"ქიმიის უწყებანი" ტომი:6, ნომერი:1, 56-64 გვ.

C ვიტამინის განსაზღვრა სასკოლო - საკლუბო კვლევით პროექტებში

თეა მათითაიშვილი

ასოცირებული პროფესორი/ქიიის დოქტორი

რეზიუმე: STEM პროექტებისა და განათლების დანერგვა, მათი პოპულარიზაცია კრიტიკულად მნიშვნელოვანია სწავლების პროცესში და ის უშუალოდ უკავშირდება ქვეყნის განვითარებას, კეთილდღეობას, უახლეს სოციალურ და ეკონომიკურ გამოწვევებს. ჩვენი პროექტის „C ვიტამინის განსაზღვრა სასკოლო - საკლუბო კვლევით პროექტებში“ მიზანს წარმოადგენს ქიმიასა და STEAM განათლების შორის მჭიდრო და მყარი კავშირების არსებობის დანახვა და გაანალიზება, განსხვავებული ფიქრი, კვლევა, ექსპერიმენტი, ახლის ძიება. არ არის სიახლე C ვიტამინის რაოდენობის განსაზღვრა ხილსა თუ ბოსტნეულში, ინტერნეტ - სივრცეშიც უამრავი მაგალითი თუ მეთოდი შეგხვდებათ. იგი თავისთავად მარტივი ქიმიური ექსპერიმენტია, თუმცა აღნიშნული ექსპერიმენტის ჩართვა და გამოყენება კვლევით პროექტებში და მოსწავლეთათვის ქიმიის, ბიოლოგიისა და მედიცინის ინტეგრირებით გამოყენებადი, პრაქტიკული სწავლების განხორციელება, სამწუხაროდ, საკმაოდ დიდ სირთულეს წარმოადგენს. დღეს შევეცდები მოგითხროთ, თუ როგორ შეიძლება მარტივი ქიმიური ექსპერიმენტი ვაქციოთ სასკოლო - საკლუბო კვლევით პროექტად.

საკვანძო სიტყვები: იოდის სტანდარტული ხსნარი, სახამებლის ხსნარი - ინდიკატორი, საკვლევი ხსნარის - ვიტამინ C-ს შემცველი ხსნარის გატიტვრა, გამოთვლები - C ვიტამინის რაოდენობრივი განსაზღვრა

STEM პროექტებისა და განათლების დანერგვა, მათი პოპულარიზაცია კრიტიკულად მნიშვნელოვანია სწავლების პროცესში და ის უშუალოდ უკავშირდება ქვეყნის განვითარებას, კეთილდღეობას, უახლეს სოციალურ და ეკონომიკურ გამოწვევებს. პროექტის „C ვიტამინის განსაზღვრა სასკოლო - საკლუბო კვლევით პროექტებში“ მიზანს წარმოადგენს ქიმიასა და STEAM-ში შემავალ სხვა დისციპლინებს შორის მჭიდრო კავშირის არსებობის დანახვა და გაანალიზება, განსხვავებული ფიქრი, კვლევა, ექსპერიმენტი, ახლის ძიება. ცხადია, C ვიტამინის რაოდენობის განსაზღვრა ხილსა თუ ბოსტნეულში არ არის სიახლე. მასზე ინტერნეტ სივრცეშიც უამრავი მაგალითი თუ მეთოდი შეგხვდებათ [1]. იგი თავისთავად მარტივი ქიმიური ექსპერიმენტია, თუმცა აღნიშნული ექსპერიმენტის ჩართვა და გამოყენება კვლევით პროექტებში და მოსწავლეთათვის ქიმიის, ბიოლოგიისა და მედიცინის ინტეგრირებით გამოყენებადი, პრაქტიკული სწავლების განხორციელება, სამწუხაროდ, საკმაოდ დიდ სირთულეს წარმოადგენს. წინამდებარე სტატიაში შევეცდები მოგითხროთ, თუ როგორ შეიძლება ერთი მარტივი ქიმიური ექსპერიმენტი ვაქციოთ სასკოლო - საკლუბო კვლევით პროექტად. 

პირველ რიგში, უნდა მოვიფიქროთ კვლევის თემა და ჰიპოთეზა, რომელშიც C-ვიტამინის განსაზღვრის მარტივი მეთოდი არ იქნება მხოლოდ ჩატარებული ქიმიური ექსპერიმენტი. მოდი, დავსვათ კითხვა  „განსხვავდება თუ არა C ვიტამინის შემცველობით ახლად და ქარხნულად დამზადებული ფორთოხლის წვენი?“. ცხადია, ექსპერიმენტით მიღებული შედეგებიდან ორი სახის პასუხია მოსალოდნელი -  რაოდენობა ან ერთნაირი იქნება ან განსხვავებული. მაგრამ როგორ ვაქციოთ ეს ექსპერიმენტული გაზომვის მეთოდები კვლევით პროექტად? ორივე სახის პასუხის შემთხვევაში  პროექტის ფარგლებში ასევე უნდა დაისვას დამატებითი კითხვები: „რა პირობებში იშლება С-ვიტამინი?“,  „რა ტემპერატურაზე  იშლება (თუ იშლება) С-ვიტამინის მოლეკულა?“, „თუ იშლება, როგორია მისი დაშლის სიჩქარე?“, „კიდევ რა ფაქტორები უწყობს ხელს მის დაშლას?“ ან პირიქით, „რა ფაქტორებმა შეიძლება შეუწყოს ხელი მის შენარჩუნებას?“. თითოეულ დამატებით კითხვაზე პასუხის გაცემით ჩვენ შევძლებთ პასუხი გავცეთ ცენტრალურ კითხვას და ახსნა მოვუძებნოთ, თუ რატომაა ერთნაირი ან განსხვავებული რაოდენობით С-ვიტამინი სხვადასხვა კვლევის ობიექტში. შესაბამისად, მარტივი ქიმიური გაზომვის მეთოდები გადაიქცევა კვლევით პროექტად.

ცხადია, С-ვიტამინის განსაზღვრის მეთოდზე დაფუძნებული სხვა უამრავი კვლევითი პროექტის ვარიაციის მოფიქრება შეიძლება, მაგალითად „განსაზღვრეთ C ვიტამინის შემცველობა სხვადასხვა ხილში“, „განსაზღვრეთ C ვიტამინის შემცველობა სხვადასხვა ბოსტნეულში“, „განსაზღვრეთ C ვიტამინის შემცველობა სხვადასხვა ხილის წვენში და შეადარეთ ეტიკეტზე მოცემულ მნიშვნელობას“, „განსაზღვრეთ C ვიტამინის შემცველობა უმ და მოხარშულ პროდუქტში“, „განსაზღვრეთ C ვიტამინის შემცველობა მაცივარში დაყოვნებულ და ახალ ფორთოხლის წვენში“, „განსაზღვრეთ C ვიტამინის შემცველობა ახლად მოკრეფილ და 2 კვირით შენახულ ხილში“ და ა. შ. [1]. თითოეული მათგანის დროს უნდა დაისვას  კვლევის თემიდან გამომდინარე  შესაბამისი დამატებითი კითხვები.

წინამდებარე კვლევაში  დავგეგმოთ და განვახორციელოთ პროექტი სახელწოდებით „C ვიტამინის შემცველობის განსაზღვრა ახლად გამოწურული ფორთოხლისა და ქარხნულად დამზადებული ფორთოხლის წვენში“. პროექტის განხორციელება მოიცავს ორ ეტაპის. პირველი ეტაპი გახლავთ ქიმიური ექსპერიმენტის ჩატარება, მეორე ეტაპი კი - გამოთვლების წარმოება და მიღებული შედეგების ანალიზი. მივყვეთ თანმიმდევრობით.

თავდაპირველად ჩავატაროთ ქიმიური ექსპერიმენტი, რისთვისაც აუცილებელია წინასწარ სამუშაო ხსნარების - იოდის სტანდარტული, სახამებლისა (ინდიკატორის) და ვიტამინ C-ს (ასკორბინის მჟავას) ხსნარების მომზადება, შემდეგ  მომზადებული სამუშაო ხსნარების გამოყენებით  ასკორბინის მჟავას ხსნარის, ახლად გამოწურული ფორთოხლის წვენისა და ქარხნულად დამზადებული ფორთოხლის წვენის გატიტვრა იოდის სტანდარტული ხსნარით.

 

სამუშაო ხსნარების დამზადება.

იოდის სტანდარტული ხსნარის მოსამზადებლად ავიღოთ 200 მლ მოცულობის სუფთა მშრალი მზომი კოლბა, რომელსაც მოვარგებთ მინის ძაბრს (ნახ. 1). კოლბაში ჩავასხათ 100 მლ გამოხდილი წყალი. მეზურის საშუალებით ავზომოთ 10 მლ 5% - იანი იოდის ხსნარი და გადავიტანოთ მზომ კოლბაში. მზომ კოლბას მოვარგოთ საცობი (ნახ. 2), დავიკავოთ იგი ორივე ხელში და გადავხაროთ ისე, რომ ხსნარი ჩაიღვაროს კოლბის ყელის ნაწილში, ერთი ხელით მუდმივად დავაფიქსიროთ საცობი. ეს მოქმედება გავიმეოროთ რამდენჯერმე, შეიძლება გაგიჩნდეთ კითხვა, რატომ არის საჭირო ამ მოქმედების ჩატარება და თან რამდენჯერმე გამეორება? ამ პროცედურას ვატარებთ მხოლოდ ერთი მიზნით, რომ მივიღოთ ერთგვაროვანი ხსნარი. ერთგვაროვანი ხსნარის მიღების შემდეგ დავდგათ მზომი კოლბა ვერტიკალურ ზედაპირზე და თუ მასში არის წარმოქმნილი ბუშტები, ვაცალოთ ბუშტების გაქრობა, რატომ? იმიტომ რომ მზომი კოლბის ჭდემდე შევსების დროს თავიდან ავიცილოთ ცდომილება. მზომი კოლბა ბიურეტის საშუალებით შევავსოთ ჭდემდე გამოხდილი წყლით (ნახ. 3), მინდა გითხრათ, რომ არსებობს მზომი კოლბის ჭდემდე შევსების ალტერნატიული ვარიანტიც, კერძოდ, შესაძლებელია მზომი კოლბა ჭდესთან მიახლოებით შევავსოთ მენზურით, ხოლო ჭდემდე კი - პასტერის პიპეტის საშუალებით. მომზადებული ხსნარი გადავიტანოთ მუქი ფერის ბოთლში (რადგან იოდი სინათლის მიმართ მგრძნობიარეა) და შევინახოთ ბნელ ადგილას.

ნახ. 1.   1- საწვეთი ძაბრი;    2- მზომი კოლბა


ნახ. 2   1-საცობი; 2-მზომი კოლბა

სახამებლის ხსნარი ჩვენს ექსპერიმენტში ასრულებს ინდიკატორის როლს და აღნიშნული ხსნარის მომზადებას არ სჭირდება მზომი კოლბა, სრულიად საკმარისია ქიმიური ჭიქა ან ერლენმეიერის კოლბა, ჩვენ ავიღოთ ქიმიური ჭიქა, მოვათავსოთ სასწორზე და ავწონოთ 0.5 გ სახამებელი. ჭიქა გადმოვდგათ სამუშაო მაგიდაზე და დავუმატოთ მენზურის საშუალებით წინასწარ აზომილი 15 მლ გამოხდილი წყალი. ნარევს კარგად მოვურიოთ წკირით ერთგვაროვანი მასის მიღებამდე. მენზურით აზომილი 80 მლ წყალი გადავიტანოთ ქიმიურ ჭიქაში, ავადუღოთ და მდუღარე წყალი დავუმატოთ ქიმიურ ჭიქაში მიღებულ სუსპენზიას. ჭიქა მოვათავსოთ ელექტროქურაზე და ვადუღოთ კიდევ 1-2 წუთი. 2 წუთის შემდეგ მიღებული ინდიკატორის ხსნარი გავაციოთ (ქიმიური ჭიქა გადმოვდგათ სამუშაო მაგიდაზე).

ნახ. 3.  1- შტატივი,  2 - მზომი კოლბა, 3 - ბიურეტი,  4- თათი,  5 - მინის ძაბრი

ვიტამინ C - ს (იგივე ასკორბინის მჟავას) ხსნარი დაგეგმილ ქიმიურ ექსპერიმენტში წარმოადგენს საანალიზო ხსნარს, რომლის მოსამზადებლადაც შეგვიძლია გამოვიყენოთ C ვიტამინის აბი. ავიღოთ 250 მგ-იანი C ვიტამინის აბი, მოვათავსოთ იგი როდინში და კარგად გავაფხვიეროთ, წვრილად დავფქვათ(ნახ. 4).  რატომ გვჭირდება წვრილად დაფქვა?  იმიტომ, რომ C ვიტამინის აბი კარგად გაიხსნას წყალში.  კარგად გაფხვიერებული C ვიტამინის აბი გადავიტანოთ 250 მლ-იან ქიმიურ ჭიქაში და დავუმატოთ მენზურით წინასწარ აზომილი 100 მლ გამოხდილი წყალი.  ქიმიურ ჭიქაში მიღებულ ხსნარს კარგად მოვურიოთ წკირით ერთგვაროვანი ხსნარის მიღებამდე. შემდგომ ავიღოთ 250 მლ მოცულობის სუფთა მშრალი მზომი კოლბა, რომელსაც მოვარგებთ მინის ძაბრს და უკვე მომზადებული ხსნარი გადავიტანოთ მზომ კოლბაში (ნახ. 5). იმისათვის, რომ თავიდან ავიცილოთ ცდომილება, ქიმიურ ჭიქას, რომელშიც მომზადებული გვქონდა C ვიტამინის ხსნარი, 3-ჯერ მოვავლოთ მცირე მოცულობით გამოხდილი წყალი და ისიც გადავიტანოთ მზომ კოლბაში. მზომი კოლბა ბიურეტით საშუალებით შევავსოთ ჭდემდე გამოხდილი წყლით (ნახ. 6). შეგახსენებთ, რომ შესაძლებელია მზომი კოლბა ჭდესთან მიახლოებით შევავსოთ მენზურით, ხოლო ჭდემდე კი - პასტერის პიპეტით მზომ კოლბას მოვარგოთ თავსახური  და შევინახოთ.

ნახ. 4 როდინი



ნახ. 5. 1 - მინის ძაბრი;    2 -მზომი კოლბა;  3 - ქიმიური ჭიქა ხსნარით

 

 
ნახ. 6.  1 - შტატივი,    2 - მზომი კოლბა,    3 - ბიურეტი,    4 - თათი

გატიტვრის პროცესის სწორად ჩატარებისთვის ძალიან მნიშვნელოვანია ბიურეტის სწორად შევსება. ამისათვის ავიღოთ 50 მლ მოცულობის სუფთა, მშრალი ბიურეტი და დავამაგროთ შტატივზე თათის საშუალებით. ბიურეტზე მოვარგოთ  ძაბრი და მოვათავსოთ ჭიქა ბიურეტის ქვეშ. გავხსნათ ბიურეტის ონკანი, ჩავასხათ მასში გამოხდილი წყალი ბიურეტის კედლების შესასვენებლად (ნახ. 7). დავკეტოთ ონკანი და შევავსოთ ბიურეტი 0‐ოვან დანაყოფს ზევით იოდის სტანდარტული ხსნარით (ნახ. 8), რატომ არის საჭირო ბიურეტის შევსება 0‐ოვან დანაყოფს ზევით? იმიტომ, რომ  ბიურეტი პირველი შევსებისას იტოვებს ჰაერს. აუცილებელია მისი გამოდევნა ცდომილების თავიდან აცილების მიზნით. გავაღოთ  ონკანი ფართოდ და ხსნარის დაახლოებით 1/3 გამოვუშვათ დიდი ნაკადით (ნახ. 9)  და სწრაფად გადავკეტოთ. დავაკვირდეთ ბიურეტის ცხვირს. თუ იგი ბოლომდე არ შეივსო სითხით, გავიმეოროთ სითხის ჩამოღვრა პატარა ულუფებად ონკანის სწრაფი გაღება-დაკეტვით. ბოლოს  ბიურეტი ხელახლა შევავსოთ ნულოვან დანაყოფამდე იოდის სტანდარტული ხსნარით (ნახ. 10).

ნახ. 7.  1 - შტატივი,    2 - ქიმიური ჭიქა,    3 - ბიურეტი, 4 - თათი,   5 - მინის ძაბრი


ნახ. 8. 1 - შტატივი,  2 - ქიმიური ჭიქა,  3. ბიურეტი,  
4 - თათი,  5 - მინის ძაბრი



ნახ. 9. 1 - შტატივი,    2 - ქიმიური ჭიქა,    3 - ბიურეტი,     4  - თათი,    5 - მინის ძაბრი



ნახ. 10.  1 - შტატივი,  2 - ქიმიური ჭიქა,    3 - ბიურეტი,    4 - თათი,    5 - მინის ძაბრი

 

 

გატიტვრის სწორად ჩატარებისთვის ასევე ძალიან მნიშვნელოვანია საანალიზო ხსნარის სწორად მომზადება, კერძოდ, საანალიზო ხსნარს  უნდა დავუმატოთ მცირე რაოდენობის (დაახლოებით 1 – 2 წვეთი ინდიკატორი), რადგან გატიტვრის პროცესში მარტივად და ზუსტად დავაფიქსიროთ წარმოქმნილი ფერი.

საანალიზო ხსნარის მომზადებისათვის, ამისათვის ავიღოთ 250 მლ ერლენმეიერის კოლბა და  მოვათავსოთ  მასში მენზურით წინასწარ აზომილი 20.0 მლ ასკორბინის მჟავას შემცველი ხსნარი, პასტერის პიპეტით დავუმატოთ 2 მლ ახლად მომზადებული ინდიკატორი -სახამებლის ხსნარი და როგორც ზემოთ აღვნიშნეთ, არავითარ შემთხვევაში არ დავამატოთ ინდიკატორი 2 მლ - ზე მეტი.

გატიტვრა.

გატიტვრისათვის სწორად ჩატარებისთვის ძალზედ მნიშვნელოვანია წარმოქმნილი ფერის მყისიერი დაფიქსირება. კერძოდ, უნდა დავაფიქსიროთ წარმოქმნილი ძალიან ბაცი ფერი, რისთვისაც ბიურეტის ქვეშ მოვათავსოთ თეთრი ფურცელი კონტრასტისათვის. ერლენმეიერის კოლბა დავიკავოთ მარჯვენა ხელში, მარცხენა ხელი მოვკიდოთ ბიურეტის  ონკანს და ფრთხილი მოძრაობით გავაღოთ. დავიწყოთ ბიურეტიდან წვეთ - წვეთობით სტანდარტული ხსნარის დამატება მუდმივი მორევის პირობებში, შეგახსენებთ, რომ მუდმივი მორევისთვის შესაძლებელია გამოვიყენოთ მაგნიტური სარევი (არსებობის შემთხვევაში), ამისათვის ერლენმეიერის კოლბა მოვათავსოთ მაგნიტურ სარევზე და ვურიოთ ნელი სიჩქარით, რათა იგი არ აგვიქაფდეს და ბიურეტიდან წვეთ - წვეთობით დავამატოთ სტანდარტული ხსნარი, ამავდროულად, იოდის ხსნარის წვეთები ისე დავამატოთ, რომ იგი  არ ეხებოდეს ერლენმეიერის კოლბის კედლებს.   ბიურეტიდან წვეთის ჩავარდნის მომენტში კოლბაში დავინახავთ გაჩენილ ლურჯ ლაქას, რომელიც მორევის შედეგად მალევე გაგვიქრება (ნახ. 11). არ უნდა გამოგვეპაროს იმ მომენტის დადგომა, როდესაც ერთი წვეთი იოდის ხსნარის დამატების შემდეგ ერლენმეიერის კოლბაში არსებული ჩვენი საანალიზო ხსნარი მიიღებს ლურჯ შეფერილობას, იგი მორევის შემდეგ აღარ გაგვიქრება და დავასრულებთ გატიტვრის პროცესს.  ამის შემდგომ ავიღოთ  ანათვალი ბიურეტზე. რადგან გვაქვს გამჭირვალე სითხე, ამიტომ ანათვალს ვიღებთ აუცილებლად ქვედა მენისკით და გადავიტანოთ დახარჯული იოდის ხსნარის მოცულობის  მნიშვნელობას ცხრილში (ცხრილი 3). გატიტვრის პროცესს ანალოგიურად ვიმეორებთ ორჯერ, თითოეულ შემთხვევაში ვიღებთ ანათვალს ბიურეტზე და გადავიტანთ დახარჯული იოდის ხსნარის მოცულობის მნიშვნელობას ცხრილში.

საკალიბრო მრუდის გება.

კვლევის შემდეგი ეტაპისათვის დაგვჭირდება საკალიბრო მრუდი. საკალიბრო მრუდის აგებისთვის მომზადებული ვიტამინ C - ს ხსნარიდან დავამზადოთ 10 სხვადასხვა კონცენტრაციის ხსნარი და გავტიტროთ თითოეული მათგანი მომზადებული იოდის სტანდარტული ხსნარით.

როგორ დავამზადოთ მომზადებული ვიტამინ C - ს ხსნარიდან 10 სხვადასხვა კონცენტრაციის ხსნარი? ამისათვის ავიღოთ 10 ცალი სინჯარა, დავნომროთ ისინი თანმიმდევრობით 1 - დან 10 - მდე. მომზადებული ვიტამინ C - ს ხსნარიდან ავიღოთ პირველ ცხრილში მოცემული მოცულობები და მოვათავსოთ ისინი შესაბამის სინჯარებში, თითოეულ მათგანს დავუმატოთ წყლის ის მოცულობები, რომლებიც ასევე მოცემული გვაქვს პირველ ცხრილში, მაგალითად, პასტელის პიპეტით ამოვიღოთ ჩვენს მიერ მომზადებული ვიტამინ C - ს ხსნარიდან 1 მლ ხსნარი და მოვათავსოთ N1 სინჯარაში, ამავე სინჯარას დავუმატოთ 9 მლ გამოხდილი წყალი.

ცრილი 1.

ხსნარი, N	N1	N2	N3	N4	N5	N6	N7	N8	N9	N10
მომზადებული ვიტამინ C - ს ხსნარი, მლ	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
წყალი, მლ	9	8	7	6	5	4	3	2	1	-

 

შემდგომ ეტაპები კი ჩვენთვის უკვე მარტივი განსახორციელებელია, რადგან უკვე ვიცით, როგორ უნდა შევავსოთ ბიურეტი იოდის სტანდარტული ხსნარით და როგორ განვახორციელოთ ტიტრაციის პროცესი. გატიტვრის პროცესს თითოეული ჩვენს მიერ მომზადებული სხვადასხვა კონცენტრაციის საანალიზო ხსნარის შემთხვევაში ვიმეორებთ ორჯერ და გადავიტანთ დახარჯული იოდის ხსნარის მოცულობის მნიშვნელობებს ცხრილში 2.

საკალიბრო მრუდის ასაგებად ჩავატაროთ ექსპერიმენტის შედეგად მიღებული მონაცემების მიხედვით საჭირო გამოთვლები

ჰიპოთეტურად ავიღოთ, რომ ვიტამინ C-ს საანალიზო ხსნარის გატიტვრის დროს დაგეხარჯა 20 მლ (ცდა N1), 21 მლ (ცდა N2) და 19 მლ (ცდა N3) იოდის სტანდარტული ხსნარი. გამოვითვალოთ იოდის ხსნარის მოცულობის საშუალო მნიშვნელობა ვიტამინ C-ს ხსნარისთვის:

ჰიპოთეტურად ავიღოთ, რომ N1 საანალიზო ხსნარის გატიტვრის დროს დაგვეხარჯა 1 მლ (ცდა N1), 1 მლ (ცდა N2) და 1 მლ (ცდა N3) იოდის სტანდარტული ხსნარი. გამოვითვალოთ იოდის ხსნარის მოცულობის საშუალო მნიშვნელობა:

 

ანალოგიურად უნდა გამოვითვალოთ იოდის ხსნარის მოცულობის საშუალო მნიშვნელობა დანარენი ხსნარებისთვის (N2; N3; N4 ...... N10).

დავთვალოთ ასკორბინის მჟავას შემცველობა N1 საანალიზო ხსნარში შემდეგი ფორმულის საშუალებით:

 


20 მლ x X=1 მგ/მლ x 1 მლ

X=0.0.5 მგ/მლ

ანალოგიურად უნდა დავთვალოთ ასკორბინის მჟავას შემცველობა დანარენ ხსნარებში (N2; N3; N4 ...... N10).

მიღებული მონაცემები შევიტანოთ ცხრილში 2. და ავაგოთ საკალიბრო მრუდი.

 

ცხრილი 2.

ხსნარი	ცდა	იოდის ხსნარის მოცულობა, მლ	საშუალო მნიშვნელობა, მლ	ვიტამინ C-ს შემცველობა, მგ/მლ
N1	1	1	1	0.05
	2	1
	3	1
N2	1	2	2	0.1
	2	1
	3	3
N3	1	3	3	0.15
	2	2
	3	4
N4	1	4	4	0.2
	2	3
	3	5
N5	1	5	5	0.25
	2	4
	3	6
N6	1	6	6	0.3
	2	5
	3	7
N7	1	7	7	0.35
	2	6
	3	8
N8	1	8	8	0.4
	2	7
	3	9
N9	1	9	9	0.25
	2	8
	3	10
N10	1	10	10	0.5
	2	9
	3	11

იმისთვის, რომ გავიგოთ ახლად გამოწურულ ფორთოხლს წვენში ვიტამინ C-ს შემცველობა, საჭიროა მოვამზადოთ იგი. თავდაპირველად ავიღოთ სამი ფორთოხალი, კარგად გავრეცხოთ, მოვაცილოთ კანი და გამოვწუროთ წვენი. მინდა თქვენი ყურადღება გავამახვილო ერთ ძალიან მნიშვნელოვან ნიუანსზე, კერძოდ, თუ ქარხნულად დამზადებული ფორთოხლის წვენი არ შეიცავს რბილობებს, მაშინ აუცილებელია, გამოწურვის შემდეგ ფორთოხლის წვენი გავფილტროთ, რადგან ფორთოხლის წვენს გამოწურვის დროს გაყვება რბილობები, რომელიც დაიკავებს გარკვეულ მოცულობას, რეალური ხსნარის მოცულობა კი ნაკლები იქნება და გატიტვრის დროს მოგვცემს ცდომილებას.

შემდგომ ეტაპები კი ჩვენთვის უკვე მარტივი განსახორციელებელია, რადგან უკვე ვიცით, როგორ უნდა შევავსოთ ბიურეტი იოდის

სტანდარტული ხსნარით, როგორ მოვამზადოთ ახლად გამოწურული ფორთოხლის წვენისა და ქარხნულად დამზადებული ფორთოხლის წვენისგან საანალიზო ხსნარები და როგორ განვახორციელოთ ტიტრაციის პროცესი. მინდა ყურადღება გავამახვილო ტიტრაციის პროცესში ერთ ძალიან მნიშვნელოვან ნიუანსზე, კერძოდ, ახლად გამოწურული ფორთოხლის წვენისა და ქარხნულად დამზადებული ფორთოხლის წვენის ტიტრაციის პროცესის განხორციელებისას  ერლენმეიერის კოლბაში არსებული ჩვენი საანალიზო ხსნარები მიიღებს არა ლურჯ, არამედ მომწვანო - ყავისფერ შეფერილობას (ნახ. 12) რატომ მომწვანო - ლურჯი და არა ლურჯი შეფერილობა, სამივე შემთხვევაში ხომ ვიტამინ C-ს შემცველი ხსნარს ვტიტრავთ? რადგან ფორთოხლის წვენი და  ქარხნულად დამზადებული ფორთოხლის წვენი შეფერილია ყვითლად, სწორედ ამიტომ ხდება არა ლურჯი ფერის, არამედ მომწვანო - ყავისფერი ფერის მიღება. გატიტვრის პროცესს თითოეული საანალიზო ხსნარის შემთხვევაში  გავიმეორეთ ორჯერ და გადავიტანთ დახარჯული იოდის ხსნარის მოცულობის მნიშვნელობებს ცხრილში 3.

დავასრულეთ განსახორციელებელი პროექტის ექსპერიმენტული ნაწილი, შევიტანეთ ცხრილში მონაცემები, ახლა კი გადავიდეთ მეორე ეტაპის შესრულებაზე, კერძოდ, ჩავატაროთ ექსპერიმენტის შედეგად მიღებული მონაცემების მიხედვით საჭირო გამოთვლები და გავაანალიზოთ მიღებული შედეგები.

ჰიპოთეტურად ავიღოთ, რომ ვიტამინ C-ს საანალიზო ხსნარის გატიტვრის დროს დაგეხარჯა 20 მლ (ცდა N1), 21 მლ (ცდა N2) და 19 მლ (ცდა N3) იოდის სტანდარტული ხსნარი. გამოვითვალოთ იოდის ხსნარის მოცულობის საშუალო მნიშვნელობა ვიტამინ C-ს ხსნარისთვის:

ჰიპოთეტურად ავიღოთ, რომ ახლად გამოწურული ფორთოხლის წვენის საანალიზო ხსნარის გატიტვრის დროს დაგეხარჯა 30 მლ (ცდა N1), 31 მლ (ცდა N2) და 29 მლ (ცდა N3) იოდის სტანდარტული ხსნარი. გამოვითვალოთ იოდის ხსნარის მოცულობის საშუალო მნიშვნელობა ახლად გამოწურული ფორთოხლის წვენის ხსნარისთვის:

ჰიპოთეტურად ავიღოთ, რომ ქარხნულად დამზადებული ფორთოხლის წვენის საანალიზო ხსნარის გატიტვრის დროს დაგეხარჯა 10 მლ (ცდა N1), 11 მლ (ცდა N2) და 9 მლ (ცდა N3) იოდის სტანდარტული ხსნარი. გამოვითვალოთ იოდის ხსნარის მოცულობის საშუალო მნიშვნელობა ქარხნულად დამზადებული ფორთოხლის წვენის ხსნარისთვის:

დავთვალოთ ასკორბინის მჟავას შემცველობა ახლად გამოწურულ ფორთოხლის წვენში შემდეგი ფორმულის საშუალებით:

20 მლ x X=1 მგ/მლ x 30 მლ

X=1.5 მგ/მლ

დავთვალოთ ასკორბინის მჟავას შემცველობა ქარხნულად დამზადებულ ფორთოხლის წვენში შემდეგი ფორმულის საშუალებით:

20 მლ x X=1 მგ/მლ x 10 მლ

X=0.5 მგ/მლ

 

ცხრილი 3.

ხსნარი	ცდა	იოდის ხსნარის მოცულობა, მლ	საშუალო მნიშვნელობა, მლ	ვიტამინ C-ს შემცველობა, მგ/მლ
ვიტამინ C - ს (ასკორბინის მჟავას) ხსნარი	1	20	20	1
	2	21
	3	19
ახლად გამოწურული ფორთოხლის წვენი	1	30	30	1.5
	2	31
	3	29
ქარხნულად დამზადებული ფორთოხლის წვენი	1	10	10	0.5
	2	11
	3	9

ჩატარებული ექსპერიმენტული სამუშაოს,  საჭირო გამოთვლებისა და მიღებული შედეგების გაანალიზებით შედეგად შეგვიძლია დასკვნის სახით ჩამოვაყალიბოთ, რომ ყველაზე დიდი რაოდენობით ვიტამინ C - ს შეიცავს ახლად გამოწურულ ფორთოხლის წვენი (1.5 მგ/მლ), ყველაზე ნაკლები რაოდენობით  ვიტამინ C - ს შეიცავს ქარხნულად დამზადებული ფორთოხლის წვენი (0.5 მგ/მლ), ხოლო ვიტამინ C-ს რაოდენობის მიხედვით მათ შორის მოთავსდა ვიტამინ C - ს (ასკორბინის მჟავას) ხსნარი (1მლ/მლ). მიღებული შედეგებიდან გამომდინარე, როდესაც ადამიანის ორგანიზმის აქვს  ვიტამინ C-ს დეფიციტი, შეგვიძლია თამამად ვურჩიოთ, რომ მიიღოს ახლად გამოწურული ფორთოხლის წვენი და არა ქარხნულად დამზადებული ფორთოხლის წვენი.

 

ლიტერატურა

[1]     თ. ბუთზუხი,  ს.ფაცაცია. C ვიტამინის განსაზღვრა. https://www.chemistry.ge/stem/view.php?id=4 (უკანასკნელად გადამოწმებულია 22 ნოემბერი, 2023 წ)

[2]     Science Buddies Staff. "Which Orange Juice Has the Most Vitamin C?" Science Buddies, 1 Apr. 2022,

[3]     https://www.sciencebuddies.org/science-fair-projects/Project ideas/Chem_p044/chemistry/ which- orange-juice-has-the-most-vitamin-c.. (უკანასკნელად გადამოწმებულია 22 ნოემბერი, 2023 წ)

 

 

 

 

 

 

გამოქვეყნებულია: 23-11-2023