В своей повседневной жизни мы склонны относиться к вещам и
advertisement
ЮЖНОЕ ОКРУЖНОЕ УПРАВЛЕНИЯ ОБРАЗОВАНИЯ НЕГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ШКОЛА «ВЫБОР» ПРОЕКТНО – ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА НА ТЕМУ: АВТОРЫ РАБОТЫ: УЧАЩИЕСЯ 5 КЛАССА КОТОВА ДАРЬЯ, ТИХОМИРОВА АЛЕКСАНДРИНА НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ РАБОТЫ: УЧИТЕЛЬ ГЕОГРАФИИ СУРОВЦЕВА НАТАЛЬЯ АЛЕКСАНДРОВНА МОСКВА 2011 Структура работы: Введение……………………………………………………………………………………….. 3 Глава 1. Соль в природе………………………………..…………………………………….. 5 1.1. Физико-химические свойства поваренной соли…………………………….……... 5 1.2. Процесс образования соляных залежей……..………….………..…………..…….. 5 1.3. Добыча поваренной соли….………………………………….……..….………….... 8 Глава 2. Значение соли……………………………………………………………………….. 11 2.1. Биологическая роль поваренной соли………….…………..………………………. 11 2.2. Соль в истории человечества………………………………………………..……… 12 2.3. Поваренная соль как пищевой продукт……………………………………………. 13 2.4. Соль – лекарство или яд?............................................................................................. 15 2.5. Применение поваренной соли в хозяйстве………………………………………… 16 Глава 3. Практическая часть…………………….………………………………………….. 19 3.1. Описание эксперимента…………………………………………..……..………….. 19 3.2. Ход эксперимента………………………………………………………………….… 19 3.3. Результаты эксперимента…………………………………………………………… 20 Заключение……………………………………………………………………………………. 22 Библиография………………………………………………………………………………… 23 Приложение …………………………………………………………………………………... 24 2 Введение «Каждому телу необходимы солнце и соль» древнеримский ученый Плиний Старший В своей повседневной жизни мы склонны относиться к вещам и предметам, ставшими для нас постоянными и незаменимыми атрибутами быта, как к само собой разумеющимся. Мы и представить себе почти не можем, что когда-то и кто-то мог в них нуждаться и не иметь возможности пользоваться ими. Собственно говоря, это нормально. Нельзя же все время испытывать неописуемый восторг, от возможности пользоваться например, водопроводом или электричеством в наших домах! А что если взглянуть на окружающие нас вещи повнимательнее и, как говорится, увидеть их в другом свете? К разряду таких обычных и в то же время удивительных по своим свойствам веществ относится обыкновенная соль. Именно обыкновенная, поваренная. Войдя в нашу жизнь благодаря широкому применению в пищевой промышленности, соль заняла свое прочное место. Это далеко не случайно: как правило, редкое блюдо на нашем столе обходится без соли. Попробуйте-ка приготовить несоленое блюдо: сможете ли вы его с удовольствием съесть? Думаем, что нет. Зная, насколько соль важна в жизни человека, мы задумались – есть ли недостатки у такого продукта, как соль? Нашла ли она свое применение в других сферах жизни и деятельности человека? Цель работы: изучить влияние соли на живую и неживую природу. Гипотеза: мы предполагаем, что поваренная соль положительно влияет как на живую, так и на неживую природу. Перед началом исследования нами было поставлено несколько задач: 1. Найти достаточно полное и точное описание поваренной соли. 2. Охарактеризовать процессы образования соляных залежей, выделяя историю эксплуатации месторождений соли. 3. Рассказать о применении соли в народном хозяйстве. 3 4. Проанализировать влияние соли на живые организмы (растения и животные), а так же на окружающую среду. 5. Получить навыки презентации себя и своей работы. Методы: 1. Изучение и анализ учебной и научной литературы. 2. Работа со статистическими данными. 3. Работа в школьной химической лаборатории. 4. Реферирование материала. 5. Использование информационных технологий. 4 Глава I. Соль в природе «Среди всех природных минеральных солей, самая главная та, которую мы называем просто «соль». А.Е. Ферсман 1.1. Физико-химические свойства поваренной соли Чистая поваренная соль, или хлорид натрия, – бесцветное кристаллическое вещество. Содержит в себе 39,4% натрия и 60,6% хлора. Как известно, хорошо растворяется в воде любой температуры. Кристаллы поваренной соли имеют кубическую форму. Однако при определенных условиях кристаллизации форма может приобрести вид шестиугольных пластинок и даже 8, 12, 20-гранных кристаллов. Поваренная соль не поглощает влагу из воздуха, растворима в воде и плавится при температуре 8010С. В природе хлорид натрия встречается в виде минерала галита – каменной соли. Слово «галит» происходит от греческого «галос», означающего и «соль», и «море». Природная соль (галит) редко бывает чисто белого цвета. Она бывает окрашена в буроватый или желтоватый цвет из-за примесей соединений железа. Встречаются, но очень редко, кристаллы галита голубого, синего, фиолетовых цветов. В этом случае окраска обусловлена наличием следов металлического натрия. Металлический натрий образуется в соли под действием радиоактивного излучения, если есть присутствие радиоактивных элементов. Поваренная соль также встречается в природе в виде кристаллов красного цвета. Виновником такой окраски являются микроорганизмы – галофилы (любители соли). Они придают соли еще и приятный аромат. В низовьях Волги есть озера Розовое, Красное, Малиновое, где можно встретить такую красную соль. В молотом виде поваренная соль представляет собой мелкие кристаллы белого цвета, получаемые путем очистки на солеперерабатывающих комбинатах. 1.2. Процесс образования соляных залежей В земной коре и на ее поверхности наряду с залежами различных нерастворимых в воде минералов находятся залежи растворимых минералов – солей, встречающихся как в 5 виде твердых отложений, так и в виде растворов. Соляные месторождения – это остатки высохшего древнего океана. Соляные пласты могут располагаться и под землей (глубина их залегания может достигать более 1 км), и на поверхности – в этом случае они часто образуют соляные озера. Эти залежи возникали на протяжении многих геологических периодов жизни Земли, когда создавались благоприятные для их появления геохимические, гидрогеологические и климатические условия. Источником этих залежей является морская вода, из солей которой образовались и месторождения ископаемых солей, и соляные озера, и подземные рассолы. При испарении морской воды, проникавшей в бессточные котловины, концентрация солей постепенно повышалась. Из насыщенных рассолов кристаллизовались соли, образовавшие в течение длительного времени мощные напластования. Концентрация и соотношение солей в воде мирового океана в разные геологические эпохи не остаются неизменными. К изменению состава первичных соляных отложений и к образованию вторичных месторождений приводит размывание уже образовавшихся первичных залежей грунтовыми водами и рассолами. Существенную роль в этих процессах играют химические взаимодействия растворов с окружающими их материковыми породами. Наконец, значительное влияние на формирование солевых залежей и на последующие изменения их оказывают тектонические явления. Все эти процессы, продолжающиеся и в настоящее время, приводят к образованию многочисленных месторождений растворимых солей – соляных озер и их донных отложений, подземных скоплений рассолов и мощных твердых залежей, которые состоят из покрывающих друг друга солевых пластов различного состава. Вследствие осадочного происхождения твердые солевые отложения, находящиеся в геологически не нарушенных районах, залегают в виде пологих пластов разной толщины, измеряемой десятками и сотнями метров и распространяющихся на значительных пространствах. 6 Хлорид натрия находится в природе уже в готовом виде. Но особенно его много в морской воде и в соленых озерах, в больших массах он встречается в виде твердой каменной соли. Подсчитано, что в морской воде всех морей и океанов содержится приблизительно 50•1015 тонн различных солей. Эта соль могла бы покрыть весь земной шар пластом толщиной в 45 м. На долю поваренной соли приходится большая часть. В одном литре океанической воды содержится около 35 г. поваренной соли. Во внутренних морях, куда впадают крупные реки соленость меньше (Азовское, Балтийское, Черное), в морях же Средиземном и Красном соленость выше среднеокеанической, т.к. там выпадает мало осадков, нет притока пресной воды, а также значительное испарение. Твердая или каменная соль образует под землей огромные горы, не уступающие по величине высоким пикам Кавказа. Основание этих гор лежит на глубине 5 – 8 километров, а вершины поднимаются до земной поверхности и даже выступают из нее. Такие гигантские горы называют соляными куполами. При высоких давлениях и температурах соль в недрах земли становится пластичной. И так как коэффициент ее теплового расширения больше, чему других пород, она при нагревании расширяется и выжимается вверх. Этот процесс можно разделить на четыре стадии. На первой стадии производство соли возникают разобщенные вздутия – подушки. На второй стадии, когда соляные подушки превышают определенную высоту, они сжимаются в узкие поднимающиеся пальцы, валы купола, достигающие нескольких километров высотой, разделенные прогибами. В конечном счете, соль протыкает покрывающую породу. В тех районах, где происходит складчатость, соль выдавливается в виде протыкающих диапиров, причем форма выдавленных тел бывает очень прихотливая. Огромные подземные горы каменной соли находятся на Прикаспийской низменности, в отрогах Урала, в горах Средней Азии. В Таджикистане находятся самые высокие соляные купола, один из которых поднимается на высоту 900 метров. 7 1.3. Добыча поваренной соли В древности люди использовали несколько способов добычи поваренной соли: естественное испарение морской воды; вываривание воды соленых озер с получением «выварочной» соли; выламывание «каменной» соли в рудниках. Все эти способы дают соль с примесями хлорида магния, сульфатов калия и магния, бромида магния, содержание которых достигает 8 – 10 %. В морской воде в среднем на 1 л приходится до 35 г различных солей, на долю поваренной соли приходится 24 г. Технология получения хлорида натрия из морской и озерной воды всегда была довольно примитивной. Например, в конце «бронзового века» (за три – три с половиной тысячи лет до нашей эры) древние солевары обливали бревна морской водой, а потом сжигали их и из золы выбирали соль. Позднее соленые воды стали выпаривать на больших противнях, а для удаления примесей добавляли кровь животных, собирая образующуюся пену. Примерно с конца 16 века растворы соли очищали и концентрировали, пропуская через башни, заполненные соломой и ветками кустарников. Выпаривание раствора соли на воздухе производили и совсем примитивным способом, сливая рассол по стене, сложенной из связок хвороста и соломы. Солеварение, старейшее из химических ремесел, возникло на Руси в начале 7 века. Соляные промыслы принадлежали монахам, которым благоволили русские цари, с них даже не взимался налог на продаваемую соль. Выварка соли приносила монастырям огромные прибыли. Рассолы добывали не только из озер, но и из подземных соляных источников. В 15 веке буровые скважины, которые для этого строили, достигали длины 60 – 70 м. В скважины опускали трубы, изготовленные из цельного дерева, а упаривали рассолы в железных противнях на дровяной топке. За год в России таким способом могли выварить более ста тысяч тонн соли. С 16 века слава о русских солеварах гремела уже на всю Европу. Предприниматели Строгановы получали самые большие доходы именно от добычи соли. Они были самыми крупными солеварами того времени. С Прикамья и с предгорий Урала, которые были очень богаты на выходы соленой грунтовой воды, поваренная соль отправлялась в Москву, 8 Казань, Нижний Новгород, Калугу, за границу. В 1711 году Петр I издал указ о введении соляной монополии. Торговля солью стала исключительным правом государства. Соляная монополия просуществовала еще более полутораста лет и была отменена в 1862 году. В настоящее время поваренную соль добывают по-разному: подземным способом – каменную, открытым – озерную, выпариванием на солнце морской воды – так называемую бассейновую, вываривая искусственные или естественные рассолы – вакуум-выварочную. И во всех этих случаях соль непременно содержит примеси. Крупнейшие месторождения солевых отложений лагун расположены в Австралии и России, морских заливов на Украине, краевых и внутриконтинентальных морей также в России и внутриконтинентальные солевые бассейны морского типа в России и Германии. Мировыми производителями соли являются: США, Китай, Германия, Индия, Канада, Австралия. В мировой торговле солью принимают участие свыше 130 стран мира. Основными экспортерами соли являются Австралия, Мексика, Канада и Германия, а импортерами – США, Япония, Корея, Индонезия. В настоящее время естественные ресурсы соли в России практически неисчерпаемы. Месторождения представлены залежами каменной соли, современными самосадочными озерами и подземными рассолами. Соляные источники известны на севере европейской части России и в Сибири. Самосадочные соляные озера обнаружены в Прикаспии и Западной Сибири. Много каменной соли в Западном Предуралье, Поволжье, Прикаспийской впадине, Восточной Сибири, Закавказье, Краснодарском крае и центральных и северных областях европейской части страны. Подобные месторождения пока не известны только на Дальнем Востоке. Крупнейшие месторождения соли в России: Баскунчакское месторождение, добыча из озера Баскунчак (Астраханская область). Уникальность Баскунчакского месторождения состоит в том, что оно, в отличие от большинства других, в силу природных особенностей, способно с годами восстанавливать потерянные запасы за счет естественного привноса солей питающими озеро источниками. 9 Стихийные разработки соли в озере Баскунчак велись начиная со скифов, в 7 – 9 веках ее ломали хазары, в 10 – 12 веках – половцы, с 13 века соль ломают татары. После покорения Астрахани Иваном Грозным и присоединения края к Московскому государству, начинается промышленная разработка астраханских соляных месторождений, открывающая перспективную страницу в истории баскунчакской соледобычи. Добыча российской казной на Баскунчакском озере началась в 1747 году. Соли, находящейся в озере Баскунчак, хватит нашей стране на 400 лет. Эльтонское месторождение (Волгоградская область). Илецкое месторождение (Оренбургская область). Соль Илецкого месторождения – соль естественного происхождения и при добыче и переработке не теряет содержащиеся в ней микро- и макроэлементы, что делает ее наиболее оптимальной для здоровья человека. Илецкая соль – единственная в России каменная соль высшего сорта с самыми высокими показателями хлорида натрия. Кроме того, илецкая соль единственная, содержащая селен – химический элемент предотвращающий онкологические заболевания. Добыча соли на Илецком месторождении ведется подземным способом на глубине около 300 м. Отработанные камеры представляют собой комнаты с потолками тридцатиметровой высоты шириной 30 м и длиной 500 м, на стенах которых комбайн оставляет необыкновенный выпуклый узор. Благодаря уникальности месторождения, илецкая соль не требует обогащения и ее переработка заключается только в дроблении и сортировке. Происхождение илецкой соли дает возможность использовать ее для приготовления минеральной воды натриево-хлоридного бальнеологических процедур и косметологии. 10 типа для лечебных ванн, Глава II. Значение соли Испокон веков соль была важнейшим предметом торговли. Люди относились к ней как к магическому средству, прокладывали дороги к местам ее добычи, а в тяжелые годы запасались ею впрок. 2.1. Биологическая роль поваренной соли Когда животные организмы вышли из моря на сушу, они сменили богатую солью среду, в которой жили, на бедную этой солью среду – сушу. В морской воде на 100 частей ионов натрия приходится только две части ионов калия. Такое же соотношение наблюдается в крови животных. Очевидно, поэтому американский ученый Леб писал: «Сама собой напрашивается мысль, что до сих пор, как наследство отдаленных веков, в виде нашей кровяной жидкости мы носим в себе морскую воду…». В почве и растениях соотношение натрия и калия обратное. В пшенице – в 12 раз, в рисе – в 25 раз, в картофеле – в 40 раз, в яблоках – в 100раз, в бобах – в 110 раз больше калия, чем натрия. При таком соотношении животное, конечно же, не может получить необходимое количество хлорида натрия (поваренной соли) и вынуждено его искать, чтобы не приобрести так называемое солевое голодание. Плотоядные животные, обеспечивают свой организмом солью, поступающей с мясом и кровью добычи, травоядные – ищут выступы соли, соленые почвы, лижут их, тем самым, обеспечивая солью организм. Человеку, как и животным, соль также необходима. Недаром в древности в тех странах, где соли было мало, люди прибегали к различным способам утолить свою потребность в ней. Меланезийцы каждое утро натощак пили морскую воду. В Новой Зеландии пищу запивали морской водой. На островах Самоа, Таити и Тонга население употребляло в пищу сырую рыбу, обмакивая ее в морскую воду, налитую в скорлупу кокосовых орехов. В Центральной Африке во многих местах население ело золу солончаковых и береговых растений, а в Северной Америке прибрежные индейские племена высушивали и прессовали специальный вид морской водоросли и этим своеобразным пирогом закусывали каждый кусок пищи. 11 2.2. Соль в истории человечества Вряд ли мы узнаем, когда впервые наши далекие предки вкусили соль: нас отделяют от них десять – пятнадцать тысяч лет. Возможно, однажды, за неимением пресной воды, мясо либо корни и листья растений были замочены в соленой морской или озерной воде, и еда оказалась вкуснее обычной. Может быть, добытое впрок мясо, чтобы защитить его от хищных птиц и насекомых, люди спрятали в морскую воду, а потом обнаружили, что оно приобрело приятный вкус. Наблюдательные охотники первобытных племен могли заметить, сто животные любят лизать солонцы – белые кристаллы каменной соли, выступающие кое-где из-под земли, и попробовали добавлять соль в пищу. Могли быть и другие случаи первого знакомства людей с этим удивительным веществом. С давних времен поваренная соль считалась почти драгоценностью. В самом деле, без золота прожить можно, а без соли - нет. Поэтому в Древнем Риме считали, что соль дороже золота. В античные времена и жалованье воинам порой платили солью, и чиновникам выдавали солевой паек. Греческий поэт Гомер (VIII век до н. э.), написавший Илиаду и Одиссею, называл поваренную соль «божественной». Из-за месторождений каменной соли происходили военные столкновения, а иногда нехватка поваренной соли вызывала «соляные бунты». Соль очень сильно сказалась на разных языках. Наибольшее влияние произошло в языках, взаимодействующих с романскими и греческими цивилизациями, пока соль была в цене. Римским солдатам выдавали разрешение на покупку соли (на латыни: sal), salarium argentum, от которого произошло английское слово salary (заработная плата). Легионерам выплачивали жалованье солью, отсюда и слово «солдат». Римляне также предпочитали солить зелень, в результате чего латинское слово, вошло в состав нового слова salad (салат). На варварской латыни salata обозначало «соленый». Соль подавали на стол как признак достатка и благополучия. Она обходилась настолько дорого, что на торжественных пирах ее подавали на столы только знатных гостей, прочие же расходились «несолоно хлебавши». На столах императоров, царей, королей и шахов стояли солонки из золота, и заведовал ими особо доверенный человек – солоничий. Как правило, соляные источники 12 были собственностью властителей и коронованных особ. В Библии есть выражение «пьет соль от дворца царского», означающее человека, получающего содержание от царя. Соль издавна была символом чистоты и дружбы. «Вы – соль земли!», - говорил Христос своим ученикам, имея в виду их высокие нравственные качества. Соль употреблялась при жертвоприношениях, новорожденных детей у древних евреев посыпали солью, а в католических церквах при крещении в ротик младенца клали кристаллик соли. В обычае арабов было при утверждении торжественных договоров подавать сосуд с солью, из которого в знак доказательства и гарантии постоянной дружбы лица, заключившие договор – «завет соли» - съедали по несколько ее крупинок. По русскому обычаю, когда подносят гостям хлеб – соль, то тем самым желают им здоровья. Многие века соль была источником обогащения торговцев и предпринимателей. К соли всегда относились уважительно, экономно. Отсюда народная примета – соль рассыпал – к ссоре. В наше время соль уже не ценится настолько дорого. Ее можно купить в любом продуктовом магазине. Но, тем не менее, она не перестает играть очень важную роль в жизни человека. Люди используют ее не только в пищу, но и в быту, медицине, промышленности. 2.3. Поваренная соль как пищевой продукт Соль поваренная является минеральным природным веществом и очень важным компонентом человеческой пищи. В приготовлении пищи поваренная соль употребляется как важнейшая приправа. Соль имеет хорошо знакомый каждому человеку характерный вкус, без которого пища кажется пресной. Такая особенность соли обусловлена физиологией человека. Так как с обычными продуктами наш организм получает недостаточно соли, необходимо добавление ее в готовые блюда. Для нормального человека в условиях умеренного климата предлагается примерно такой расход соли: 10 г в виде натуральных продуктов и 5 г на досаливание пищи при приготовлении и подсаливание во время еды. 13 В жарких странах идет большее отделение пота, большее потребление жидкости, поэтому соли требуется больше. В холодном климате водно-солевой обмен не такой интенсивный, потребление соли там меньше. Вот почему продолжительное время без соли могут обходиться многие народы Севера, например чукчи или эскимосы. Потребность в соли увеличивается при физических нагрузках. И воду для утоления жажды рекомендуют пить не кипяченую, не дистиллированную, а минеральную, в которую входит хлорид натрия. А после интенсивных нагрузок (например, после длинных пеших переходов) рекомендуют пить слегка подсоленную воду и не пытаться утолять жажду чистой водой из горных ручьев, где очень низкое содержание соли. При значительных потерях хлорида натрия организмом потребляемой соли сильно увеличивают, а в некоторых случаях даже приходится вводить раствор соли внутривенно. Содержание соли в продуктах сильно варьируется: наиболее высоко оно в хлебе, сыре и мясных продуктах; в растительных – оно зависит от вида и условий выращивания, а в сахарном песке хлорид натрия и вовсе отсутствует. Все пищевые продукты содержат в себе некоторое количество поваренной соли: мука – 0,01%, картофель – 0,04%, фрукты – 0,05%, мясо, рыба, кофе – 0,01%, молоко – 0,15%, бульон – до 10%. Прибавляя к пище ежедневно около 20 г соли, человек съедает в год 5 – 7 кг, а за 70 лет – почти 500 кг поваренной соли. Однако зачастую люди потребляют соли больше, чем необходимо для физиологических процессов. Говорят: «Чтобы узнать человека, надо с ним пуд соли съесть». Оказывается, ждать не так уж и долго: за два года двое съедают почти пуд соли (16 кг). Таблица 1. Поваренная соль в организме человека Элементы Натрий Хлор Источник в питании Роль в организме Содержится в разнообразных пищевых продуктах (мясо, рыба, овощи). Главный источник – поваренная соль, добавляемая к пище. Содержится в разнообразных пищевых продуктах (мясо, рыба, овощи). Основной источник – поваренная соль, добавляемая к пище. Участие в кислотно-щелочном равновесии и регуляции водного баланса. Активирует некоторые ферменты. 14 Участник кислотно-щелочного равновесия организма. Необходим для образования соляной кислоты в желудке, для разрушения чужеродных веществ лейкоцитами крови. Очень широко люди используют соль при консервировании и сохранении пищевых продуктов: рыбы, мяса, овощей, грибов. Дело в том, что соль имеет уникальное свойство – убивать бактерии и микробы, которые вызывают гниение и порчу продуктов. На этом же свойстве основано производство мясных и рыбных консервов. Такие продукты очень долго не портятся, долго хранятся и могут применяться в пищу даже через несколько недель после их приготовления. Подсчитано, что натриевая соль используется при получении более 1500 видов продуктов питания. Соль – лекарство или яд? Поваренная соль является очень важным веществом для нормальной и здоровой работы организма человека. Составляющие соли (натрий и хлор) присутствуют, в том или ином количестве, во многих органах человека: в клетках, в костях и хрящах, в крови, в соке поджелудочной железы. Наличие поваренной соли в жидких средах организма обеспечивает поддержание кислотно-щелочного равновесия, водно-солевого обмена, необходимы для образования в желудке соляной кислоты. Поваренная соль входила и в состав самых древних лекарств, ей приписывали целебные свойства, очищающее и дезинфицирующее действие, причем с давних пор подмечено, что поваренная соль разных месторождений имеет разные биологические свойства: самая в этом отношении полезная – морская. Фармацевтической промышленностью в широком ассортименте выпускаются специальные добавки, содержащие морскую соль. В косметологии широко применяется вся гамма морских солей, которые входят в состав всевозможных кремов, мазей, шампуней. Такие косметические средства оказывают благоприятное воздействие на кожу, приводя в действие механизм подкожного обмена веществ, чем и заслужили широкую популярность у женщин во всем мире. Принимать ванны с добавлением морских солей полезно для людей с расстройствами нервной системы, с различными кожными заболеваниями. Соль можно использовать при простудных заболеваниях уха, горла, носоглотки для получения 15 лечебных растворов, грелок, для приготовления растирающих составов, так как соль состоит из минеральных кристалликов, с помощью которых можно, например, прочистить заложенный нос или снять налет с воспаленного горла. В медицине сегодняшнего дня хлорид натрия используют для приготовления гипотонических, гипертонических и изотонических растворов. На свойстве натрия связывать воду основано применение поваренной соли для борьбы с чрезмерной потерей жидкости (при обезвоживании организма и обильном потоотделении) и вымыванием при этом из организма солей, витаминов и других веществ. Исключение поваренной соли из рациона при отеках, заболевании почек, нарушении жирового обмена приводит, соответственно, к выделению из организма излишков жидкости. Подобная бессолевая диета должна проводиться под строгим наблюдением специалиста. Достижения медицинской науки свидетельствует о том, что избыточное поступление поваренной соли в организм является одним из факторов риска развития гипертонической болезни. При гипертонической заболеваниях почек, болезни, ожирении, атеросклерозе, в пожилом и старческом возрасте содержание поваренной соли в рационе должно быть ограничено. Результаты исследований ученых показали, что разница в 5 грамм ежедневного приема соли на 23% увеличивает шанс пострадать от инсульта и на 17% - развить другие сердечно-сосудистые заболевания. Исследователи пришли к выводу, что уменьшение ежедневного приема соли на 5 грамм на уровне населения целой страны может предотвратить четверть миллиона смертей от инсультов. А также почти три миллиона смертей от сердечно-сосудистых заболеваний ежегодно. 2.5. Применение поваренной соли в хозяйстве Поваренная соль – не только важная пищевая приправа, но и химическое сырье: из нее получают гидроксид натрия и металлический натрий, соляную кислоту, соду, хлор. Соль является промышленных основой продуктов, на для производства базе которых изготовляется пластмасса, алюминий, бумага, мыло, 16 стекло. Соль используют при обработке мехов и кож, при изготовлении солевых батареек и всевозможных фильтров. По подсчетам специалистов, соль в современных условиях прямо или косвенно имеет свыше 14 тысяч областей применения. Поваренная соль (до 30 – 35%) используют в качестве антиобледенительного реагента, то есть средства борьбы с гололедом. Все мы знаем, как много снега выпадает зимой. Если его не убирать с тротуаров и не чистить проезжую часть, то передвигаться по городу станет невозможно – на дорогах будут сугробы и гололед. Сугробы люди расчищают специальной техникой, а с гололедом борются с помощью песко-соляной смеси, которую рассыпают на дороги для того, чтобы снег не превращался в лед. Применение соли в качестве антигололедного компонента было положено в конце 50-х начале 60-х годов прошлого века. Таким образом, улицы Москвы «солят» уже более полувека. Почему именно соль? Потому что, будучи смешанной с водным льдом (в том числе в форме снега), вызывает его плавление за счет отбора тепловой энергии льда на разрушение кристаллической структуры соли. Образующийся при разрушении кристаллов поваренной соли солевой водный раствор имеет температуру кристаллизации (замерзает) ниже 0 °C и зависит от количества соли в растворе (чем выше концентрация, тем ниже уровень кристаллизации раствора). Таким образом мокрый снег не замерзает, а превращается в «кашу», которая легко счищается с дорожного полотна. Основная проблема заключается в том, что для таких смесей обычно используется техническая соль. Это соль самого низкого качества, с большим количеством ядовитых химических примесей. Высыпается таких смесей за зимнее время на дороги города огромное количество. Вред, который они причиняют, ярче всего проявляется весной, когда снег начинает таять. Ядовитые вещества впитываются в почву и постепенно отравляют ее. Исследования поверхности почв ученых Москвы показали, под что на электронным микроскопом можно обнаружить мелкие кристаллы галита, а также микроскопические кристаллические 17 образования кальцита и гипса. Формы кристаллов необыкновенно похожи на аналогичные кристаллические формы солей в солончаках. И хотя часто уверяют, что деревья в Москве умирают от старости, основной фактор их гибели – длительное, массовое и бесконтрольное засоление улиц. Даже неприхотливые тополя умирают, а вместо них высаживают деревца, большинство из которых погибает в первый же «солевой» сезон. Именно по этой причине деревья, растущие вдоль дорог, имеют серый, жухлый вид, а трава и цветы практически не растут. Люди вынуждены специально привозить «чистую» землю и высаживать клумбы. Это связано не только с вредными выбросами автотранспорта и промышленных предприятий, но и с неразумным использованием солевых смесей. По этой же причине взрослые деревья и молодые саженцы гибнут, потому что засоление почвы ведет к тому, что полезные вещества не усваиваются корнями. Весной вместе с талыми водами соль и ее химические примеси попадают в городские водоемы. Но опасность таится не столько в самих противогололедных реагентах, сколько в сопровождающих их токсичных металлах – свинце, мышьяке, кадмии, бериллии, ртути. В далеком геологическом прошлом, когда формировались залежи солей, в них всегда присутствовали другие микроэлементы, в частности тяжелые металлы. При использовании в пищевой или химической промышленности соль очищают, а при использовании для борьбы со льдом? Тем более не исключено, что используются отходы соляных производств, отвалы, где отдельные элементы из-за специфических техногенных геохимических барьеров могут накапливаться. Это приводит к тому, что жить в такой отравленной воде становится, со временем, невозможно ни рыбе, ни растениям. Песко-соляная смесь разъедает автомобильные шины и портит металлические части машин. Металл ржавеет, машину приходиться часто ремонтировать. Подобным образом портится и наша обувь. В последние годы разнообразные химические реагенты стали вытеснять с основных магистралей города соль техническую и песчано-солевые смеси. Дворовые территории и пешеходные зоны стали обрабатывать мелким гранитным щебнем. Но из-за довольно высокой цены химических реагентов, во много раз превышающую цену соли, многие и по сей день пользуются солью технической. 18 Глава III. Практическая часть 3.1. Описание эксперимента Узнав больше о значении соли, а особенно о ее губительном влиянии на живую и неживую природу, мы решили провести эксперимент, в котором бы были воссозданы условия воздействия соли на окружающую природу. Нам стало интересно самим увидеть, что случится, если не соблюдать меры предосторожности. Мы решили изучить воздействие соли на растения, кожу и мех, металл. Для эксперимента нам понадобились кусочки кожи и меха, металлическая пластина, комнатное растение, вода, соль. Ход эксперимента: • приготовили соляной раствор; • поместили металлическую пластину, кожаную чешку и натуральный мех в соляной раствор; • комнатное растение поливали соляным раствором; • результаты наблюдений записывали в журнал каждый день в течение всего эксперимента. 3.2. Ход эксперимента Кожаная чешка. Кожаную чешку наполовину поместили в емкость с соляным раствором. В течение первой недели чешка постепенно пропиталась соленой водой. Уже на второй неделе эксперимента в верхней части чешки, которая была над раствором, образовались кристаллы соли. На третьей неделе кристаллами обросла почти вся верхняя часть чешки и образовалась плотная соляная корка. Сама кожа стала жесткой. Чешку достали из емкости и высушили. Кожа затвердела еще больше. Соляная корка была хрупкой, а под ней кожа приобрела белесый цвет. Белый налет не счищался – соль глубоко въелась в кожу чешки. Кожа утратила свою эластичность и при этом стала очень хрупкой. Вот тогда мы сделали вывод: соль, действительно, разрушительно действует на нашу обувь и ухаживать за ней очень важно! Если мы хотим продлить срок службы наших сапог и ботинок, необходимо каждый день их мыть и начищать кремом. Это предотвратит проникновение соли и других химических веществ в кожу и сохранит обуви прочность и красивый вид. Кусочек натурального меха. Натуральный мех мы погрузили в соляной раствор. На первой неделе опытно-экспериментальной работы кусочек меха постепенно стал 19 покрываться белесыми пятнами с отдельными кристаллами соли. На второй неделе участки соляной поверхности стали уже отчетливо выкристаллизовываться, кожа стала более плотной и в конечном итоге задубилась. К концу работы образовалась единая плотная солевая корка, в которой невозможно было отличить ворсинки меха. Вывод: соляной раствор оказывает отрицательное влияние на мех и кожу млекопитающих. Именно поэтому зимой домашние питомцы страдают от трещин на подушечках лап. Металлическая пластина. Металлическую пластину аналогично чешке и кусочку натурального меха мы погрузили в соляной раствор. Уже на второй неделе опытов пластина начала ржаветь, а на стыке раствор – воздух появились кристаллы соли, которые нарастали с каждым днем. Цвет воды изменился. Вода приобрела бурый оттенок. К концу экспериментальной работы корка ржавчины стала очень толстой. Вывод можно сделать следующий, что соль на металлические предметы действует негативно, она ускоряет процесс коррозии металлических предметов, что приводит к их разрушению. Комнатный цветок. Комнатное растение (хлорофитум) регулярно в течение 3 недель поливали соляным раствором. На первой неделе в нижней части стебля цветка появились кристаллы соли, а края листовых пластин стали темнеть. На второй неделе эксперимента кристаллами соли покрылась и земля, листья цветка стали чернеть и отмирать. На третьей неделе – цветок погиб. Вывод – соль чрезвычайно губительна для растений. Возможно, ее проникновение в почву в городской зоне не проявляется так же явно и быстро, как это случилось в домашних условиях, или как это происходит с обувью, но понятно, что, накапливаясь и плохо вымываясь из земли, она постепенно губит растения. 3.3. Результаты эксперимента Таблица 2. Наблюдение за состоянием кожаной чешки. 1 неделя 2 неделя 3 неделя На верхней части чешки Кристаллы соли нарастали. Кристаллами соли обросла появились кристаллы соли. Появился белый налет. вся верхняя часть чешки. Образовалась соляная корка. 20 плотная Таблица 3. Наблюдение за состоянием кусочка натурального меха. 1 неделя 2 неделя 3 неделя На ворсистой части меха Кристаллы соли нарастали, Образовалась появились единая отдельные постепенно превращаясь в плотная солевая корка, в кристаллы соли. единый солевой налет. которой невозможно Кожа уплотнялась. отличить ворсинки меха. Таблица 4. Наблюдение за состоянием металлической пластины. 1 неделя На стыке с 2 неделя раствором Кристаллы соли нарастали, Корка появились кристаллы соли. Подводная 3 неделя часть ржаветь. а соляной начала приобретал соли плотная. раствор Металлическая пластина грязно- покрылась толстым слоем коричневый оттенок. ржавчины. Таблица 5. Наблюдение за состоянием комнатного растения (хлорофитум). 1 неделя В нижней части 2 неделя стебля Кристаллы соли появились Поверхность земли покрыта появились кристаллы соли. на Края листовых стали темнеть. 3 неделя поверхности пластин Листья увяли и земли. белой пленкой. начали Цветок погиб. чернеть. В результате эксперимента мы получили доказательства того, что, не смотря на важность и необходимость соли в нашей жизни, она может быть очень опасной и причинять большой вред окружающей среде и здоровью человека. 21 Заключение Соль – это нечто большее, чем просто содержимое кухонной солонки. В заключение нашей работы хотим обратиться к поставленным в начале своего исследования задачам: изучая исторические факты, мы узнали много нового и интересного о соли: насколько ценным был этот минерал (даже ценнее золота), на который мы сегодня почти не обращаем внимания; область применения соли очень широка: это и повседневная жизнь человека, и кулинария, и медицина, и промышленность; соль очень важна и незаменима для жизни и здоровья человека; несмотря на очевидную пользу, соль может быть очень опасной и причинять большой вред здоровью человека и окружающей среде. Данные выводы говорят о том, что цели исследования мы достигли и опровергли поставленную гипотезу. Очевидно, что нельзя недооценивать огромную положительную роль соли в нашей жизни. Но при этом нельзя забывать и об ущербе, который она может оказать при неграмотном использовании. Мы думаем, что практически любой полезный и нужный продукт может стать опасным для человека и природы при неразумном его использовании. Поваренная соль многоликая и одновременно полезная и вредная. Если контролировать ее использование во всех сферах жизни и соблюдать «золотую середину», то соль пойдет исключительно во благо и полностью оправдает словосочетание «соль жизни». 22 Библиография 1. Аликберова Л.Ю. Занимательная химия: Книга для учащихся, учителей и родителей. М., АСТ-ПРЕСС, 1999. 2. Леенсон А.И., Занимательная химия, ч.1., М: Дрофа, 1996. 3. Семенова А. Лечение солью. СПб.: ИД “Невский проспект”, 1999. 4. Степин Б.Д., Аликберова Л.Ю., Рукк Н.С. Домашняя химия. Химия в быту и на каждый день. М., РЭТ, 2001. 5. Сушанский А. Г., Лифляндский В. Г. Энциклопедия здорового питания. Т. I,. Питание для здоровья / СПб.: «Издательский Дом «Нева»; М.: «ОЛМА-ПРЕСС», 1999. 6. Филиппова И.А. Целебная сила обыкновенной соли. СПб.: Издательство «Тимошка», 1999. 7. Хачатрян И.Н. «Неисчерпаемое море солей», научно-методический журнал «Химия в школе», М., 2001, №1, стр. 20 – 25 8. Чудеса на выбор: Забавная химия для детей. О. Ольгин. – М.: Дет. литература, 1997. 23 Приложение 1 Опытно-экспериментальная работа 24 Результаты эксперимента Наблюдение за состоянием кожаной чешки. 1 неделя 2 неделя 3 неделя Наблюдение за состоянием кусочка натурального меха. 1 неделя 2 неделя 25 3 неделя Наблюдение за состоянием металлической пластины. 1 неделя 2 неделя 3 неделя Наблюдение за состоянием комнатного растения (хлорофитум). 1 неделя 2 неделя 26 3 неделя Приложение 2 Интересные факты Обычная пищевая соль в больших количествах является ядом – летальная доза в 100 раз превышает суточную норму потребления и составляет 3 грамма на 1 килограмм массы тела, то есть для человека весом 80 кг смертельной дозой является четверть килограммовой пачки. В теле взрослого человека содержится 250 г соли. Таким количеством соли возможно наполнить 3 – 4 солонки. Продаваемая в магазинах соль состоит из хлорида натрия не менее чем на 98,4%, а поваренная соль «Экстра» - не менее 99,7%, остальная доля приходится на различные примеси. Чаще всего добавляют калий, кальций, магний, железо, кобальт, марганец, молибден, медь, цинк. В тех районах, где существует дефицит йода в пищевых продуктах и воде, для профилактики эндемического зоба (заболевания щитовидной железы) производят йодирование соли, добавляя в поваренную соль йодид калия. Употребление йодированной поваренной соли обеспечивает поступление в организм около 250 мкг йода в сутки. В последние годы все чаще добавляют фториды. Добавка фторидов используется для профилактики зубных заболеваний. С 1950-х годов добавлять фторид в соль стали в Швейцарии, и благодаря положительным результатам в борьбе с кариесом в 1980-х годах фторид стали добавлять в соль во Франции и в Германии. До 60 % продаваемой соли в Германии и до 80 % в Швейцарии содержит фториды. В Индии поваренная соль, обогащенная фосфатом железа и гидросульфатом натрия, используется для профилактики анемий. В США и других странах соль с добавлением железа и комплекса витаминов группы «В» применяют в хлебопечении. В Скандинавских странах, Японии, Германии, США и многих других давно и успешно используют пищевые композиции соленого вкуса, состоящие из смеси различных минеральных и органических веществ. Как правило, в этих смесях присутствуют хлорид калия, сульфат магния, глутамат натрия, нуклеотиды, ароматические вещества. В США продается несколько видов «соли с пониженным содержанием натрия» 27 (англ. low sodium salt). Несмотря на кажущийся парадокс, это действительно так! Большинство этих продуктов является смесью хлорида натрия (не менее 50 % веса) с хлоридами калия или магния. Однако особо среди них выделяется продукт Salt Sense, обеспечивающий «пониженное содержание натрия» без подобных уловок: благодаря запатентованной технологии, хлорид натрия кристаллизуется не в виде характерных призм, а в виде «снежинок», в результате чего его объемная плотность меньше (0,76 г/см³ против 1,24 г/см³ у «обычной» соли). В результате в ложке Salt Sense, действительно, натрия (да и соли как таковой) содержится на треть меньше. Иногда в поваренную соль добавляют другие вспомогательные вещества, например ферроцианид калия (E536 в европейской системе кодирования пищевых добавок; неядовитая комплексная соль) в качестве антислёживающего агента. Систематический прием избыточного по сравнению с физиологической нормой количества соли приводит к увеличению кровяного давления. Чрезмерное потребление соли вызывает болезни сердца и почек. Весной 1648 года в Москве произошел Соляной бунт, вызванный непомерно высоким налогом на соль. Тысячелетия назад соль была настолько дорога, что из-за нее устраивали войны. Сейчас соль является самой дешевой из всех известных пищевых добавок. Известно, что, уходя из таежного приюта, для случайных путников охотники непременно оставляют спички и соль. На Руси издавна было принято в Страстной четверг готовить так называемую «четверговую соль» - крупную соль смешивали с квасной гущей или мякишем ржаного хлеба и перекаливали на сковороде, после чего толкли в ступе. Четверговую соль употребляли с пасхальными яйцами и некоторыми другими блюдами. В 1960-е годы с легкой руки Герберта Шелтона и Поля Брэгга поваренную соль окрестили «белой смертью», и это утверждение бытует до сих пор. Все началось с объявления соли виновницей гипертонии, почечной недостаточности, ишемической болезни сердца, а также ожирения. Отчасти это верно, но не надо призывать абсолютно всех избегать соли, это тоже перегиб. Гадания посредством соли известны с древнейших времен и именуются аломантия. 28
