Учебно-исследовательская работа «Влияние горных пород на токсические и санитарно - гигиенические характеристики воды » (стр. 1 )

Международная научно - практическая конференция школьников и педагогов

«Первые шаги в науку»

Учебно-исследовательская работа

«Влияние горных пород на токсические и санитарно – гигиенические характеристики воды »

Предметная область – химия

Автор:

ученик 11 физико-математического  класса МБОУ «Брянского городского лицея №1 имени »

Руководитель:

 

учитель химии МБОУ «Брянского  городского лицея №1 имени »

МБОУ «Брянский городской лицей №1 имени »

Брянск – 2018

Содержание

Введение---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------4

Глава 1 – Описания и методики экспериментов-----------------------------------------------------------------------6

– Классификация горных пород----------------------------------------------------------------------------------------6

1.2 – Вода в природе------------------------------------------------------------------------------------------------------------6

1.3 - Методики аналитических работ--------------------------------------------------------------------------------------6

1.3.1 – Определение мышьяка-----------------------------------------------------------------------------------------------6

1.3.2 – Определение марганца-----------------------------------------------------------------------------------------------7

1.3.3 – Определение свинца-------------------------------------------------------------------------------------------------------------7

1.3.4 – Определение никеля-------------------------------------------------------------------------------------------------------------7

1.3.5 – Определение железа-------------------------------------------------------------------------------------------------------------7

Глава 2 – Практическая часть------------------------------------------------------------------------------------------------------------7

2.1 – Таблица результатов  освещённых банок------------------------------------------------------------------------------------7

2.2.1.1 – Расчёты марганца в первой банке (с гранитом)-----------------------------------------------------------------------8

2.2.1.2 – Расчёты свинца в первой банке (с гранитом)--------------------------------------------------------------------------8

2.2.1.3 – Расчёты никеля в первой банке (с гранитом)--------------------------------------------------------------------------8

2.2.1.4 – Расчёты железа 3 в первой банке (с гранитом)-----------------------------------------------------------------------8

2.2.2.1 – Расчёты марганца во второй  банке (с пиролюзитом)--------------------------------------------------------------8

2.2.2.2 – Расчёты свинца во второй  банке (с пиролюзитом)-----------------------------------------------------------------9

2.2.3.1 – Расчёты марганца в третьей  банке (с доломитом)------------------------------------------------------------------9

2.2.4.1 – Расчёты свинца в четвёртой  банке (с малиновым кварцитом)--------------------------------------------------9

2.3 – Таблица результатов  неосвещённых банок--------------------------------------------------------------------------------9

2.4.1.1 – Расчёты  свинца в первой банке (с гранитом)------------------------------------------------------------------------10

2.4.1.2 – Расчёты мышьяка в первой банке (с гранитом)----------------------------------------------------------------------10

2.4.1.3 – Расчёты никеля в первой банке (с гранитом)-------------------------------------------------------------------------10

2.4.1.4 – Расчёты железа 3 в первой банке (с гранитом)----------------------------------------------------------------------10

2.4.1.5 – Расчёты железа 2  в первой банке (с гранитом)----------------------------------------------------------------------11

2.4.2.1 – Расчёты марганца во второй  банке (с пиролюзитом)--------------------------------------------------------------11

2.4.2.2 – Расчёты никеля во второй  банке (с пиролюзитом)-----------------------------------------------------------------11

2.4.2.3 – Расчёты  свинца  во второй  банке (с пиролюзитом)----------------------------------------------------------------11

2.4.2.4 – Расчёты железа 3 в первой банке (с гранитом)-----------------------------------------------------------------------12

2.4.2.5 – Расчёты железа 2  в первой банке (с гранитом)-----------------------------------------------------------------------12

2.4.3.1 – Расчёты  свинца в третьей  банке (с доломитом)---------------------------------------------------------------------12

2.4.4.1 – Расчёты свинца в четвёрой  банке (с малиновым кварцитом)----------------------------------------------------12

Глава 3 – Вывод-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------13

Приложение-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------14

Список литературы --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------19

Введение

Гуляя  по берегам Тросны реки, я часто задумывался о влиянии камней, находящихся в реке, на характеристики и состав воды. И возможном влиянии этих параметров на здоровье человека, так как, возможно, камни могут растворяться в ней и менять некоторые свойства воды. Чтобы оценить истинность этого утверждения мне пришлось обратиться к химии, но за пределы школьных учебников в чём мне помог мой преподаватель химии. Отправляясь в библиотеку,  обозначил для себя тему: «Определение токсических и санитарно – гигиенических характеристик воды».

Цель исследовательской работы: определить влияние камней из речки на минеральный состав воды, или доказать отсутствие влияния, а также определить, является ли полезной вода немного отстоявшаяся в сосуде с этими камнями, а если да, то определить самое оптимальное сочетание.

Задачи:

Собрать и классифицировать камни из реки. Провести все аналитические работы с выводом эмпирических формул растворённых веществ. Провести математические расчёты.  Сделать выводы о влиянии на человека. Определение оптимального списка камней для придания воде определённых полезных свойств.

Методы исследования:

Изучение литературы брянской областной научной универсальной библиотеки имени Ф. И.  Тютчева. Выполнение экспериментов. Наблюдение. Использование Internet ресурсов.

Проводить лабораторные исследования планируется на базе лаборатории кафедры химии МБОУ Брянского городского лицея №1 имени .

Объектом исследования в работе являются дистиллированная вода, подверженная долговременному влиянию горных пород из реки Тросна Жуковского района Брянской области при различной степени освещённости, её состав и свойства.

Предметом исследования выступает сравнительный анализ воды при различной степени освещённости.

Актуальность исследования: разнообразное влияние различных горных пород в реках  и их береговых частях Брянской области на состав воды водоёмов и дальнейшее возможное влияние этой воды на здоровье живых организмов вызывают интерес химии данных процессов. В своей исследовательской работе я решил узнать особенности влияния горных пород реки Тросна на состав воды  при различной степени освещённости и безопасность употребления такой воды живыми существами, а также экспериментально доказать зависимость состава воды от степени освещённости.

Гипотеза: многообразие горных пород может оказывать влияние на состав воды, причём при различной освещённости оно будет различным.

Научная новизна: полученные данные позволяют расширить знания в области  гидрологии, токсического и санитарно – гигиенического влияния природных вод на живые организмы,  уровня проведения химического эксперимента.

Практическая значимость: полученные данные можно использовать для оценки состояния реки Тросна и для контролируемого изменения состава воды в промышленных масштабах.

Глава 1 – Описания и методики экспериментов

1.1 – Классификация горной породы

Набрав 20 литров различных камней и очистив их от примесей провёл классификацию по цвету плотности излому блеску твёрдости [3,4,5].

Гранит ----------------------------------------------------------- магматическая порода Малиновый кварцит (шокшинский) ----------------------- метаморфическая порода Песчаник ------------------------------------------------------- осадочная порода Халцедон ------------------------------------------------------- метаморфическая порода Кремнезём (прозрачный) --------------------------------- магматическая порода Пиролюзит  ----------------------------------------------------- осадочная порода Доломит --------------------------------------------------------- осадочная порода

Затем в чистую стеклянную посуду налил дистиллированную воду, полученную в школьном дистилляторе, и положил в каждые 2 из 14 банок образцы разного вида. Половину банок изолировал от света, а другую наоборот поставил на самое освещённое место. 6 месяцев они были баз движения. 

1.2 – Вода в природе

Природная вода не является каким – то одним веществом, она является смесью.  Она образует как гомогенные смеси, так и гетерогенные смеси. И вода может образовывать дисперсные системы. Дисперсные системы – гетерогенные системы, в которых одно вещество (дисперсная фаза) в виде очень мелких частиц равномерно распределено в объёме другого (дисперсионная среда). Жидкость может образовывать пены, эмульсии, суспензии, золи, гели, пасты.  Эмульсии – дисперсные системы, в которых в роли дисперсионной среды выступает одна жидкость, а в роли дисперсной фазы – другая жидкость (эмульсии бывают прямые и обратные). Суспензия – грубодисперсная система с твёрдой дисперсной фазой и жидкой дисперсионной средой. Гели – коллоидные системы, в которых частицы дисперсионной фазы образуют пространственную структуру. Коллоидные растворы подвержены действию Эффекта Тиндаля. Пропускание через раствор света и анализ лучепреломления. Но из – за определённого значения концентрации этих гетерогенных компонентов природные системы внешне не очень сильно отличаются от дистиллированной воды. [8,9]