Изучение свойств воды п. Аксеново, в сравнении с крещенской (стр. 3 )

Определение качества воды методом химического анализа.

 3.1. Определение наличия хлорид - ионов в воде. 

Концентрация хлоридов в водоемах – источниках водоснабжения допускается до 350 мг/л.

Материалы и реактивы:

Пробы воды; 10% раствор азотной кислоты; 1,5% раствор нитрата серебра; мерный цилиндр; пробирки.

Ход работы:

В пробирку отбирают 5 мл исследуемой воды и добавляют несколько капель 10%-ной азотной кислоты и по каплям 1,5% раствор нитрата серебра. Если хлориды присутствуют, то образуется хлопьевидный, белый осадок, который на свету темнеет и не растворяется в азотной кислоте. Уравнение протекающей реакции выглядит так:

NaCl + AgNO3 = AgCl¯ + NaNO3

Если признаком реакции при анализе образца будет хорошо различимый белый творожистый или хлопьевидный осадок, то данный образец содержит десятые доли процента хлорид ионов. Если раствор только мутнеет, т. е. теряет прозрачность, то в воде содержатся сотые и тысячные доли процента хлорид ионов.

В ходе исследования были получены следующие данные.

 Таблица 7

№1	№2	№3	№4	№5	№6	№7
Не обнар. Осадок отсутствует.	Не обнар. Осадок отсутствует	Не обнар. Осадок отсутствует	Слабая опалесценция.	Слабая опалесценция	Не обнар. Осадок отсутствует	Слабая опалесценция

3.2 Определение наличия сульфат – ионов в воде.

Цель работы:

Познакомиться с методикой определения наличия в почве сульфатов. Определить в какой из отобранных проб содержатся сульфат ионы.

Материалы и реактивы:

Образцы воды; концентрированный раствор соляной кислоты; 20%-ный раствор хлорида бария; мерный цилиндр; пробирки.

Ход работы:

В пробирку внесла 10 мл исследуемой воды, 0,5 мл концентрированной соляной кислоты и 3 мл 20- ного раствора хлорида бария. Если вода содержит сульфат ионы, то появится белый тонкодисперсный, или, как говорят, молочный осадок сульфата бария. О концентрации его в воде можно судить по степени прозрачности полученной смеси ( густой осадок, мутный или почти прозрачный раствор). Уравнение качественной реакции на сульфат ион:

Na2SO4 + BaCl2 = BaSO4¯ + NaCl

После проведения данного опыта получились следующие результаты:

   Таблица 8

№1	№2	№3	№4	№5	№6	№7
Не обнар. Осадок отсутствует	Не обнар. Осадок отсутствует	Слабая опалесценция	Не обнаруж. Осадок отсутствует	Не обнаруж. Осадок отсутствует	Не обнаруж. Осадок отсутствует	Не обнаруж. Осадок отсутствует

3.3 Определение рН воды.

 Химические свойства воды зависят от содержания в ней минеральных  веществ, которые находятся в виде растворенных гидратированных ионов. Одной из важных характеристик химического состава воды является реакция её среды, т. е. кислотность воды.

 Цель работы:

Познакомиться с методикой определения рН воды.

Оборудование и реактивы: 

Образцы воды; большая стеклянная колба с пробкой; универсальная индикаторная бумага; предметные стекла; шкала значений рН. 

После проведения данного опыта получились следующие результаты.

  Таблица 9.

№1	№2	№3	№4	№5	№6	№7
РН =8, т. е. среда щелочная	РН = 8, т. е. среда щелочная	РН = 9, т. е. среда щелочная	РН = 8,5, т. е. среда щелочная	РН = 10, т. е. среда щелочная	РН = 7, т. е. среда нейтральная	РН =8, т. е. среда щелочная

Наиболее точно значение рН можно определить на рН-метре или по шкале набора Алямовского.

Для определения показателя кислотности используют различные рН-метры, в частности дорогостоящие электронные приборы. Простым способом определения характера среды является применение индикаторов – химических веществ, окраска которых изменяется в зависимости от рН среды. Наиболее распространенные индикаторы – фенолфталеин, метилоранж, лакмус, а также естественные красители из красной капусты и черной смородины.

Достаточно точно показатель кислотности рН измеряется с помощью индикаторной бумаги, содержащей кислотреагирующие пигменты.

3.4 Определение нитрат - ионов в воде. 

Предельно допустимая концентрация (ПДК) нитритов в воде составляет 3,3 мг/л, нитратов – 45 мг/л.

Материалы и реактивы:

Образцы воды; раствор дифениламина; мерный цилиндр; предметное стекло; пробирки; пипетка.

Ход работы:

На предметное стекло помещают три капли раствора дифениламина, приготовленного на концентрированной серной кислоте, и одну-две капли исследуемой воды. В присутствии нитрат - и нитрит – ионов появляется синее окрашивание, интенсивность которого зависит от их концентрации.

После проведения данного опыта получились следующие результаты:

   Таблица 10.

№1	№2	№3	№4	№5	№6	№7
Не обнаруж. Осадок отсутствует	Не обнаруж. Осадок отсутствует	Слабая опалесценция	Не обнаруж. Осадок отсутствует	Слабая опалесценция	Не обнаруж. Осадок отсутствует	Слабая опалесценция, со временем окраска исчезает

3.5 Определение содержания ионов железа (II)

Материалы и реактивы:

Образцы воды; мерный цилиндр; пробирки; раствор гидрооксида натрия.

Ход работы:

К исследуемой воде прилить раствор гидрооксида натрия. Если в результате реакции выпадет белый осадок, то в воде содержатся ионы железа (II).

После проведения данного опыта были получены следующие результаты:

  Таблица 11

№1	№2	№3	№4	№5	№6	№7
Не обнаруж. Осадок отсутствует	Не обнаруж. Осадок отсутствует	Не обнаруж. Осадок отсутствует	Не обнаруж. Осадок отсутствует	Не обнаруж. Осадок отсутствует	Слабая опалесценция	Не обнаруж. Осадок отсутствует

3.6 Определение содержания ионов железа (III) в воде.

Материалы и реактивы:

Образцы воды; мерный цилиндр; пробирки; раствор желтой кровяной соли.

Ход работы:

К исследуемой воде прилить раствор желтой кровяной соли. Если в воде содержатся  ионы железа (III), то должен выпасть осадок темно-синего цвета (берлинская лазурь). О концентрации ионов в воде можно судить по степени прозрачности полученной смеси (густой осадок, мутный или почти прозрачный раствор).

После проведения данного опыта были получены следующие результаты:

   Таблица 12

№1	№2	№3	№4	№5	№6	№7
Слабая опалесценция	Не обнаруж. Осадок отсутствует	Слабая опалесценция	Не обнаруж. Осадок отсутствует	Не обнаруж. Осадок отсутствует	Не обнаруж. Осадок отсутствует	Не обнаруж. Осадок отсутствует

3.7 Обнаружение ионов алюминия в воде.

Материалы и реактивы:

Образцы воды; раствор гидрооксида меди Cu(OH)2; мерный цилиндр; пробирки.

Ход работы:

К 5 мл исследуемой воды прилейте несколько капель гидрооксида меди. Если вода содержит ионы алюминия, то появится желеобразный осадок белого цвета, который «растворяется» в избытке щелочи.

О концентрации его в воде можно судить по степени прозрачности полученной смеси.

Уравнение качественной реакции на ионы алюминия:

Al +3 + OH = Al (OH) 3

После проведения данного опыта получились следующие результаты:

  Таблица 13

№1	№2	№3	№4	№5	№6	№7
Слабая опалесценция	Не обнаруж. Осадок отсутствует	Слабая опалесценция	Не обнаруж. Осадок отсутствует	Слабая опалесценция	Не обнаруж. Осадок отсутствует	Слабая опалесценция

3.8 Обнаружение ионов меди в воде.

Материалы и реактивы:

Образцы воды; раствор щелочи КОН; мерный цилиндр; пробирки.

Ход работы:

К 5 мл исследуемой воды прилейте несколько капель КОН. Если вода содержит ионы меди, то появится студенистый осадок синего цвета.

О концентрации его в воде можно судить по степени прозрачности полученной смеси.

После проведения данного опыта были получены следующие результаты:

   Таблица 14

№1	№2	№3	№4	№5	№6	№7
Не обнаружено	Не обнаружено	Не обнаружено	Не обнаружено	Не обнаружено	Не обнаружено	Не обнаружено

3.9 Определение ионов кальция в воде.

Материалы и реактивы:

Образцы воды; раствор карбоната натрия  Na2 СО3; мерный цилиндр; пробирки.

Ход работы:

К 5 мл исследуемой воды прилейте несколько капель карбоната натрия  NaСО3.  Если вода содержит ионы кальция, то появится белый осадок.

О концентрации его в воде можно судить по степени прозрачности полученной смеси.

Уравнение качественной реакции на ионы кальция:

Са2+ + СО3- = СаСО3

После проведения данного опыта получились следующие результаты:

  Таблица 15

№1	№2	№3	№4	№5	№6	№7
Слабая опалесценция	Не обнаруж. Осадок отсутствует	Слабая опалесценция	Не обнаруж. Осадок отсутствует	Не обнаруж. Осадок отсутствует	Не обнаруж. Осадок отсутствует	Не обнаруж. Осадок отсутствует

3.10 Обнаружение ионов аммония в воде.

Материалы и реактивы:

Образцы воды; раствор щелочи КОН; мерный цилиндр; пробирки.

Ход работы:

К 5 мл исследуемой воды прилейте несколько капель КОН. Если ионы аммиака присутствуют, то произойдет выделение газа с едким запахом.

После проведения данного опыта получились следующие результаты:

   

 Таблица 16

№1	№2	№3	№4	№5	№6	№7
Обнаружено	Не обнаружено	Обнаружено	Обнаружено	Обнаружено	Не обнаружено	Не обнаружено

3.11 Определение ионов серебра в воде.

Материалы и реактивы:

Образцы воды; концентрированный раствор соляной кислоты НСl; 20% - ный раствор хлорида бария; мерный цилиндр; пробирки.

Ход работы:

К 5 мл исследуемой воды прилейте несколько капель концентрированной соляной кислоты и 3 мл 20% - ного хлорида бария.

Если вода содержит ионы серебра, то появится белый, творожистый осадок.

О концентрации его в воде можно судить по степени прозрачности полученной смеси.

Уравнение качественной реакции на ионы серебра:

Ag+ + Cl - = AgCl¯

После проведения данного опыта были получены следующие данные:

   Таблица 17

№1	№2	№3	№4	№5	№6	№7
Не обнаружено	Слабая опалесценция	Не обнаружено	Не обнаружено	Не обнаружено	Не обнаружено	Не обнаружено

3.12 Обнаружение ионов щелочных металлов в воде.

Материалы и реактивы:

Образцы воды; спиртовка; пипетка; мерный цилиндр.

Ход работы:

Зажгите спиртовку, пипеткой воду и поднесите её к пламю и посмотрите, как изменится цвет.

Если пламя приобрело красное окрашивание, значит, в воде присутствуют ионы лития, если фиолетовое – ионы калия, желтое – ионы натрия.

После проведения данного опыта получились следующие результаты:

  Таблица 18

№1	№2	№3	№4	№5	№6	№7
Обнаруж. Ионы калия	Не обнаружено	Обнаруж. Ионы натрия	Обнаруж. Ионы натрия	Обнаруж. Ионы калия	Обнаруж. Ионы калия	Не обнаружено

3.13 Определение карбонатной жесткости воды.

Различают общую, временную и постоянную жесткость воды. Общая жесткость обусловлена главным образом присутствием растворимых соединений кальция и магния в воде. Временная жесткость иначе называется устранимой или карбонатной. Она обусловлена наличием гидрокарбонатов кальция и магния. Постоянная (некарбонатная) жесткость вызвана присутствием других растворимых солей кальция и магния.

Материалы и реактивы:

Образцы воды; раствор фенолфталеина; мерный цилиндр; пробирки.

Ход работы:

В склянку наливают 10 мл анализируемой воды, добавляют 5 – 6 капель фенолфталеина. Если при этом  раствор окрасится в розовый цвет, значит, в воде присутствуют карбонат-ионы СО3-. Все карбонат-ионы, присутствующие в воде, являются токсичными.

После проведения данного опыта получились следующие данные:

   Таблица 19

№1	№2	№3	№4	№5	№6	№7
Не обнаруж.	Не обнаруж.	Слабая опалесценция, ч-з некоторое время окраска исчезает	Не обнаруж.	Не обнаруж.	Не обнаруж.	Не обнаруж.

3.14 Определение плотности воды.

Плотность воды измерялась ареометром.

После проведения данной работы были получены следующие результат

  Таблица 20

№1	№2	№3	№4	№5	№6	№7
Р = 1	Р = 1,1	Р = 1	Р = 1	Р = 1	Р = 1,1	Р = 1

3.15 Рассмотрение капли воды под микроскопом.

Каждый образец исследуемой воды был рассмотрен под микроскопом.

После проведения данного наблюдения были получены следующие результаты:

  Таблица 21

№1	№2	№3	№4	№5	№6	№7
Содержит примеси. Обнаружен объект, по форме напоминающий червя	Не содержит примесей.	Содержит мелкие примеси, видимые под микроскопом	Содержит небольшое количество примесей	Содержит мелкие примеси, видимые под микроскопом	Практически не содержит примесей	Не содержит примесей

ЗАКЛЮЧЕНИЕ: 

В течение последних полутора – двух столетий ученые достигли значительных успехов в изучении строения и свойств воды, по существу, предопределяющих структуру и облик окружающего нас биологического мира. Вода оказалась весьма неординарной жидкостью, трудно поддающейся не только непосредственным экспериментальным исследованиям, но и моделированию.

Многие хорошо знакомые свойства воды исключительны в природе. И поэтому вода занимает особое положение по сравнению с другими веществами, известными на Земле. Чем глубже ученые постигали природу воды, тем больше убеждались в оригинальности, в  ее поведении, в не очевидности ее свойств, в новых, еще не до конца раскрытых ее структурных особенностях.

В ходе данной работы были описаны многие интересные факты, которые позволяют значительно расширить представление о воде, ее физических свойствах, применении, загрязнении, способах очистки.

После проведения данной работы было установлено, что действительно, святая вода отличается рядом свойств от простой воды. Это видно как из химического анализа данной воды (святая заговоренная вода не содержит каких-либо примесей, она абсолютно чистая, в ней отсутствуют ионы тяжелых металлов, металлов - загрязнителей, кислотность её среды нейтральна), так и из ее физических свойств (плотность данной воды чуть выше плотности обычной простой воды). Какая причина лежит между отличием святой воды от простой, на научном языке, объяснить я не в силах, но на основе проделанной работы можно утверждать, что данная вода действительно способна приносить людям пользу, а может и исцелять их…

Также мною было установлено, что самой плохой по качеству водой, является вода, взятая из водоразборной башни №1 ул. Зеленая. Данная вода содержит массу примесей, в ней содержатся ионы аммиака, нитрат ионы, ионы алюминия. Нужно в срочном порядке решать проблему об очистке воды на этой водоразборной башне, пока данная вода не стала причиной отравления людей.

Вода, взятая из реки Иртыш, показала весьма не плохие результаты. Она практически не содержит примесей, являющихся загрязнителями. Конечно, если бы проба была взята летом, результаты были бы совершенно другие. Но на данный момент качество воды в реке Иртыш практически не уступает воде, взятой из природного источника.

Подобная работа проводилась 5 лет назад, одной из учениц нашей школы. По результатам ее работы самой качественной и чистой была вода, взятая из водоразборной башни №1 по улице Зеленая. Как вода за такой короткий срок смогла так сильно изменить свои свойства? Я могу объяснить это только одним - оборудование на данной водоразборной башне пришло в негодность (это и  не удивительно, ведь водоразборные башни поселка были построены в 60-70 годах). Необходимо ставить вопрос о замене данного оборудования.

РЕКОМЕНДАЦИИ:

1. Данную работу можно использовать на уроках экологии, химии, географии, природоведения, биологии.

2. Данная работа рекомендуется при подготовке учащимся докладов по теме «Исследование воды», а также для учителей при подготовке к урокам.

3. Вследствие того, что вода в поселке имеет низкое качество, необходимо, по возможности, приобретать очистительные фильтры. Если средства не позволяют нужно очищать воду в бытовых условиях. Одним из способов очищения воды – замораживание. После разморозки вода очищается. Другой способ – кипячение.

4. Можно использовать в качестве обеззараживающего средства веточку черемухи.

5. После проведения данной работы, изучив свойства воды, в частности святой, я хочу посоветовать всем вам, в Крещение запасаться святой воды и хранить ее. Ведь это поистине удивительная вода и свойства ее уникальны.

Список используемой литературы.

  1. Арустамов (учебник). Издательский дом «Дашков и К°». Москва 2002г.

2.  , ,  С, , Ханох и охрана природы – 9кл. Омск – 2000.

3.  , Чубыкина . Учебное пособие 10-11 кл. Новосибирск.

4.  , Лавров , планете шанс! «Просвещение» 1995 г.

5.  Любимова общий друг – природа. (выпуск 24). Москва. Издательство «Книжная палата» 1988г.

6.  Охрана природы. (журнал, выпуск 3). Издательство «Просвещение» 1971г.

7.  Орлова работа по химии, методические рекомендации для слушателей курсов ИПКРО. Омск – 1997г.

8.  Стасровский по сельскому труду. Методическое пособие для учителей. Издание 2-е, переработанное. Москва. «Просвещение» 1975г.

9.  Учебное электронное издание «Экология». МИЭМ, 2004г.

10.  , , Раздымалин агротехники полевых и овощных культур. Москва «Просвещение» 1991г.

11.  Чащин и охрана природы на территории Омской области. Омск – 1999г.

12.  Экология растений, животных и человека Омской области. Омск – 2000.