XIV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Алюминиевая посуда:за и против
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
I Введение
Актуальность
Алюминий - это достаточно дешевый, легкий и долговечный материал. Он хороший проводник тепла, следовательно, вода и пища в такой посуде нагреваются быстро.
Еще совсем недавно алюминиевая посуда была очень распространена. Но сейчас его популярность сходит на нет, так как в течение многих лет о нем ходят разные слухи. Некоторые люди считают, что алюминий токсичен, другие говорили о связи между алюминиевой посудой и болезнью Альцгеймера. Действительно ли использование алюминиевойпосуды опасно для Вашего здоровья? Об этом сейчас часто спорят. Мы сами дома часто пользуемся алюминиевой посудой и не видим в ней какой – либо опасности. Существуют также другие источники попадания ионов алюминия в организм человека, которые на данный момент изучены гораздо меньше. Считается, что алюминий может попасть в организм человека также через воздух (вдыхание паров), косметические и парфюмерные средства (помада, дезодоранты), лекарственные препараты.
Цель:Исследовать возможные пути попадания ионов алюминия в организм человека через использование в быту алюминиевой посуды; опытным путем подтвердив или опровергнуть непригодность алюминиевой посуды для приготовления и хранения пищи.
Задачи:
1. Собрать и изучить информацию по данной теме.
2. Углубить знания о алюминиевой посуде и ее видах.
3. Познакомиться с историей возникновения алюминиевой посуды.
4. Изучить влияние и возможное негативное воздействие на живой организм ионов алюминия.
5.Провести социологический опрос населения.
6. Составить и написать проект.
Предмет исследования: Алюминиевая посуда.
Объект исследования: Влияние алюминия на здоровье человека.
Гипотеза: Ионы алюминия попадают в организм человека с пищей, которая готовилась в алюминиевой посуде, представляют опасность для здоровья человека.
I Глава.
История распространения алюминиевой посуды.
В то время как немцы готовили на эмалированной посуде , а британцы использовали эту посуду для дезинфекции домов и больниц. Наполеон Бонапарт во Франции потребовал служащим разносить еду в алюминиевых тарелках, которые стоили дороже, чем золотые. Добытый металл продавался за шестьсот долларов за фунт, и 1820-х годах Европейское дворянство готово было заменить некоторые золотые и серебряные столовые приборы на алюминиевые.
Однако алюминий быстро терял свой блеск. Агрессивная добыча метала позволила сбить цену до $ 2,25 фунта в 1890 году. Несмотря на низкую цену, домохозяйки еще не знали о преимуществах приготовления пищи в алюминиевой посуде.Однако, два события - технический прогресс и универмаг скоро изменили это.
23 Февраля ,1886 года 22-летний изобретатель Чарльз Мартин
Холл, недавний выпускник колледжа, экспериментировал с алюминием в его лаборатории в Оберлин, штат Огайо. Записи блокнота Холла говорят, что в этот день он усовершенствовал процедуру недорогого производства алюминиевого соединения, которое могло быть использовано в посуде.
Изготовления Холла встретили грозное сопротивление. Домохозяйки не хотели отказываться от своих проверенных жестяных изделий. Крупные универмаги страны отказывались снабжаться новым продуктом преимущества, которого звучали чересчур фантастическими, чтобы казаться правдой. Поворотный момент наступил весной 1903 года. Один известный магазин в Филадельфии представил публичную демонстрацию по приготовлению еды в алюминиевой посуде. Сотни женщин с удивлением наблюдали, как профессиональный шеф-повар готовил яблочное повидло. Как только зрителям разрешили сделать шаг вперед и удостовериться в том, что ингредиенты не прилипли к кастрюле, заказы на алюминиевой посуду сразу посыпались.
К моменту смерти Холла в 1914 году его состоянии оценивалось на сумму 30 млн.долларов, он породил новую кухонную алюминиевую посуду, которая преобразовала американскую кухню.
Влияние алюминия на организм человека.
Алюминий достаточно сильно влияет на человеческий организм, поскольку его можно обнаружить почти во всех органах. В организме человека этот элемент обеспечивает установление связи с азотом и кислородом. Кроме этого, он принимает активную участие в регенеративных процессах, которые происходят в соединительных, эпителиальных и костных тканях. Алюминий также необходим организму для поддерживания работы околощитовидных желез, а также для образования фосфатных и белковых соединений.
Человеческий организм постоянно нуждается в пополнении необходимых для его нормального функционирования элементов. Исключением не стал и алюминий, количество которого в день должно достигать 35-49 мг.
Если суточное употребление алюминия превышает 50 мг., тогда можно наблюдать у человека его токсическое воздействие на функционирование целого организма. Итак, к чему может привести переизбыток алюминия:
нарушение нормальной работы центральной нервной системы, которая может сопровождаться постоянными депрессиями, нервными срывами, проблемами с памятью, сложностями в обучении, прогрессированием старческого слабоумия;
мозг начинает кровоснабжаться в недостаточном количестве, что со временем приводит к стремительному развитию энцефалопатии, болезни Паркинсона или болезни Альцгеймера;
опорно-двигательная система становится уязвимой, потому у человека наблюдаются патологические переломы, развитие остеопороза, рахита, остеохондроза, остеопатии. К тому же, у человека нарушается фосфорно-кальциевый обмен веществ, что отрицательно влияет на координацию движений;
перестают нормально функционировать почки;
формирование алюминоза, или алюминиевых легких, что сопровождаются болями по всему телу, сильным кашлем, потерей аппетита, болями в районе живота;
снижение гемоглобина в крови, в которой находится недостаточное количество эритроцитов, что приводит к неправильному обмену других элементов (цинк, магний, медь, фосфор).
II Глава. Виды алюминиевой посуды.
Алюминий – «молодой» металл. Его стали активно использовать только в ХХ веке. Именно в прошлом столетии к нему «приклеилось» звание крылатого металла, за то, что часто алюминий использовали в авиастроении. Однако в последнее время при строительстве самолетов все чаще применяются различные композитные материалы, хотя и наш «пострел» все еще в чести. В любом случае – от посуды из алюминия пока никто отказываться не собирается: производители продолжают ее выпускать, а граждане – использовать
Штамповка.
Посуда из штампованного алюминия стоит меньше, чем литая и производится из листов готового металла.
Существует очень много штампов, поэтому этим методом можно выпускать самые разнообразные виды посуды: казаны, котлы, сковороды, противни, тарелки, ложки, вилки и так далее. Современные формы позволяют делать очень изящные, подходящие под принципы актуальной интерьерной моды вещи.
Штампованные кастрюли, сковородки и другие виды кухонной утвари хорошо экономят энергию, так как быстро нагреваются. К минусам относится недолговечность.
Современные фирмы-производители стараются использовать только очень качественные листы алюминия. Для улучшения антипригарных свойств и продления срока службы обычно на штампованные сковородки наносятся разные покрытия, в том числе керамические.
Штампованная посуда иногда изготавливается методом ковки. Принцип ее заключается в обработке алюминия ковочными прессами и молотами. Этот процесс вытягивает частицы металла в том направлении, котором нужно, немного изменяя структуру. Штампованная кованная сковорода более прочная, чем обычная. Но стоит кованная штамповка примерно столько же, сколько литье.
Литье.
Посуда из литого алюминия – второй вид, который вы можете встретить в магазинах. Эта кухонная утварь изготавливается методом заливки алюминия в приготовленные формы. Из-за того, что такой способ позволяет избежать деформации металла, посуда не теряет в процессе изготовления ни доли своих теплопроводных свойств.
Стенки и дно кастрюль и сковородок, выполненных с помощью литья, зачастую толще, чем у их «штампованных собратьев». Обычно она служит долго. Однако такая посуда из алюминия является и более дорогой.
III Глава. Практическая часть.
Социологический опрос.
Мной был проведен социологический опрос. Суть опроса – выяснить как часто люди используют алюминиевую посуду и что им известно о её свойствах.
Вопросы социологического опроса:
Какую посуду вы используете дома?
алюминиевую
чугунную
из нержавеющей стали
с тефлоновым покрытием
эмалированную
Знаете ли вы о недостатках алюминиевых кастрюль?
Можно ли использовать алюминиевую посуду?
Знаете ли вы, какую пищу можно готовить в алюминиевой посуде, без вреда организму человека?
Можно ли в алюминиевой посуде готовить молочную кашу?
Можно ли в алюминиевой посуде варить морс, компот, борщ?
Знаете ли вы, что алюминиевая посуда запрещена к использованию в детских садах, школах?
Результаты социологического опросы:
Вывод:Население плохо информировано о вреде, который алюминиевая посуда может нанести здоровью человека при неправильном её использовании.
Исследование № 1.
Взаимодействия алюминия с растворами кислот и оснований.
Изучая специальную литературу я выяснила, что при взаимодействие алюминия с раствором соляной кислоты и раствором гидроксида натрия, выделяется Н2, поэтому пришла к выводу, что алюминий особый металл, который взаимодействует и с кислотами и с основаниями, то есть проявляет амфотерные свойства
Эксперимент № 1.
Определение среды распространенных пищевых блюд.
Таблица № 1
|
№ |
Наименование блюда |
Среда |
|
1 |
Суп вермишелевый на мясном бульоне |
Щелочная |
|
2 |
Щи |
Кислая |
|
3 |
Борщ |
Кислая |
|
4 |
Манная каша |
Щелочная |
|
5 |
Рисовая каша |
Щелочная |
|
6 |
Суп молочный |
Щелочная |
|
7 |
Суп гороховый |
Щелочная |
|
8 |
Кисель |
Кислая |
|
9 |
Солянка |
Кислая |
|
10 |
Гречневая каша |
Щелочная |
Вывод: Мною было обнаружено, что различные блюда имеют различную среду растворов.
Исследование № 2.
Если в алюминиевой кастрюле прокипятить раствор гидроксида натрия с концентрацией 0,01 моль/л в течении 15 мин. Затем остудить раствор и проверить его на наличие ионов алюминия раствором соляной кислоты с концентрацией 0,001 моль/л. То этот опыт покажет нам, что слабокислая среда раствора и слабощелочная среда раствора способствует незначительному переходу ионов алюминия в раствор.
Исследование № 3.
Если в алюминиевую посуду, взятую для исследований, налить дистиллированную воду и оставить на 10 суток, затем проверить воду на наличие ионов алюминия, добавляя раствор гидроксида натрия, будет заметно выпадение слабого светлого студенистого осадка, отсюда следует, что при нахождении в контакте с алюминиевой посудой длительное время, вода также насыщается ионами алюминия. Интенсивность перехода ионов в раствор, отраженная в данномисследовани, говорит о том, что хранение продуктов в металлической посуде небезопасно с точки зрения насыщения их ионами алюминия.
После проведения практического этапа исследования я пришла к следующим выводам:
Алюминий не любит контакта с кислотами и щелочами. Потому, что кислоты и щелочи, содержащиеся в продуктах, защитную пленку все-таки разрушают, и тогда металл переходит в пищу. Но щи, кисель или мясо в кисло-сладком соусе как раз и есть такие реактивы, которые имеют кислую среду, а молоко имеет щелочную реакцию. В результате в наши блюда со стенок кастрюль переходят соединения, не предусмотренные кулинарными рецептами. Нельзя хранить продукты, содержащие серу, кальций (яйца, молочные продукты, рассолы) в алюминиевой посуде.
На основании исследования я собрала рекомендации для хозяек:
Памятка «Советы хозяйкам»
В алюминиевой посуде без вреда для здоровья можно кипятить только чистую воду.
Пользоваться алюминиевой посудой постоянно нельзя, так как ионы алюминия могут накапливаться в организме человека, что способствует ухудшению здоровья человека.
Алюминиевые кастрюли следует использовать только для приготовления таких блюд, которые содержат мало кислот и обычное количество соли (картофель, каши, макароны).
Нельзя готовить в алюминиевой посуде молочные блюда и блюда из овощей и фруктов.
Нельзя готовить в алюминиевой посуде различные маринады с добавлением уксусной и лимонной кислот.
Нельзя хранить питьевую воду долгое время в алюминиевой посуде.
Нельзя хранить различные крупы в алюминиевой посуде.
Ни в коем случае не годится она и для варки диетических блюд и детского питания.
Нельзя мыть алюминиевую посуду металлическими щетками и мочалками и абразивными чистящими веществами, так как они разрушают оксидную пленку.
Перед первым применением новой алюминиевой посуды ее обязательно стоит вымыть. Естественно, не нужно при этом применять вещества с абразивами, железные мочалки – помните о «волшебной» пленке. Лучше воспользоваться обычным моющим средством и губкой.
Если кастрюля очень загрязнена, то ее можно вымыть содовым раствором (ложка на литр воды), грязь уйдет вместе с растворенной пленкой, а на их месте образуется новая и чистая.
Посуда из полированного Алюминия сохранит блеск, если её время от времени протирать толчёным мелом или зубным порошком. Но она должна быть сухой. Остатки мела удалите тряпочкой.
Накипь на алюминиевой посуде и окись алюминия, образующуюся на стенках, можно снять, если прокипятить в посуде какую-нибудь кислую пищу, например ревень, и она заблестит как новая.
IV глава. Заключение.
Изучая данную тему я узнала, сама по себе алюминиевая посуда не несет вреда.Когда-то давно наши предки научились плавить алюминий и делать из него алюминиевую посуду, люди ели и пили из нее, и до сих пор не вымерли.
Надо просто знать, что в ней можно готовить и хранить, а что нельзя. Но соцопрос показал, что многие люди плохо информированы о недостатках алюминиевой посуды.
В результате своей работы я выяснила, что ионы алюминия попадают в организм человека с пищей, которая готовилась в алюминиевой посуде представляют опасность для здоровья человека, что полностью подтверждает мою гипотезу.
Список литературы:
1) «Популярная библиотека химических элементов» / http://n-t.ru/ri/ps/pb013.htm
2) "Добровед.ру : "По секрету...." http://dobroweb.ru/secrets/486
3) Свободная энциклопедия «Википедия»/ http://ru.wikipedia.org/
4) Занимательная химия: Алюминий http://allmetalls.ru/al.html
5)ТОЧНАЯ МЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА http://www.tochmeh.ru
6) Предметы кухни http://www.predmeti.ru
7) Идеи для кухни http://www.kuhnja.su/
8) Организация здоровья http://budzdorov.org/