Учителю
Исследовательская работа ' Вода, которую мы пьем'

Исследовательская работа ' Вода, которую мы пьем'

Автор публикации: Деревянко А.В.

Дата публикации: 14.12.2015

Краткое описание:

предварительный просмотр материала

Муниципальное общеобразовательное бюджетное учреждение дополнительного образования детей Станция юных натуралистов

Исследовательская работа

тема: « Вода, которую мы пьём».

Исполнитель :

Парфиненко Альбина Сергеевна

8 класс «Б» МОБУ СОШ №36

г. Таганрога Ростовской области

Руководитель:

Деревянко Алла Васильевна

учитель химии и биологии

2014 год

Содержание

Введение. 3 стр.
Результаты социологического опроса учащихся школы. 5 стр.
Исследование качественного состава воды 6 стр.

3.1. Исследование воды на pН-баланс 6 стр.

Определение окисляемости воды. 7 стр.

Исследование воды на анионы

(карбонаты CO₃ ^2-, хлориды Cl^-, сульфаты SO₄ ^2-). 8 стр.

Исследование гипотезы «Живая или Мертвая вода» 9 стр.

- миф или реальность?

4. Результаты исследования 10 стр.

5. Список литературы 12 стр.

6. Приложение (фото отчет)

Введение.

Вода - основа жизни. От этого нужно отталкиваться в любых рассуждениях на тему энергии, здоровья и долголетия. Однако данный факт настолько проштампован в сознании людей, что с ним соглашаются и тут же забывают. Так что, не успев начаться, рассуждения на том и заканчиваются, переключаясь на, казалось бы, более конкретные вопросы: повышение энергетики при помощи всевозможных эзотерических практик, поиск чудодейственных лекарств и «таблеток бессмертия». Парадокс состоит в том, что о воде - самой простой и привычной в обиходе вещи - люди привыкли ничего не знать. Удивительно! Буду называть вещи своими именами, потому что самая постыдная и глупая смерть - от невежества. Начнем с того, что воду надо пить. Или по-другому, чтобы было понятней: надо пить воду. Конечно, всем известно, что без воды человек умрет. Однако многие воду вообще не пьют. Я имею в виду чистую воду. Любые напитки - это еда. Наш организм воспринимает напитки как то, что требуется каким-то образом переварить, усвоить или выбросить. Чистая же вода для организма является средством очистки и поддержания водного баланса. Воду для себя наш организм приспособился извлекать из пищи, в том числе из напитков. Но как ему очищаться? Ведь вы же моете посуду, стираете одежду, убираетесь с помощью воды? А организму что делать? Если он не получает чистой воды для самоочищения, ему приходится как-то выкручиваться - извлекать воду из своих ресурсов. Представьте, если бы в вашем распоряжении не было водопровода и приходилось бы ее добывать не простым поворотом крана, а всякими ухищрениями? Вот этим наш бедный организм и вынужден заниматься. Таким образом, пить воду нужно затем, чтобы организм мог очищаться. Любая пища, даже натуральная, его засоряет, не говоря уже о синтетической. Вы же не моете посуду лимонадом или чаем? Некоторые наивные сыроеды чуть ли не с гордостью заявляют, что воды почти или вообще не пьют (и они тоже, но уже по другой причине!), не хочется, дескать - всю воду они получают из свежих овощей и фруктов. Вот и напрасно. Наш организм очень неприхотлив и нетребователен, он привык довольствоваться самым малым, но это не значит, что за ним не стоит ухаживать. Воду необходимо пить сознательно, даже если не мучит жажда, не менее полутора-двух литров в день, - так же сознательно, как делается уборка.

Итак, мы поняли, что для поддержания нормальной жизнедеятельности нашего организма чистая, свежая, вкусная вода нам просто необходима!

Но тогда возникает вопрос: « А где же взять эту самую вкусную, чистую, без вредных примесей воду?» Покупать ее в бутылях? Черпать из знакомых колодцев? Пить талую воду? Использовать воду родников? А может быть не мудрить и использовать воду из-под крана? Вот на эти вопросы мы и попытались ответить в ходе своего химического эксперимента на определение качественного состава воды.

Цель проекта: Исследовать какая вода более пригодна для питья, а значит полезна для здоровья.

Задачи:

1. Выявить качественный состав воды, взятой из разных источников

2. С помощью химических методов дать качественную оценку загрязнения исследуемой воды органическими примесями

3. Определить химический характер примесей в воде.

4. Провести опрос среди учащихся с целью выяснить, какую воду для утоления жажды они предпочитают

5. Исследовать гипотезу «Живая или Мертвая вода»- миф или реальность

6. Сделать вывод о том, какая вода наиболее пригодна для питья.

В начале своей работы я решила провести анкетирование своих одноклассников с целью узнать, что они знают о питьевой воде. А так же убедиться, что их знания лишены мифов.

В результате опроса были получены следующие результаты:

1. Какую воду вы предпочитаете?

А. газированная - 17%

Б. проточная - 3%

В. очищенная - 60%

Г. родниковая - 20%

2. Какая вода полезнее?

А. газированная - 3%

Б. проточная - 5%

В. очищенная - 6%

Г. родниковая - 86%

3. Сколько воды в чистом виде вы пьете в сутки?

А. 2 стакана - 10 %

Б. 4 стакана - 21%

В. 6-8 стаканов - 34 %

Г. более 10 стаканов - 3 %

Мы видим, что большая часть обучающихся предпочитает пить очищенную воду, но считают, что более полезной для них была бы родниковая вода. Более 60 % обучающихся выпивают меньше воды, чем нужно для поддержания нормальной жизнедеятельности организма. Теперь выясним, какая же вода полезнее? Действительно ли родниковая вода предпочтительнее очищенной?

Исследование качественного состава воды.

Чистая вода (водопроводная или природная) должна иметь рН 6-7. Уменьшение рН водопроводной воды (подкисление) приводит к повышению в ней солей тяжелых металлов ( Рb, Cd, Fe, Cu), обладающих токсичным действием на организм. Закисление природной воды происходит за счет антропогенного воздействия (кислотные дожди и т.д). Это влечет химическую и биологическую перестройку в водной экосистеме. При рН =6 погибают улитки и ракообразные; рН=5 - исчезает фитопланктон, многие водные насекомые; рН=4,5 - вымирают микроорганизмы, развиваются анаэробные процессы с выделением метана и сероводорода; рН> 7,5 вызывает цветение водоема.

1. Исследование воды на p Н-баланс

Ход работы:

В пробирке под

№1 -водопроводная очищенная фильтром вода ;

№ -2 талая ;

№3 -родниковая ;

№4 минеральная не газированная ;

№5 -водопроводная.

Взяли пробы воды , поместили в пробирки и опустили в каждую по кусочку лакмусовой бумаги.

Получили следующие результаты:

Уровень рН в пробирке

№1- 7,0 ;

№2 5,0 ;

№3-7,0 ;

№4-7,0;

№5-6,0.

Вывод: Во всех образцах воды pН-баланс находится в норме, кроме талой воды. Таким образом, талая вода имеет слегка кислую среду, что вероятно вызвано кислотными дождями, поэтому она не соответствует норме по рН.

Результат исследования воды на pН-баланс

9,0

8,0

7,0

------------------

6,0

------------------

5,0

------------------

4,0

------------------

очищенная

талая

родниковая

минеральная

водопроводная

2. Определение окисляемости воды.

В природной воде окисляемость обусловлена присутствием органических примесей (гуминовых кислот), а так же содержанием сероводорода (H₂S), ионов Fe (II). Внезапное повышение окисляемости воды говорит о ее загрязнении бытовыми стоками, поэтому окисляемость - важная гигиеническая характеристика воды, которая говорит о бактериологическом загрязнении. Проведем качественное определение окисляемости.

Ход работы.

В пробирки налили по 5-7 мл исследуемой воды и добавили 3 капли 3% раствора KMnO_4. Оставили полученный раствор на 20 минут. Наблюдали изменение окраски растворов. Если раствор приобрел малиновую окраску - вода удовлетворительная. При красноватой окраске вода подозрительная, а при желто - бурой - недоброкачественная.

№1 -водопроводная очищенная фильтром вода ;

№ -2 талая ;

№3 -родниковая ;

№4 -бутилированая вода ;

№5 -водопроводная.

Во всех пробирках вода под действием перманганата калия (K₂MnO₄) окрасилась в малиновый цвет. Таким образом, все пробы воды можно считать удовлетворительными, по содержанию в них опасных окислителей.

Вывод: Во всех видах воды не содержатся органические примеси.

3. Исследование воды на анионы ( карбонаты CO₃ ^2-, хлориды Cl ^-, сульфаты SO₄ ^2-).

Различают общую, временную и постоянную жесткость воды. Общая жесткость обусловлена присутствием растворимых соединений кальция и магния в воде. Временная жесткость иначе называется устранимой, или карбонатной. Она обусловлена наличием гидрокарбонатов кальция и магния. Постоянная жесткость (некарбонатная) вызвана присутствием других растворимых солей кальция и магния. Для определения жесткости воды проводим определение карбонат - иона.

Хлориды являются составной частью большинства природных вод. Концентрация хлоридов в воде водоемов - источников водоснабжения допускается до 350 мг/л. Обнаружение большого количества хлоридов является показателем загрязнения природных вод бытовыми и промышленными стоками.

Естественное содержание сульфатов в природных водах обусловлено выщелачиванием горных пород, биохимическими процессами и т.д. Концентрация сульфатов в воде водоемов - источников водоснабжения допускается до 500 мг/л. Повышение содержания сульфатов может быть связано со сбросом сточных вод.

Ход работы

1. Для определения содержания в воде карбонат - иона, добавили индикатор фенолфталеин и наблюдали за цветом раствора. Ни в одной из пробирок фенолфталеин не окрасил раствор, что говорит об отсутствии карбонат - иона.

Вывод: в исследуемых пробах воды карбонат- ион отсутствует, следовательно вода мягкая.

2. Для определения содержания хлорид - иона в воде добавили раствор нитрата серебра( Ag NO₃). Наблюдали за выпадением творожистого осадка белого цвета.

В пробирке под №1,2,3,5 -заметили что, вода заметно помутнела, хотя выпадения осадка мы не наблюдали. В пробирке №4 вода осталась почти прозрачной.

Вывод: Таким образом, исследовали, что только лишь в минеральной очищенной бутилированой воде хлорид ионы почти отсутствуют. Все другие пробы содержат незначительное количество ионов хлора.

3. Для определения содержания в воде сульфат - ионов мы добавили в пробирки раствор хлорида бария (BaCl₂). Наблюдали за выпадением белого осадка и помутнением воды.

В очищенной фильтром воде(№1) и минеральной(№4)-ион сульфата не обнаружен. В равных количествах сульфат ион содержится в водопроводной(№5) и талой(№2) воде. В родниковой воде (№ 3) так же содержание сульфат иона превышено.

Вывод: Повышенное содержание сульфат ионов в родниковой воде объясняется тем что, происходит выщелачивание горных пород, а так же может быть связанно со сбросом сточных вод и загрязнением окружающей среды. Бытовой фильтр хорошо справляется с удалением из водопроводной воды сульфат - ионов.

4. Исследование гипотезы «Живая или Мертвая вода» - миф или реальность?

"Мертвая" вода (анолит)¹ имеет кислую среду и оказывает мощное дезинфицирующее и стерилизующее действие. Поэтому ее можно использовать в быту - для обеззараживания питьевой воды, обработки помещений, замачивания и отбеливания белья, обработки посуды для консервации, фруктов и корнеплодов для длительного лечения и оздоровления людей и животных. Широкие возможности у анолита и для очищения загрязненных водных сред, водопроводящих систем, емкостей для хранения и транспортирования воды, плавательных бассейнов источников.

Вода бассейна после добавления анолита приобретает светло - бирюзовый цвет, какой-либо запах и раздражающее действие на кожу и слизистые оболочки отсутствуют.

"Живая" вода (католит) имеет щелочную среду и является мощным биостимулятором. Легко проникает через биологические мембраны, стимулирует ферментативные системы, деятельность клеток, окислительно-восстановительные процессы, предотвращает перекисное окисление липидов клеточных мембран (антиоксидант), повышает усвоение пищи, нормализует клеточный обмен, способствует выведению шлаков и усиливает защитные механизмы. Применение ее имеет также широкий диапазон. В первую очередь она используется в медицине для лечения ран, язв. При заболеваниях пищеварительного тракта, дыхательной, сердечно-сосудистых заболеваний, опорно-двигательного аппарата, кожных, урологических, гинекологических и многих других внутрь. Католит можно применять в быту для усиления роста растений, цветов и рассады.²

₁ _{Анолит - это полученный при электролизе воды ионизированный раствор с большой положительной заряженностью (ОВП + 600+1000 мВ) и сильнокислым кислотно-щелочным балансом (рН=2-3). В народе такую воду еще называют "мертвой водой" из-за ее выраженных противовоспалительных и обеззараживающих свойств.}

² http://otvet.mail.ru/question/22381517

Проба

Наличие примеси

Водопроводная вода, очищенная бытовым фильтром

Талая вода

Родниковая вода

Бутилированая

вода

Водопроводная

вода

рН баланс

норма

кислая

норма

окисляемость

норма

карбонаты CO₃ ^2-

мягкая

хлориды Cl^-

превышен

норма

превышен

сульфаты SO₄ ²

норма

превышен

норма

превышен

Результаты исследования.

Мы исследовали взятую из различных источников воду, и сравнили pН-баланс. Во всех образцах воды мы обнаружили, что кислотно-щелочной баланс в норме. Некоторую тревогу вызывает талая вода, ее рН слегка смещен в сторону закисления, а это вызвано кислотными дождями. Следующим нашим исследованием может быть проблема: какими конкретно веществами вызвано понижение уровня рН до 5 у талой воды.

Во всех пробах воды не содержится ион-карбоната, следовательно, вода во всех пробах мягкая и не требует дополнительного устранения жесткости воды кипячением или воздействия химическими умягчителями.

Содержание ион-хлорида присутствует во всех образцах, но в воде родниковой и водопроводной это содержание больше чем в других образцах.

Это говорит о загрязнении данных проб воды сточными водами. Таким образом, более всего для питья пригодна вода бутилированая, а так же очищенная бытовым фильтром водопроводная вода.

Родниковая вода имеет слабую щелочную реакцию и ее вполне можно отнести к «живой воде», но по содержанию хлоридов и сульфатов она уступает бутилированой и очищенной воде. К тому же может иметь повышенное содержание микроорганизмов. Эту гипотезу мы тоже хотели бы проверить в следующей свое работе.

Так же мы исследовали гипотезу «Живая или Мертвая вода» - миф или реальность. Оказалось, что при электролизе воды у анода собираются отрицательно заряженные гидроксид - ионы OH^-. Такая вода имеет щелочную реакцию и называется живой водой. Хотя на вкус эта щелочность почти не ощущается. У катода собираются положительно заряженные ионы водорода Н ⁺. Такая вода называется мертвой. Реакция мертвой воды - кислая. Мертвая вода закисляет наш организм, живая, наоборот, ощелачивает. В нашей работе мы пришли еще к одному выводу - использовать дождевую или талую воду для полива растений не желательно из-за некоторой ее закисленности. Это приведет к закислению почвы, которую плохо переносят растения.

Список литературы

1. Экологическая оценка окружающей среды. Практикум. Составитель Т.В. Сажнева. РОИПКи ПРО.

2. Химия и экология 8-11 классы: материалы для проведения учебной и внеурочной работы по экологическому воспитанию/сост. Г.А. Фадеева, В.А. Попова.- Волгоград: Учитель, 2004.

3. Шестакова Л.Г., Коробейникова Л.А.. Мониторинг родников на межпредметной основе// Химия в школе. - 2000. - №5. - С. 52

4. Харьковская Н.Л., Асеева З.Г. Анализ воды из природных источников// Химия в школе. - 1997. - №3. - С. 72

5. Исаев Д.С. Анализ загрязнений воды// Химия в школе. - 2001. - №5 - С. 77

6. Гусева Н.Е., Проскурина И.Н.. Разработка химического эксперимента с экологическим содержанием// Химия в школе - 2002. - №10 -С. 72.

7. Шабрева Е.В. Современные экологические проблемы с точки зрения химика// Химия в школе. - 1997. - №1. - С.14.

⇧

⇩