Исследовательская работа
«Изучение загрязненности атмосферного воздуха по содержанию сульфатов в коре деревьев разных пород на пришкольном участке.»
Автор : Соколов Ефим
7 «А» класс, ГБОУ Гимназия 1583, САО,
г. Москвы
Научный руководитель: , учитель химии ГБОУ Гимназия № 000, САО, г. Москвы
Москва, 2014
Страница 1 из 11
Содержание работы:
Цель работы: стр. 3 Задачи: стр. 3 Актуальность: стр. 3 Обзор литературы: стр. 4 Ход эксперимента: стр. 7 Результаты работы: стр. 10 Выводы: стр. 10 Список литературы: стр. 11Страница 2 из 11
Цель:
Провести анализ загрязненности воздуха пришкольного участка сернистым газом по содержанию сульфатов в коре деревьев. Выяснить, как порода дерева влияет на содержание сульфатов в коре.
Задачи:
Экспериментально определить кислотность некоторых сред. Отобрать пробы коры деревьев разных пород с пришкольного участка, провести качественную реакцию на содержание сульфатов и сравнить с эталонной шкалой.Актуальность темы:
«Не будем, однако, слишком обольщаться нашими победами над природой. За каждую такую победу она нам мстит. Каждая из этих побед имеет, правда, в первую очередь те последствия, на которые мы рассчитывали, но во вторую и третью очередь совсем другие, непредвиденные последствия, которые очень часто уничтожают последствия первых».
Фридрих Энгельс.
Основной источник загрязнения воздуха в городе - транспорт и промышленность. Один из компонентов выхлопных газов и промышленных газов - сернистый газ. Продукты взаимодействия сернистого газа с другими веществами накапливаются в коре деревьев и могут быть определены химическим путем.
Страница 3 из 11
Обзор литературы:
Что такое воздух?Недавно я прочитал рассказ « Полет» Юрия Коваля. Вот как он начинается: «“А ты видел когда-нибудь воздух?” – спросил меня умный мальчик Юра. Я подумал и сказал: “Видел”. Юра засмеялся. “Нет, – сказал он, – ты не видел воздух. Ты видел небо. А воздуха нам видеть не дано.” А ведь, пожалуй, и вправду мы видим воздух, только когда смотрим на бабочек, на парящих птиц, на пух одуванчика, летящий над дорогой. Бабочки показывают нам воздух». Как много в мире поэзии! И не хочется говорить о воздухе, как просто - смеси газов.
Состав воздуха:
Вещество | Обозначение | По объёму, % | По массе, % |
Азот | N? | 78,084 | 75,50 |
Кислород | O? | 20,9476 | 23,15 |
Аргон | Ar | 0,934 | 1,292 |
Углекислый газ | CO? | 0,0314 | 0,046 |
Неон | Ne | 0,001818 | 0,0014 |
Метан | CH? | 0,0002 | 0,000084 |
Гелий | He | 0,000524 | 0,000073 |
Криптон | Kr | 0,000114 | 0,003 |
Водород | H? | 0,00005 | 0,00008 |
Ксенон | Xe | 0,0000087 | 0,00004 |
Но важно знать и понимать, какие химические взаимодействия происходят в атмосфере, а также какие бывают последствия в результате некоторых химических реакций.
№ | Исследуемый раствор | Значение рН |
1. | Вода дистиллированная | 7 |
2. | Лимонный сок | 3 |
3. | Яблочный сок из пакета | 5,5 |
4. | Яблочный сок свежевыжатый | 6 |
5. | Соляная кислота | 0-1 |
Уксус | 3 | |
6. | Раствор пищевой соды | 2-3 |
7. | Жидкое мыло («Ёжик») | 5 |
8. | Нашатырный спирт | 3-4 |
9. | Слюна | 6 |
10. | Раствор оливкого мыла | 8-9 |
11. | Раствор аммиака | 10 |
Я определил характер среды в разных средах в школьной лаборатории с помощью универсального индикатора.
Табл. 2 Определение кислотности среды различных веществ.
Они близки к приведенным в схеме данным.
Страница 5 из 11
Что такое «кислотный дождь»?
В 1872 году впервые в истории употребил термин «кислотные дожди» Роберт Смит - английский инженер в своей работе «Воздух и дождь: начало химической климатологии»
"Кислотный дождь" – это научный термин, который сейчас используют для обозначения различных видов осадков, содержащих растворенные в воде мельчайшие частицы оксида азота(IV) и оксида серы(IV) в концентрациях, превышающих нормальный природный фон( норму). Причинами выпадения кислотных дождей могут быть и природные катаклизмы (вулканическая деятельность), гниение растительных остатков, и деятельность человека(переработка и выплавка металлов на заводах, сгорание топлива в котельных, сжигание мусора, огромное число автомобилей). В первую очередь – это выбросы сернистого газа (SO2) и оксидов азота (NO, NO2, N2O3) при сжигании ископаемого и моторного топлива. Все - таки, кислотные дожди – не природное явление, а результат хозяйственной деятельности человечества.
Кислотные дожди происходят тогда, когда вредные газообразные примеси в атмосфере взаимодействуют с водой, кислородом с образованием кислот. Преимущественно в результате таких реакций получаются слабые растворы серной и азотной кислоты.(4,5)
2SO2 + O2 = 2SO3
SO2 + H2O =H2SO3.
SO3 + Н2O = Н2SO4
2Н2SО3 + О2 = 2Н2SO4
2NО2 + Н2О = НNО3 + НNО2(2,3)
Страница 6 из 11
В чем же заключается опасность кислотных дождей? Дело в том, что повышенная кислотность осадков вызывает ряд негативных последствий, разрушающих биосферу и пагубно влияющих на здоровье человека.
Более всего страдают от кислотных дождей растения. При этом кислота не повреждает деревья напрямую. Кислотные осадки вызывают болезни листьев, закисляют почву, вымывая из нее питательные вещества и насыщая ядовитыми соединениями.
Воздействие кислотных дождей на человека также носит не только прямой характер. Конечно, микрочастицы сульфатов и нитратов, содержащиеся в воздухе повышают риск приступа астмы, заболевания бронхитом, вредят сердечнососудистой системе. Но не менее опасны для человека уничтожение посевов и пастбищ, гибель промысловых рыб, вызванные кислотными осадками.(4)
Я надеюсь, что термин «кислотный дождь» уйдет из обихода, а пока это реальная угроза для жизни человечества и существования планеты Земля.
Ход эксперимента:
Отобрал пробы коры деревьев толщиной 2-3 мм на высоте 1,5 -2 м с пришкольного участка, высушил при комнатной температуре.
Страница 7 из 11
Перемолол образцы коры в кофемолке в порошок до размеров молотого кофе.
3.Взял навеску коры 1г и залил 10 мл дистилированной воды, размешал и оставил на сутки.
Страница 8 из 11
Каштан-6
Рябина - 6 Тополь стар.-6
Яблоня - 5,5 Тополь мол.-6
Страница 9 из 11
Качественная реакция на содержание сульфатов выражается уравнением
ВаСl2 + Na2SO4 = BaSO4 + 2 NaCl
BaSO4- белый, нерастворимый в кислотах осадок.(2,3)
№ | дерево | Признак реакции | Содержание сульфатов мг/л |
1 | каштан | Легкое помутнение | Не более 2 |
2 | рябина | Легкое помутнение | Не более 2 |
3 | яблоня | Без изменений | Не обнаружены |
4 | тополь 1 | Легкое помутнение | Не более 2 |
5 | тополь 2 | Легкое помутнение | Не более 2 |
Выводы: Содержание сульфатов в исследуемых растворах не превышает 2 мг /л. ПДК сульфатов составляет 0,02 г/ л. В пересчете на сернистый газ это составляет 0, 0018 г/л
Кора рассмотренных образцов не опасна для человека. ПДК сернистого газа составляет 0,5мг/л. Однако, это значение близко к ПДК сернистого газа для животных - 0,02мг/л
Страница 10 из 11
Используемая литература:
“Изучаем экологию города” под редакцией Бином 2009г. с. 99-101 с. 73-80 Аванта + «Химия»с.435, 159 http://www. ozoneprogram. ru/biblioteka/slovar/kislotnye_dozhdi/vlijanie_kislotnyh_dozhdej/ http://ru. wikipedia. org/wiki/Воздух http://ru. wikipedia. org/wiki/Кислотный_дождьСтраница 11 из 11
