Исследовательская работа «Обнаружение хлоридов и сульфатов в водопроводной воде»

ОГЛАВЛЕНИЕ
1. Ведение………………………………………………………… 3.
2. Основная часть………………………………………………… 5.
3. Физические показатели качества воды……………………….. 6.
4. Химические показатели качества воды………………………..7.
5. Вещества содержащиеся в воде и их влияние на организм
человека………………………………………………………….8.
6. Исследование……………………………………………………9.
7. Результаты исследований……………..………………………..9.
8. Вывод…………………………………………………………...10.
9. Список литературы…………………………………………….11.
2
Введение
Хорошо известно, что вода является важнейшим фактором
жизни. Ни одно живое существо не может обойтись без капли или
без глотка воды. Вода - это внутренняя среда всех без исключения
организмов, а для некоторых она является и внешней средой, это
все гидробионты. Только в воде работают ферменты, только вода
является самым лучшим растворителем всех химических
соединений. Вода - это первая основа жизни, потому что жизнь
зародилась в капле воды. В настоящее время вода занимает
большую часть поверхности Земли. В тоже время на данный
момент проблема воды является важной экологической проблемой.
Оказалось, что в природе почти нет чистой воды. В результате
глобального загрязнения биосферы, вода, как хороший
растворитель подвергается мощному загрязнению. Воды рек, морей
и океанов по данным экологов насыщены тяжелыми элементами,
нитрат-, нитрит-, хлорид-, сульфат ионами, а также
радионуклидами. Исследователи отмечают загрязнение даже
грунтовых вод, подземных озер, которые залегают на большой
глубине. И сколько бы не провозглашали борьбу за чистоту воды
она к сожалению от этого чище не становится.
Актуальность моей работы заключается в том, что качество
воды очень беспокоит многих людей на планете. И действительно в
округе множество озер, торфяных болот (на которых велись
промышленные разработки), речек и прудов. Основная задача
нашего поколения – здоровьесбережение. Как известно низкое
качество воды сказывается на здоровье населения. Провести
предупреждающую разъяснительную работу и привлечь внимание
учащихся к изучению водных бассейнов в окрестностях г. Перми
Цель:
Изучение качества водопроводной воды из крана в нашей школе.
3
Задачи:
Научиться проводить анализ воды;
2) Определить влияние качества воды на здоровье человека;
3) Воспитать бережное отношение к воде.
Объект исследования:
Вода из под крана в нашем классе.
Методы исследования:
1) Беседа с учителем химии и изучение материала из интернета.
2) Систематизация полученных теоретических и практических
знаний.
3) Узнать способы определения качества водопроводной воды.
4) Исследование воды из крана в школе, наблюдение, проверка
опытным путем.
1)
4
Основная часть
Вода - это удивительное вещество - разделяется в зависимости от
распределения среди других веществ на пять различных групп:
1) конституционная вода - ее молекулы входят в анион или в
катион
некоторых комплексов кобальта, железа, платины.
Выделение такой воды под действием нагревания обычно вызывает
разрушение кристаллической структуры металла;
2) кристаллизационная вода - соответствует определенному
числу молекул Н2О, входящих в состав некоторых веществ; она
может выделяться при нагревании, но вновь присоединяться к
безводному веществу, если его снова приблизить к воде; при этом
образуются подлинные гидраты, кристаллическая структура
которых отличается от кристаллической структуры безводного
вещества;
3) пропитывающаяся вода - находится в цеолитах, опалах,
глинах;
4) смачивающая вода, называемая иногда и адсорбционной
водой, встречается на поверхности стекла, кварца, ртути, в
полостях железа;
5) физиологически связанная вода - находится в тканях живых
существ и очень отличается от кристаллизационной воды.
Таким образом, вода является одним из достаточно сложных
веществ, как по физическим, так и по химическим показателям.
5
Физические показатели качества воды.
Температура воды поверхностных источников зависит от
температуры воздуха, его влажности, скорости и характера
движения воды и ряда других факторов. Она может изменяться в
весьма широких пределах по сезонам года (от 0,1 до 30* С).
Температура воды подземных источников более стабильна (8-12 *
С).
Оптимальной температурой воды для питьевых целей
считается7-11*С.
Для некоторых производств, в частности для систем охлаждения и
конденсации пара, температура воды имеет большое значение.
Мутность (прозрачность, содержание взвешенных веществ)
характеризует наличие в воде частиц песка, глины, илистых частиц,
планктона, водорослей и других механических примесей, которые
попадают в нее в результате размыва дна и берегов реки, с
дождевыми и талами водами, со сточными водами и т.п.
Цветность воды (интенсивность окраски) выражается в градусах
по платиново-кобальтовой шкале.
Запахи и привкусы воды обусловливаются присутствием в ней
органических соединений. Интенсивность и характер запахов и
привкусов определяют органолептически, т.е. с помощью органов
чувств по пятибалльной шкале или по «порогу разбавления»
испытуемой воды дистиллированной водой. При этом
устанавливают кратность разбавления, необходимую для
исчезновения запаха или привкуса. Запах и вкус определяют
непосредственным дегустированием при комнатной температуре.
Вкус вызывается наличием в воде растворенных веществ и может
быть
соленым,
горьким,
сладким
и
кислым.
Запахи воды определяются живущими и отмершими организмами,
растительными
остатками,
специфическими
веществами,
выделяемыми некоторыми водорослями и микроорганизмами, а
также присутствием в воде растворенных газов - хлора, аммиака,
сероводорода, меркаптанов или органических и хлорорганических
загрязнений. Различают запахи природного (естественного
происхождения) и искусственного происхождения.
6
Химические показатели качества воды.
Содержание растворенных веществ (сухой остаток). Общее
количество веществ (кроме газов), содержащихся в воде в
растворенном состоянии, характеризуется сухим остатком,
получаемых в результате выпаривания профильтрованной воды и
высушивания задержанного остатка до постоянной массы.
Активная реакция воды - степень её кислотности или щёлочности
- определяется концентрацией водородных ионов. Обычно
выражается через Жесткость воды определяется содержанием в
воде солей жесткости (кальция и магния). Она выражается в
миллиграмм-эквивалентах на литр (мг-экв/л).
Щёлочность
воды.
Под
общей
щёлочностью
воды
подразумевается сумма содержащихся в ней гидратов и анионов
слабых кислот (угольной, кремниевой, фосфорной и т.д.).
Содержание сульфатов и хлоридов.
Хлориды присутствуют практически во всех водах. В основном их
присутствие в воде связано с вымыванием из горных пород
наиболее распространённой на Земле соли - хлорида натрия
(поваренной
соли).
Повышенное содержание хлоридов в совокупности с присутствием
в воде аммиака, нитритов и нитратов может свидетельствовать о
загрязнённости
бытовыми
сточными
водами.
Сульфаты попадают в подземные воды в основном при
растворении гипса, находящегося в пластах
Фосфаты обычно присутствуют в воде в небольшом количестве,
поэтому их присутствие указывает на возможность загрязнения
промышленными стоками или стоками с сельскохозяйственных
полей.
Окисляемость обусловлена содержанием в воде органических
веществ и отчасти может служить индикатором загрязнённости
источника сточными водами.
7
Вещества, содержащиеся в воде и их свойства, ухудшающие
качество питьевой воды и вредно влияющие на организм
человека.
8
Исследование
В исследовательской работе вода изучалась по таким показателям
как:
физические - цветность, прозрачность;
по химическим показателям, - содержание хлоридов и сульфатов.
Результаты исследований
Обнаружение хлорид-ионов.
Реагенты: нитрат серебра (5г AgNO3 растворить в 95 мл воды);
азотная кислота (1:4).
Условия проведения реакции:
1) рН<7,0;
2) t° комнатная.
Выполнение анализа:
К 10 мл пробы воды прибавляют 3-4 капли азотной кислоты и
приливают 0,5 мл нитрата серебра.
Белый осадок выпадает при концентрации хлорид ионов более 100
мг/л:
Cl- + Ag+ = AgCl в (белый).
Помутнение раствора наблюдается, если концентрация хлоридионов более 10 мг/л, опалесценсия- более 1мг/л.
Обнаружение сульфат-ионов.
Реагенты: хлорид бария (10г BaCl2.2H2O растворить в 90 г H2O);
соляная кислота (16 мл HCl (плотность= 1,19) растворить в воде и
довести объем до 100 мл).
Условия проведения реакции:
9
1) рН<7,0;
2) t° комнатная;
3) осадок нерастворим в азотной и соляной кислотах.
Выполнение анализа:
К 10 мл пробы воды прибавляют 2-3 капли соляной кислоты и
приливают 0,5 мл раствора хлорида бария.
При концентрации сульфат ионов более 10 мг/л выпадает осадок:
SO42- + Ba2+ = BaSO4 в (белый).
Если наблюдается опалесценсия(свечение),
сульфат ионов более 1 мг/л.
то
концентрация
Вывод
Таким образом исследованием воды из крана удалось не только
изучить, но и установить степень загрязнения, степень пригодности
воды
для
использования.
Наиболее
благополучным
в
экологическом отношении можно считать воду прошедшую
дополнительную очистку.
10
Список литературы.
1. Возная Н.Ф. Химия воды и микробиология. М.: Высшая школа, 1979;
2. Мамедов Н.М., Суравегина И.Т., Глазачев С.Н. Основы общей
экологии. М.: МДС, 1998;
3. Химия окружающей среды. Под ред. Дж.О.М.Бокриса. М.: Химия,
1982;
4. Бабич Л.В., Балезин С.А., Гликина Ф.Б. и др. Практикум по
неорганической химии.М.: Просвещение, 1983.
Использование материалов из Интернета:
1. www.water-world.ru
2. www.kontur-west.ru
3. www.pool-stroy.ru
11