Вода удивительная и удивляющая

Актуальность: без воды нам не прожить. Среди необозримого множества
веществ вода с ее физико-химическими свойствами занимает совершенно особое,
исключительное место. Почти все свойства воды - исключение в природе.
Цель: качественное определение важнейших примесей в воде и ее
жесткости,
улучшение
качества
воды
с
помощью
приготовленной
активированной.
Задачи:
1) определить экспериментальным путем такие показатели воды
как: цвет, характер и интенсивность запаха, вкус;
2) измерить плотность воды ареометром;
3) определить
реакцию
среды
с
помощью
универсальной
индикаторной бумаги;
4) определить наличие важнейших примесей в воде: Cl-, SO42-,
Fe3+
5) приготовить биологически активную воду и сделать вывод о
влиянии различных типов воды на рост растений;
6) определить
жесткость
воды
с
помощью
раствора
хозяйственного мыла (= 2,91%);
7) обработать результаты исследования.
Объект нашего исследования: вода – водопроводная, дистиллированная,
талая (ул. Полевая, п.Медведево), минеральная (газированная и негазированная),
фильтрованная вода (вода, прошедшая через фильтр-кувшин для воды «Барьер»).
Методы исследования. Изучив методику проведения химического
эксперимента по данной теме исследования, мы провели три практических работы
исследовательского характера.
Практическая работа №1 по теме
«Качественное определение важнейших примесей в воде»
1. Визуальное (органолептическое) определение показателей воды
Определение цвета воды.
В стеклянный цилиндр мы налили исследуемую воду до высоты 10 см,
снизу положили лист белой бумаги (в качестве фона). Определили цветность
воды, рассматривая воду сверху при достаточном боковом освещении. Выбрали
наиболее подходящий для нее оттенок. Все объекты нашего исследования без
цвета, кроме минеральной газированной - светло-зеленоватой.
Определение характера и интенсивности запаха.
В колбу объемом 200 мл налили 100 мл исследуемой воды, закрыли ее
пробкой и интенсивно встряхнули. Затем вынули пробку и определили характер и
интенсивность запаха исследуемой пробы воды.
В итоге по интенсивности запаха - вода водопроводная, фильтрованная,
талая - имеют слабый запах, а все остальные объекты эксперимента - очень
слабый. По характеру запаха - имеет прелый - фильтрованная вода, фекальный талая, вода с остальных источников имеет неопределенный запах.
Определение вкуса воды.
Вкус мы определяли только у дистиллированной воды, минеральной,
фильтрованной. Пробу воды (20 мл) кипятили. После ее остывания, 15 мл не
проглатывая, медленно
1 минуту перемещали во рту, пытаясь максимально
задействовать рецепторы языка и неба.
2. Измерение плотности, реакции среды воды
Для измерения плотности воды нам
потребовался ареометр (ц.д. = 5
кг/м3). Зная, что плотность воды зависит от содержания в ней растворенных
веществ и температуры, эксперимент проводили при комнатной. Плотность всех
объектов исследования составила 990 кг/м3, кроме фильтрованной - 987,5 кг/м3.
Реакцию среды определили с помощью универсальной индикаторной
бумаги, так pH талой, минеральной газированной и негазированной воды равен 6,
а водопроводной, дистиллированной, фильтрованной - 7.
3. Определение важнейших примесей
Провели испытания с каждым из образцов воды, так, катионы железа (III) во всех образцах исследования, сульфат-анион содержится только в талой воде,
хлорид-анион присутствует, как показал наш эксперимент, в водопроводной,
минеральной и фильтрованной воде.
Практическая работа №2 по теме
«Улучшение качества воды: приготовление биологически
активной воды»
В домашних условиях несложно получать разные виды биологически
активных вод. Мы выбрали свою серию опытов с учетом имеющихся в домашнем
хозяйстве средств получения активированной воды - водопроводная после
отстаивания, водопроводная талая, талая снеговая, серебряная, магнитная.
В эксперименте активированной водой мы поливали луковицы для
получения витаминной зелени. Выбрали небольшие головки репчатого лука; на
каждый опыт потребовалось по 3 штуки. Выращивание витаминной зелени можно
проводить в земле, опилках, речном песке или вате. Мы же использовали землю.
Луковицы высадили в небольшие одноразовые пластиковые стаканчики, которые
пронумеровали. Подписанные стаканчики с луком разместили в небольшом лотке
на подоконнике и поливали через день, используя по столовой ложке воды. Лоток
поворачивали через 3 дня, чтобы обеспечить равномерность в освещении.
Через 2,5 недели лук подрос. Вооружились линейкой (ц.д.= 0,1 см3),
измерили длину всех перьев, суммарная величина и стала итоговым показателем
опыта.
Итак, больше всего перьев у луковиц, которые поливали серебряной водой,
меньше - талой водой. Самое длинное перо у луковицы, которую поливали
магнитной водой (27 см), короткое - серебряной водой (0,2 см). Всех раньше
проросли луковицы, которые поливали магнитной водой (на 6 день), позже -
талой (на 8 день эксперимента).
В семейном кругу отпраздновали наши научные успехи - салат с
доморощенным луком стал аппетитным и полезным дополнением ко многим
блюдам.
Практическая работа №3 по теме
«Качественное определение жесткости воды с помощью раствора
хозяйственного мыла»
В пробирки налили по 10 мл дистиллированной, водопроводной
некипяченой и кипяченой, минеральной газированной и негазированной, талой,
фильтрованной воды. В каждую пробирку бросили по одинаковому кусочку
мыла, массой 0,3 г, встряхивали в течение 2 минут, добивались полного его
растворения. Дали воде отстояться. Измерили высоту пены и описали внешний
вид полученных растворов: наличие хлопьевидного осадка, прозрачность
раствора.
Итак, водный раствор из различных источников мутный; у водопроводной,
фильтрованной и талой воды - много осадка в виде хлопьев; у минеральной
негазированной и водопроводной кипяченой - осадка почти нет. В водопроводной
кипяченой воде мыло растворяется быстро, почти мгновенно.
Было бы здорово, если бы нас окружала только чистая вода! Ведь каждая
молекула ее - неразгаданная тайна. Она несет информацию из глубины веков.
Исследователи пытаются расшифровать ее. И кто знает, может быть, это сумеете
сделать вы?
Литература
1. Габриелян О.С. и др. Практические работы как основа исследовательской
деятельности //Первое сентября: химия. – 2013. - №2. – С. 11 – 20.
2. Данина Е.Н. Вода – самое обыкновенное и необыкновенное вещество.
//Первое сентября: химия. – 2007. - №8. – С. 29 – 31.
3. Золотова Н.А. Известная и неизвестная вода. //Химия в школе. – 2002. - №8.С. 85 – 87.
4. Маршанова Г.Л. Вода в природе и жизни человека.//Первое сентября: химия.
– 2006. - №18. – С. 31 – 37.
5. Никитина М.А. и др. Интегрированный урок: пресс-конференция о воде и ее
свойствах. //Химия в школе. – 2005. - №1. – С. 36 – 42.
6. В гармонии с миром и средой. Из опыта работы учителей химии и биологии.
– Йошкар-Ола: Педагогическая инициатива, 2006. – 68 с.