Исследовательская работа "Определение свинца в предметах обихода"

Департамент образования Ивановской области

Кинешемский муниципальный район

Муниципальное образовательное учреждение средняя школа №1 г. Наволоки

Определение свинца в предметах обихода.

Катов Юрий

МОУ сош №1, 6 класс, г. Наволоки

Руководитель:

 Новикова Вера Леонидовна – учитель химии

высшей квалификационной категории

2013

Аннотация.

Одним из основных источников загрязнения окружающей среды свинцом являются бытовые красители. Цель исследования можно сформулировать так: обнаружить свинец в предметах обихода. Объектом исследования выбрали предметы обихода, потенциально содержащие свинец: глазурованная керамика, изделия из хрусталя, кусочки красящего слоя со стен, крышки с цветными надписями от пластиковых бутылок. Предмет исследования: ионы свинца. В качестве гипотезы предположили, что привычные предметы обихода могут содержать ионы свинца. Предлагаемый метод обнаружения свинца основан на цветной реакции, в результате которой образуется желтый осадок иодида свинца (II). В результате проведенного исследования мы пришли к выводу, что хрустальные изделия, глазурованная современная керамика и краски соответствуют требованиям и нее содержат свинец в ощутимых количествах. Однако в старом слое краски со стен в подъезде, кухни в старом доме ионы свинца содержатся в ощутимых количествах.

Содержание.

1. Введение.
2. Обзор литературы.
3. Методика исследования.
4. Результаты исследования.
5. Выводы.
6. Список литературы.

Введение.

Соединения свинца остаются одним из важнейших факторов загрязнения окружающей среды. Одним из основных источников являются бытовые красители [1]. Хотя во многих странах уже давно запретили промышленный выпуск красителей, содержащих свинец [4], в действительности, недобросовестные производители применяют такие красящие вещества и в настоящее время. Кроме того «запасливые хозяева» наверняка сохранили «с прежних времен» несколько баночек такой краски «про запас». Поэтому есть вероятность того, что красящий слой со стен, может потенциально содержать свинец.

Большой популярностью у населения нашей страны пользуются хрустальные изделия. Для придания стеклу такого удивительного звона, в него добавляют соли свинца. Кроме того, глазурованная керамика, так же может содержать этот тяжелый металл. А не опасно ли это?

Чтобы ответить на поставленный вопрос, мы провели исследование.

Цель его можно сформулировать так: обнаружить свинец в предметах обихода. Для ее достижения необходимо решить ряд задач:

1. Изучив литературные источники, подобрать методику обнаружения свинца в предметах обихода.
2. Провести исследование
3. Сделать выводы.

Объектом исследования мы выбрали предметы обихода, потенциально содержащие свинец: глазурованная керамика, изделия из хрусталя, кусочки красящего слоя со стен, крышки с цветными надписями от пластиковых бутылок.

Предмет исследования: ионы свинца.

В качестве гипотезы предположили, что привычные предметы обихода могут содержать ионы свинца.

Обзор литературы.

Соединения свинца остаются одним из важнейших факторов загрязнения окружающей среды. Одним из основных источников являются бытовые красители [1]. Свинец – тяжелый металл, способный накапливаться в организме человека и приводить к тяжелым отравлениям [2]. Особенно он опасен для детей. По данным статистики [3], около 4 миллионов детей страдают последствиями отравления свинцом. Его токсическое действие связано с подавлением воспроизводства гемоглобина и дезактивацией энзимов в головном мозгу и нервной системе [3]. В зависимости от концентрации свинца в организме это приводит к патологии разной степени тяжести.

Хотя во многих странах уже давно запретили промышленный выпуск красителей, содержащих свинец [4], в действительности, недобросовестные производители применяют такие красящие вещества и в настоящее время. Кроме того «запасливые хозяева» наверняка сохранили «с прежних времен» несколько баночек такой краски «про запас». Поэтому есть вероятность того, что красящий слой со стен, может потенциально содержать свинец.

Большой популярностью у населения нашей страны пользуются хрустальные изделия. Для придания стеклу такого удивительного звона, в него добавляют соли свинца. Кроме того, глазурованная керамика, так же может содержать этот тяжелый металл. Его соли могут содержаться в краске, наносимой на керамическое изделие.

В настоящее время в пищевой и бытовой промышленности находят широкое применение пластиковые бутылки. Они удобны для расфасовки жидкостей. Их легкость, достаточная прочность, не хрупкость и дешевизна позволили вытеснить стеклянную тару. Однако на крышках таких емкостей зачастую красуются яркие надписи, которые могут содержать свинец.

Для обнаружения свинца мы искали методику, основанную на цветной реакции – качественный анализ. Основной критерий, что бы она была проста в исполнении и могла быть выполнена на образцах и материалах, используемых в быту.

Методика исследования.

Мы воспользовались методикой лабораторной работы, предлагаемой студентам колледжа Сан Джоз (штат Калифорния, США) [4].

Предлагаемый метод обнаружения свинца основан на цветной реакции, в результате которой образуется желтый осадок иодида свинца (II). Предварительно анализируемое изделие выдерживают в уксусной кислоте, чтобы перевести содержащийся в нем свинец в растворимую форму:

Pb+2 + 2 CH3COOH  Pb(CH3COO)2 + 2 H+

Затем к полученному раствору ацетата свинца (II) добавляют иодид калия. Если при этом выпадает желтый осадок, значит, изделие содержало свинец:

Pb(CH3COO)2 (р-р) + 2 KI(ТВ.)  PbI2(ТВ.) + 2 CH3COOК

(бесцветный р-р)                                (желтый осадок)

Если осадок не выпадает, значит, изделие не содержит свинец в ощутимых количествах. Чувствительность метода 0,1 мг в 5 мл раствора. Между первой и второй операцией необходимо полностью удалить остатки уксусной кислоты из раствора, так как она обладает маскирующим действием (катализирует окисление иодида калия кислородом воздуха, в результате чего образуется элементарный иод, так же дающий желтое окрашивание раствора).

Реактивы и оборудование: сушильная печь, тигельные щипцы, измерительный цилиндр емкостью 10 мл, 30 – миллилитровые стаканы (стеклянная посуда промывается дистиллированной водой); концентрированная уксусная кислота, кристаллический иодид калия.

Порядок работы:

1. Подготовка образцов.

В изделия из керамики и хрусталя налить 25 мл уксусной кислоты, хорошо взболтать и установить в печь для удаления избытка кислоты;

Образцы красящего слоя со стен поместить в 30 – миллилитровый стакан, добавить 25 мл уксусной кислоты и установить в печь для удаления избытка кислоты;

Крышки с цветными надписями от красящих бутылок поместить в 30 – миллилитровый стакан, добавить 25 мл уксусной кислоты, погрузить образцы в раствор с помощью стекла до растворения красящего слоя. Затем удалить из раствора крышки и поместить стакан в печь для удаления избытка кислоты.

Упаривать раствор в течение часа при 150 – 2000С. Полноту удаления кислоты контролируем по синей лакмусовой бумажке, наклеенной на стекло вытяжного шкафа с внутренней стороны. Если при открывании дверки шкафа ощущается запах уксуса, то упаривание продолжить при 170 - 2000С.

1. Выключить печь и вынуть исследуемое изделие щипцами, держа его за внешнюю часть
2. После охлаждения изделия добавить 5 мл дистиллированной воды и хорошо взболтать для растворения ацетата свинца. Получается прозрачный бесцветный раствор. Из непрозрачных керамических изделий раствор слить в стеклянный стакан и наблюдать окраску.
3. Добавит в раствор немного кристаллического иодида калия, и размешать до растворения. Наличие в растворе свинца фиксируется по выпадению желтого осадка.

Результаты исследования.

1. Объект исследования – хрустальные изделия. Мы использовали хрустальные фужеры, конфетницу, салатник, т.к. именно они непосредственно соприкасаются с пищей.

Таблица 1.

Обнаружение свинца в хрустальных изделиях.

1. Объект исследования – керамические изделия. Мы использовали формы для заливных блюд, цветочные горшки. Их наружную поверхность с нанесенным на него рисунком приходится довольно часто трогать руками хозяйкам дома.

Таблица 2.

Обнаружение свинца в керамических изделиях.

1. Объект исследования – крышки от пластиковых бутылок с цветными надписями. Исследовали только крышки от газированных напитков, т.к. они наиболее востребованы детьми: NEW COLA, COLA, БУРАТИНО, КРЕМ – СОДА, минеральная вода «СОКОЛ».

Таблица 3.

Обнаружение свинца в краске на крышках от пластиковых бутылок.

1. Объект исследования – образцы красящего слоя со стен: школьный коридор, классная комната, старый подъезд, кухня в современной квартире, кухня в старом доме.

Таблица 4.

Обнаружение свинца в красящем слое стен помещений.

Выводы.

1. Хрустальные изделия не содержат свинец в ощутимых количествах.
2. Красящий слой на современных керамических изделиях соответствует предъявляемым требованиям и не содержат свинец в ощутимых количествах. Однако в производстве «старой» керамики использовали краски, содержащие ионы свинца.
3. Лишь один из трех образцов цветных надписей крышек от пластиковых бутылок дал положительную реакцию на ионы свинца, четыре других его ощутимого количества не показали.
4. Окрашенный слой со стен школьного коридора, классной комнаты, кухни в современной квартире не содержит свинец в ощутимых количествах. Однако не отремонтированный подъезд, и краска со стены кухни в старом доме содержат ионы свинца.

Список литературы.

1. http://otherreferats.allbest.ru/ecology/00012998_0.html

Аllbest.ru. Свинцовое загрязнение окружающей среды.

1. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D2%FF%E6%B8%EB%FB%E5_%EC%E5%F2%E0%EB%EB%FB.

Википедии — свободной энциклопедии. Тяжелые металлы.

1. http://statistika.ru/news/otravlenie-svintsom-neuteshitelnaya-statistika.html

Статистика. RU. Портал статистических данных.

1. В.Н. Головнер. Интересные уроки из зарубежного опыта преподавания. М. «Издательство НЦ ЭНАС» 2002.