Газированная вода какая среда

Газированная вода – популярный безалкогольный прохладительный напиток. Она представляет собой питьевую или природную минеральную воду, обогащенную диоксидом углерода.

Мы решили изучить газированную воду – её свойства, состав, получение, применение и влияние на организм человека.

В данной работе рассматривается история открытия углекислого газа, с помощью которого стало возможным производство газированной воды. В работе проводится сравнительный анализ: полезны или нет напитки, содержащие газ и что ещё входит в их состав. В литературный обзор вошли разделы, посвященные истории возникновения газированных напитков и их влияния на организм человека. Практическая часть работы включает опыты по приготовлению газированной воды и лимонада, а также приводятся результаты исследования некоторых свойств газированных напитков.

Проблема: чрезмерное употребление газированной воды человеком.

Гипотеза исследовательской работы: действительно ли вредно постоянно пить газированную воду.

Актуальность работы: газированная вода, вред и польза которой обсуждается врачами, пьётся многими как обычная вода.

Цель работы: исследование свойств и влияния газированной воды на организм человека.

Изучить общие сведения о газированной воде.

Изучить физические и химические свойства веществ, из которых изготавливаются газированные напитки.

Приготовить газированные напитки и провести исследование возможного влияния их на организм человека.

Проанализировать полученные результаты.

Методы исследования: теоретические исследования, экспериментальные методы, наблюдение, анализ полученных результатов.

Теоретическая часть. Основные сведения о газированной воде

1.1. Краткий очерк истории открытия газированной воды

Вода – прозрачная, бесцветная жидкость, которая в чистом виде представляет собой химическое соединение кислорода и водорода. [1]

Газированный напиток (газировка) – жидкость, насыщенная газом.

Природная вода с газом известна с древнейших времён. Первому создать газированную воду удалось английскому химику Джозефу Пристли (Приложение 1, фото 3) в 1767 году. Это удалось ему после экспериментов с газом, выделяющимся при брожении в чанах пивоваренного завода. [3]

Первым промышленное производство газированной воды начал Якоб Швепп. В начале ХlХ века Швепп для удешевления производства стал применять для газирования обычную пищевую соду — стали называть «содовая».[5]

В дореволюционной России бутылочная вода считалась напитком «господским», её называли зельтерской (сельтерской), по названию напитка (взято от немецкого минерального источника Нидерзельтерс), производимого петербургским рестораном Ивана Излера в 30-х годах ХlХ века.[5]

В ХVII веке лимонадом назывался напиток, приготавливаемый из лимонного сока и лимонной настойки.

Американский фармацевт Джон Пембертон пытался найти средство от головной боли. С этой целью он сварил необычный сироп карамельного цвета. В рецептуру напитка входили отвар листьев коки, сахар и кофеин. В результате получился необыкновенно тонизирующий напиток.

В СССР были напитки из натуральных компонентов. В газированные напитки добавляли сахар и лимоны, а также экстракты различных трав и других растений. Хранились они всего 7 дней. [5]

Для приготовления напитка «Лимонад» используют сахар, лимонную кислоту, лимонную настойку, яблочный сок и колер. Этот напиток обладает жёлтым цветом, освежающим вкусом и ароматом эфирных масел лимона. Налитый в стакан, он продолжительное время выделяет углекислый газ.

Для приготовления «Ситро» применяется сахар, лимонная кислота, мандариновая, апельсиновая и лимонная настойки. Напиток светло-жёлтого цвета, имеет освежающий вкус и своеобразный аромат смеси цитрусовых плодов. На этикетках лимонадов в составе, как правило, указан колер — так называют жженый сахар. Его получают путём нагревания увлажнённого сахара и применяют в качестве натурального красителя. Его раствор в воде имеет тёмно – коричневый цвет и характерный приятный запах.

Статья АиФ.ru «Экстракт зверобоя против кофеина. Как делалась советская газировка» переносит нас во времена существования Советского Союза, чтобы мы могли узнать: из чего делали самые популярные советские газированные напитки.[5]

Выпуск «Байкала» был начат в Советском Союзе в 1973 году. В его состав помимо воды, сахара, лимонной кислоты добавляли экстракт зверобоя, солодкового корня, элеутерококка и эфирные масла: эвкалиптовое, лимонное, лавра, пихтовое. Рецепт «Байкала» сохранен и сейчас, его даже выкупили известные западные компании.

«Буратино» — самый знаменитый советский лимонад. Состав: вода, сахар, лимоны и апельсины.

Лимонадная основа грушевого газированного напитка «Дюшес» :грушевый настой, лимоны, сахар углекислый газ.

Рецепт «Тархуна» появился еще в XIX веке. Его придумал аптекарь Митрофан Лагидзе, живший в Тифлисе. Он добавил в подслащенную газированную воду экстракт растения тархуна (эстрагона).

Рецепт лимонада «Саяны» разработали в середине 60-х годов. В газированую лимонадную основу добавляется экстракт горной травы левзеи.

1.3. Получение и применение газированной воды

В природе газированная вода встречается редко и быстро выдыхается из-за низкой концентрации углекислого газа, теряя свои свойства. 24 апреля 1833 года в США была запатентована газированная содовая вода.

Способы получения газированной воды

Процесс газирования может быть осуществлён двумя способами:

— механическим способом в результате газирования в сифонах под высоким давлением, насыщая воду газом от 5 до 10 г/л;[3]

— химическим способом путём добавления в воду кислот и пищевой соды или методом брожения (квас, сидр).

Состав газированной воды

Газированную воду в бутылках обогащают углекислым газом, который очищает воду от микробов. При соединении углекислого газа с водой образуется угольная кислота.

Часто под маркой минеральной газированной воды продаётся искусственно минерализованная вода — обычная вода с добавлением соды, соли и углекислого газа. В таком случае на этикетке указано — «искусственно минерализованная».

Применение газированной воды

По потребительским свойствам газированная вода делится на четыре группы.[5]

Питьевая. Вода имеет невысокую минерализацию — до 0,5 г солей на один литр. Используется как для питья, так и для приготовления пищи.

Столовая. Минеральная (натуральная) вода пригодна для ежедневного применения. Содержание солей в ней не превышает 1 грамма на литр воды. На её основе изготовляются прохладительные напитки.

Лечебно-столовая. Вода содержит от 1 до 10 граммов солей на литр воды. Она не пригодна для приготовления пищи.

Лечебная. По своему химическому составу минеральная вода бывает:

– хлоридной. Хлоридные воды рекомендуются при болезнях обмена веществ, желудочно-кишечного тракта, желчных путей, печени, но противопоказаны при гипертонии.

– сульфатной. Сульфатные воды пьют при заболеваниях желчных путей, хроническом гепатите, сахарном диабете, ожирении, однако не рекомендуются детям и подросткам в период формирования костного скелета, так как могут препятствовать усвоению кальция.

– гидрокарбонатной. Гидрокарбонатные воды применяют для лечения мочекаменной болезни, сахарного диабета, противопоказаны страдающим гастритами.

1.4. Влияние газированной воды на организм человека

Газированная вода утоляет жажду, содержит полезные микроэлементы и исключает риск заражения опасными микроорганизмами. Вода необходима всем тканям человеческого тела, она разжижает кровь и способствует очищению организма от нежелательных веществ и продуктов распада.

Выпитые два стакана газировки вреда не принесут, но при частом употреблении угольная кислота раздражает слизистую оболочку желудка, а углекислый газ растягивает стенки желудка, повышает секрецию желудочного сока и провоцирует метеоризм. Употреблять газированную воду на голодный желудок нельзя. Минеральную воду следует пить после удаления из неё газа.

Столовую минеральную воду можно пить и готовить из неё еду.

Лечебно-столовая вода, если её минерализация больше 2–2,5 г на литр, пьётся после консультации с врачом, обычно не более 2–4 стаканов в день.

Лечебную минеральную воду пить строго по врачебной рекомендации.

Самой полезной газировкой является вода из природных минеральных источников. Благодаря растворённым в них природным газам, вода обладает лечебными свойствами — утоляет жажду, повышает аппетит и улучшает пищеварение. Детям врачи рекомендуют пить минеральную газированную воду только после трёх лет. Газированная вода противопоказана гипертоникам, так как углекислый газ может вызвать повышение давления.

2. Практическая часть

инструктаж по правилам безопасной работы в школьной лаборатории;

подготовка лабораторного оборудования и химической посуды для проведения работы;

ознакомление с устройством и приёмами работы с данным оборудованием и посудой;

ознакомление с техникой проведения работы;

изучение физико-химических свойств веществ;

2.1. Выбор и подготовка лабораторного оборудования и химической посуды для работы

Оборудование: весы, набор разновесов, лабораторный штатив, химические стаканы, химическая воронка, бумажные фильтры, стеклянная палочка с резиновым наконечником, предметное стекло, пробирки, пробка с коленчатой стеклянной трубкой, спиртовка, спички, шпатель. (Приложение 1, фото 2).

2.2. Практические опыты

Практический опыт 1. Получение углекислого газа нагреванием соды

Цель – получить углекислый газ.

Сырье: сода, вода, известковая вода.

Таблица 1. Исследование физических свойств веществ

Источник

Изучение кислотности газированных напитков

Нам хорошо известны такие продукты как газированные напитки. Многие газированные напитки мы используем для утоления жажды не только летом, но в течении всего года. Мы решили выяснить в своей работе насколько это полезно. В прошлом учебном году мы выясняли популярность употребления данных продуктов среди учеников нашей гимназии и выяснением состава данных продуктов.
Ранее мы рассмотрели только содержание сахара в исследуемых продуктах, тогда как они содержат и другие вещества. В данной работе мы подробнее рассмотрели содержание кислот в газированных напитках.
Цель:
Выяснить какие кислые вещества содержаться в газированных напитках и как они влияют на полезность данных продуктов.
Задачи:
1. Рассмотреть понятия «кислоты», «кислотность»;
2. Рассмотреть способы измерения кислотности; провести измерение кислотности напитков.
3. Рассмотреть содержание кислот в исследуемых продуктах.
4. Провести анкетирование учащихся.
5. По полученным данным построить диаграммы.
При написании нашей работы нам пришлось использовать знания из таких предметных областей как математика, биология, химия и домашняя экология.
Проведенная работа показала, что газированные напитки являются очень популярными среди учащихся гимназии, их употребляет до 95% опрошенных.
Большинство учащихся считают вредным употребление газированных напитков, в частности Кока-колы, но все равно употребляют ее.
Выводы:
1. В состав газированных напитков входят кислоты, которые добавляются для улучшения вкуса и как консерванты;
2. Кислотность раствора можно определять с помощью индикаторов или ионометрически, для определения кислотности газированных напитков удобнее использовать ионометрический способ;
3. Количественной характеристикой кислотности служит величина pH, для газированных напитков величина pH приблизительно равна 3, самыми кислыми являются Кока-кола и Пепси;
4. Несовпадение величин кислотности и содержания сахара с восприятием вкуса напитков учащимися может быть связано с тем, что наше восприятие вкуса индивидуально и субъективно.
5. Содержание кислот в напитках достаточно высоко, что может вызывать ряд заболеваний, соответственно употреблять их нужно умеренно.

Скачать:

Вложение	Размер
Rabota3.doc	416 КБ

Предварительный просмотр:

Государственное общеобразовательное учреждение

Красносельского района Санкт-Петербурга

Тема: «Изучение кислотности газированных напитков»

Карасева Ирина Владимировна

Алешина Наталья Сергеевна

учитель химии Анацко Ольга Эдуардовна

учитель математики Ханукович Евгения Моисеевна

Содержание

Состав газированных напитков 5

Классификация кислот 8

Химические свойства кислот 9

Понятие кислотности 10

Способы измерения кислотности 10

Ионометрический способ 12

Анкетирование учащихся гимназии. 12

Измерение кислотности напитков 16

Вред или польза газированных напитков 17

Заключение и выводы 19

Введение

Анкетирование учащихся нашей гимназии показало, что большинство учащихся систематически употребляет шоколадные батончики и газированные напитки. Газированные напитки чаще всего употребляют раз в неделю, шоколадные батончики раз в неделю (

50%) или раз в день (

50%). Учащиеся нашей гимназии предпочитают употреблять наиболее известные марки шоколадных батончиков и газированных напитков: сникерс, марс, милкивэй, твикс, кит-кат, пикник, баунти, 7up, pepsi, fanta, coca-cola, scheppes.

Таким образом, анкетирование показало, что изучаемые продукты являются широко употребимыми среди учащихся нашей гимназии.

Исследуемые продукты содержат в своем составе большое количество сахара. Например при употреблении 1 литра любого рассмотренного газированного напитка превышается суточная норма потребления сахара.

Проведя анкетирование и рассмотрев состав продуктов, мы представили полученные данные в виде таблиц и диаграмм. Такой способ представления оказался очень наглядным. Сравнивая различные таблицы и диаграммы мы смогли сделать свои выводы:
изучаемые продукты широко употребляются учащимися нашей гимназии
изучаемые продукты содержат большое количество сахара
при употреблении данных продуктов необходимо учитывать содержание сахара и не превышать суточную норму.

Мы рассмотрели только содержание сахара в исследуемых продуктах, тогда как они содержат и другие вещества. В данной работе мы подробнее рассмотрели содержание кислот в газированных напитках.

Выяснить какие кислые вещества содержаться в газированных напитках и как они влияют на полезность данных продуктов.

Рассмотреть понятия «кислоты», «кислотность»;
Рассмотреть способы измерения кислотности; провести измерение кислотности напитков.
Рассмотреть содержание кислот в исследуемых продуктах.
Провести анкетирование учащихся.
По полученным данным построить диаграммы.

При написании нашей работы нам пришлось использовать знания из таких предметных областей как математика, биология, химия и домашняя экология.

Состав газированных напитков

Газиро́ванная вода́ (газировка) — прохладительный напиток из минеральной или ароматизированной сладкой воды, насыщенной углекислым газом.

Газированная вода была изобретена английским химиком Джозефом Пристли в 1767 году. После экспериментов с газом, выделяющимся при брожении в чанах пивоваренного завода, он сконструировал аппарат, позволяющий с помощью насоса насыщать воду углекислыми пузырьками и назвал его сатуратором (лат. saturo — насыщать). Промышленное производство начал в 1783 году Якоб Швепп (от которого пошла торговая марка Schweppes).

Первые марки газированной воды

Напиток «Кока-кола» был придуман в США в1886 году. Его автор — фармацевт Джон Стит Пембертон. Название для нового напитка придумал бухгалтер Пембертона Фрэнк Робинсон, который, также владея каллиграфией, написал слова «Coca-Cola» красивыми фигурными буквами, до сих пор являющимися логотипом напитка.

«„Кока-кола“ за 5 центов» — первый рекламный плакат «Кока-Колы» периода 1900 годов

Основные ингредиенты Кока-Колы были таковы: три части листьев коки на одну часть орехов тропического дерева колы. Получившийся напиток был запатентован как лекарственное средство «от любых нервных расстройств» и начал продаваться через автомат в крупнейшей городской аптеке

В 1902 году кока-кола стала самым известным напитком в США.

И уже через пятьдесят лет после изобретения кока-кола стала для американцев чем-то вроде национального символа.

В 1916 году было возбуждено 153 судебных иска против марок-имитаторов, таких как «Fig Cola», «Candy Cola», «Cold Cola», «Cay-Ola» и «Koca Nola».

В 1988 году «Кока-Кола» вышла на рынок СССР.

Напитки компании «Кока-Кола» впервые появились в СССР в 1979 году в ходе подготовки Олимпийских игр в Москве.

Фанта— марка газированных прохладительных напитков, производимых компанией Кока-Кола.

Фанта была создана немецким подразделением Кока-Колы во время Второй мировой войны. Немецкое подразделение компании из-за войны не имело возможности получать концентрат Кока-Колы, и ему было необходимо чем-то загрузить производство. Основными компонентами нового напитка стал яблочный жмых (отходы производства сидра) и молочная сыворотка (побочный продукт сыроваренного производства). Получившийся напиток был желтого цвета и сильно отличался по вкусу от апельсиновой фанты, которая сейчас наиболее распространена

Sprite — газированный безалкогольный напиток выпускаемый компанией Coca-Cola. Идея названия напитка родилась в 40 годы XX столетия. В то время в рекламный компании Coca-Cola был особо популярен Малыш Спрайт — эльф с серебряными волосами и широкой улыбкой, который носил вместо шляпы пробку от напитка. Этот персонаж настолько полюбился потребителям, что Компания чуть позже использовала его имя для названия нового газированного напитка с лимонным вкусом и вкусом лайма — «Sprite».

«Пепси-кола» или просто «Пепси» — безалкогольный прохладительный напиток, продающийся по всему миру. Основной конкурент «Кока-колы»

По одной из версий название «пепси» Калеб Брэдхэм произвёл от слова диспепсия. По другой от содержавшегося в Pepsi вещества пепсина.

Диспепсия— нарушение нормальной деятельности желудка, затрудненное и болезненное пищеварение

Компания несколько раз становилась банкротом, но всё же сейчас так же популярна как и кока-кола.

Для данных напитков характерно искусственное насыщение углекислотой до концентрации 0,3—0,6%. Помимо освежающего эффекта углекислота оказывает консервирующее действие и бактерицидного воздействия на некоторые микроорганизмы. Освежающие и вкусовые свойства газированных напитков наиболее полно проявляются, когда они охлаждены до температуры 10—12°С. Биологическая ценность газированных напитков может быть повышена путем витаминизации.

Основу газированных напитков составляет газированная питьевая вода. Разнообразие же ассортимента газированных напитков обусловлено видами вспомогательного сырья, которое включает плодово-ягодные соки, сиропы и экстракты, сахар, сорбит, морсы, виноградные вина, настойки, ароматизаторы, пищевые кислоты, красители (колер) и др.

В состав газированных напитков входят различные добавки: регуляторы кислотности, подсластители.

Регулятор кислотности Е-330 – это обычная лимонная кислота, используется для придания приятного кислого вкуса. Лимонная кислота не раздражает слизистые пищеварительного тракта и разрешена к применению без ограничений. Другой регулятор кислотности — цитрат калия Е-332, также разрешен к применению и отвечает всем гигиеническим нормам. К сожалению, в качестве подкислителей могут использоваться и другие вещества, например ортофосфорная кислота E-338.

Подсластитель Е-951 – аспартам (Nutrasweet, Equal, Spoonful). Аспартам применяется как искусственный заменитель сахара. Аспартам примерно в 200 раз слаще сахара, но по сравнению с ним не содержит углеводов и калорий.

Таким образом в состав газированных напитков входят кислоты: лимонная, угольная и фосфорная.

Далее мы подробнее рассмотрим кислоты.

Кислоты

Кислоты — сложные вещества, которые состоят из атомов водорода, способных замещаться на атомы металлов и кислотных остатков.

Они получили своё название из-за кислого вкуса большинства кислот.

В водных растворах они диссоциируют на катион водорода (протон) и анион кислотного остатка, например соляная кислота распадается в растворе следующим образом:

Классификация кислот

По содержанию кислорода

бескислородные ( HCl , H 2 S);
кислородосодержащие (HNO 3 ).

По основности — количество кислых атомов водорода

По принадлежности к классам химических соединений

По растворимости в воде

Химические свойства кислот

Взаимодействие с оксидами металлов с образованием соли и воды :

Взаимодействие с нерастворимыми основаниями с образованием соли и воды , если полученная соль растворима :

Взаимодействие с солями , если выпадает осадок или выделяется газ :

Металлы, стоящие в ряду активности до водорода , вытесняют его из раствора кислоты (кроме азотной кислоты любой концентрации и концентрированной серной кислоты ), если образующаяся сольрастворима :

Содержание кислот в растворе характеризуется кислотностью раствора.

Понятие кислотности

Кислотность водного раствора определяется присутствием в нем положительных водородных ионов Н + и характеризуется концентрацией этих ионов в одном литре раствора C(H + ) (моль/л или г/л).

Для характеристики кислотности среды вводят водородный показатель рН, который можно определить как отрицательную степень десяти величины концентрации ионов Н + , то есть С(Н + )=10 -рН .

В зависимости от концентрации ионов Н + в растворе может быть кислая, нейтральная или щелочная среда (табл. 1).

Источник