные индикаторы (малиновый, клюквенный, черной смородины); пробирки.

Ход опыта: В образцы моющих и косметических средств добавляем растительный индикатор. 

Наблюдение: Результаты наблюдений занесены в таблицу (приложение 6).

Вывод: При работе с моющими средствами и порошком необходимо применение каких-либо защитных средств (перчаток), так как их сильно - щелочная и сильно-кислая среды разрушают кислотную мантию эпидермиса, оказывая негативное влияние на кожу рук. Крем для рук  «Foot works», крем для бритья, а также жидкое мыло «Palmolive»  пригодны для использования, так как имеют слабо - кислую реакцию, соответствующую рН кислотной мантии. Жидкое мыло « Океан»  полезного влияния на кожу рук не оказывает.

3.4 Метод нанесения надписей  на лепестки цветов.

При подготовке данной работы на одном из сайтов была найдена информация о том, что некогда было в моде писать приглашения на лепестках цветов, а надпись выполнялась раствором кислоты или щелочи в зависимости от пигмента содержащегося в лепестке цветка и желаемого цвета надписи. Но способа выполнения, таких надписей на цветах, не в одном источнике я не нашла. В ходе эксперимента мною был найден метод нанесения надписей на лепестки цветов.

Опыт № 1. Исследование действия щёлочи и кислоты  на лепестки растений.

Цель: исследовать поведение лепестков пеларгонии в щелочной и кислотной средах.

Оборудование: лепестки пеларгонии, гидроксид аммония, соляная кислота (конц.)

Ход опыта: лепестки пеларгонии помещаем в химические стаканы с раствором аммиака и концентрированной соляной кислотой и накрываем стеклянным колпаком.

Наблюдение: при действии на лепестки кислот и щелочей происходит постепенное изменение окраски лепестков от краёв к центральной части. Это наблюдение натолкнуло меня на мысль о том, что необходимо нарушить целостность лепестка, как бы имитируя край лепестка, т.е ограниченность в пространстве.

 Вывод: Надрез, выполненный на лепестке становится как бы его краем. И интенсивность окраски проявляется именно в этом месте лепестка. Такой же эффект возникает и при накалывание надписи или рисунка на цветке.

Опыт № 2. Нанесение надписей и рисунков на лепестки цветов.

Цель: нанести надпись и рисунок на лепестки розы и тюльпана.

Оборудование: лепестки розы, тюльпан, тонкая игла, кисть для рисования, нашатырный спирт.

Ход опыта: накалывание рисунка и надписи с помощью тонкой иглы, а затем обработка нашатырным спиртом с помощью тонкой кисти для рисования.

Наблюдение: проявление надписи и рисунка, соответственно синим и зелёным цветом по намеченному контуру.

 Вывод: проявление надписи и рисунка обусловлено тем, что в лепестках цветов находятся растительные индикаторы – антоцианы, которые меняют цвет в кислой и щелочной среде.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение.

       Приступая к работе, я выдвинула предположения о том, что растения обладают индикаторными свойствами, которые можно использовать в различных сферах. Данные, полученные в ходе исследования различных растительных объектов, показали, что в плодах, листья и цветах растений содержатся красители (пигменты), обладающие индикаторными свойствами. В природе таких веществ большое количество. Я определила, что получить растительные индикаторы можно из любого вида сырья (сахарного сиропа, свежих ягод, листьев и цветов растений) в виде отваров, вытяжек и сока.

       В результате эксперимента я убедилась, что не все вещества обладают ярко выраженными индикаторными свойствами. В то же время растительные индикаторы, полученные из клюквы, чёрной смородины, краснокочанной капусты можно с успехом применять для определения слабокислых и слабощелочных растворов в качестве универсальных.

       К сожалению, почти у всех природных индикаторов есть серьезный недостаток: их отвары довольно быстро портятся, поэтому чаще используются более устойчивые спиртовые растворы. Положительным моментом является то, что они экологически безопасны, и их можно приготовить и использовать в домашних условиях.

       Надеюсь, что моя работа привлечёт внимание  учащихся, их родителей и педагогов, так как полученная информация  может быть использована не  только на уроках химии и  биологии, но и в узко прикладном  направлении, например в домашнем хозяйстве и на даче. Думаю, что моя работа будет способствовать развитию у учащихся любознательности и наблюдательности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список используемой литературы. 

 

  1. Артамонов В.И. Занимательная физиология растений.- М.:  Агропромиздат, 1991. – 337с.
  2. Байкова  В.М. Химия после уроков. Петрозаводск «Карелия», 1976. – 175 с.
  3. Большая Советская Энциклопедия: в 30 т.: т. 2/Гл. ред.: Прохоров А.М. — М.: Сов. Энцикл., 1970. — 97 с.
  4. Меженский В.Н. Растения-индикаторы. М.: ООО «Издательство ACT»; Донецк: «Сталкер», 2004 — 76 с.
  5. Оганесян Э. Т.   Руководство по химии поступающим в вузы. - М.: Высш. школа, 1991. - 464с.
  6. Семенов П.П. «Индикаторы из местного растительного материала», // журнал Химия в школе. №1, 1984 – 73 с.
  7. Химическая энциклопедия: в 5 т.: т. 2 / Гл. ред.: Кнунянц И.Л. – М.: Сов. Энцикл., 1990 – 671 с.  
  8. Энциклопедия для детей. Том. 17. Химия / Гл. ред.: Володин В.А. – М.: Аванта+, 2002 – 640 с.   
  9. http://www.edudic.ru/. Биофлавоноиды. Химическая энциклопедия
  10. http://ru.wikipedia.org/wiki/. Лакмус. Википедия. Свободная энциклопедия.
  11. http://www. moizveti.ucoz.ru/. Мой цветочный мир.
  12. http://travi.uvaga.biz/. Антоцианы. Лечебные травы.
  13. http://www.valleyflora.ru/. Удивительный мир растений.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложения.

 

 

Приложение 1

 

Кислотно – основные  индикаторы.

Индикатор

Интервал перехода

Окраска

Используемый раствор индикатора

в кислой среде

в щелочной среде

Метиловый фиолетовый

0,15-3,2

жёлтая

фиолетовая

0,1%-ый в воде

Метиловый жёлтый

1,2-2,3

красная

жёлтая

0,1%-ый в воде

Диметиловый жёлтый

2,9-4,0

красная

жёлтая

0,1%-ый в 90%-ном этаноле

Метиловый оранжевый

3,1-4,4

красная

жёлтая

0,04%-ый в воде

Метиловый красный

4,4-6,2

красная

жёлтая

0,1%-ый в этаноле

Лакмус

4,5-8,3

красная

синяя

1%-ый в воде

Нейтральный красный

6,8-8,0

синевато - красная

оранжево - жёлтая

0,1%-ый в 70%-ном этаноле

Фенолфталеин

8,2-9,8

бесцветная

малиновая

0,1%-ый в этаноле

Тимолфталеин

9,3-10,5

бесцветная

синяя

0,04 или 0,1 г в смеси 1:1 этанола и воды




 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Информация о работе Изучение свойств природных индикаторов, содержащихся в растениях