«Исследование концентрации ионов в минеральной воде»
проект по химии (11 класс)

Муниципальное общеобразовательное автономное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа № 3 г. Шимановска».

«Исследование концентрации ионов в минеральной воде»

(Исследовательский проект)

                                               Работу выполнила:

                                               ученица 11 класса МОУ СОШ №3

             Тихонова Анастасия

             Руководитель: учитель химии,

                                               Марченко Д.В.

г. Шимановск, 2022 год

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение……………………………………………………………………...…….....3

Глава I. Минеральные вещества .………………………………………….…..…….4

1.1.  Химические элементы, входящие в состав минеральных вод, их значение для человека .………………………………………………………………....….…...4

2.2. Классификация минеральных вод по химическому составу .………......……..4

Глава II. Лечебные свойства минеральных источников…………………………...5

Глава III. Исследование концентрации ионов………………………………….…...6

Заключение …………………………………………………………………..…….…9

Библиографический список………………………………………………..….……10

Приложение……………………………………………………………………….....11

Введение.

Актуальность темы:

Целебные источники – это минеральные воды, вытекающие из земной коры. Вода, протекая через горные породы, очищается и приобретает свой уникальный дар. Любая минеральная вода из подземных источников содержит минеральные частицы, соответветствующие составу пород, и почвы, из которых эти воды вытекают, такие воды считаются целебными. Врачи утверждают, что человеку в день нужно потреблять 2-3 литра воды. С пищей мы получаем около 1 литра воды, остальное организм поставляет сам. Поэтому, чем больше мы пьём чистой воды, а ей является именно минеральная вода, тем больше мы помогаем нашему организму выводить все продукты метаболизма.

Гипотеза. Если в минеральной воде будут найдены –ионы, то она является лечебной.

 Цель работы. Определить концентрацию ионов в минеральных водах и сравнить с данными на этикетки производителя.

Задачи.

1. Научиться работать с цифровой лабораторией.

2.Провести эксперимент на определение концентрации ионов в минеральных водах.

3.Сравнить полученную концентрацию ионов с данными этикетками производителя.

4.Составить рекомендации по употреблению минеральной воды

Объект исследования.

Минеральные воды.

Предмет исследования.

Концентрация ионов.

Методы исследования.

Эксперимент с помощью датчиков цифровой лаборатории.

Глава Ⅰ. Минеральные вещества.

1.1.  Химические элементы, входящие в состав минеральных вод, их значение для человека.

Производитель может назвать свою воду минеральной и лечебной, только тогда, когда он может поручиться за то, что вода попала в бутылку с абсолютно неизменным химическим составом. То есть она должна быть одинакова не только зимой и летом, но и летом позапрошлого года, и осенью сто лет назад максимум, что дозволяется, это убрать из неё железо, чтобы вода не желтела. Это делается с помощью простой фильтрации. При покупке минеральной воды нужно ориентироваться не только на её вкусовые качества, но и на химический состав. Во всей минеральной воде присутствуют целебные минеральные вещества: хлорид- ионы, нитрат-ионы, сульфат-ионы, карбонат-ионы, железо, йод, бром, кальций, магний, натрий, калий и др. Каждый элемент оказывает особое влияние.

2.2. Классификация минеральных вод по химическому составу.

По химическому составу различаются шесть видов минеральных вод: гидрокарбонаты, хлоридные, сульфатные, смешанные, биологически активные и газированные.

Хлоридные воды - стимулируют обменные процессы в организме, улучшают секрецию желудка, поджелудочной железы, тонкого кишечника. Применяются при расстройствах пищеварительной системы.

Гидрокарбонатные воды - снижают кислотность желудочного сока. При этом в зависимости от метода применения способны как стимулировать, так и тормозить секрецию желудочного сока. Применяются при лечении мочекаменной болезни.

Сульфатные воды - стимулируют моторику желудочно-кишечного тракта, особенно благоприятно влияют на восстановление функции печени и желчного пузыря. Применяются при заболеваниях желчных путей, хроническом гепатите, сахарном диабете и ожирении.

Смешанные - большинство вод, имеют смешанный характер, они более благотворно влияют на организм человека при их правильном применении.

Но следует помнить, что никакая минеральная вода не может заменить полноценного питания в качестве источника необходимых для организма элементов.

Глава II. Лечебные свойства минеральных источников.

Для того чтобы природная минеральная вода оказывала лечебное действие, она должна обладать особым химическим составом, физическими и биологическими свойствами. К основным критериям оценки лечебных минеральных вод, отличающих их от пресной воды и определяющих терапевтическое действие, относятся:

•общая минерализация (показатель количества содержащихся в воде растворённых веществ);

• ионный состав (указывает на соотношение в ней ионов);

• наличие газов и органических веществ (азот, двуокись углерода, сероводород, метан, фтор);

• реакция среды (рН);

• радиоактивность;

• температура;

Определенное значение для лечебного действия минеральных вод имеет температурный фактор.

Глава III. Исследование концентрации ионов.

Первым этапом приготовила образцы минеральных вод: «Корфовская», «Амурская», «Пьютти», «Новотроицкая», «Гонжинская». 

Ионоселективные электроды — это сенсоры (чувствительные элементы, датчики), потенциал которых линейно зависит от логарифма активности определяемого иона в растворе.

Важнейшей частью большинства таких электродов является полупроницаемая мембрана, отделяющая внутреннюю часть электрода (внутренний раствор) от анализируемого и обладающая способностью пропускать преимущественно ионы только одного вида.

Ионоселективные электроды активно используются для определения концентрации и активности различных ионов, содержащихся в растворах, а также для анализа и контроля процессов, которые протекают с изменением ионного состава исходного раствора.

Для измерения концентрации используются селективные электроды: для хлорид-ионов - Элис- 131Сl, для нитрат –ионов - Элис- NO3, сульфат-ионов-  Элис -SО4, карбонат-ионов -Элис-СО3 , и «Датчик переходник для электродов».

Ход работы:

1. Подключение электродов сравнения к устройству(нетбук).

2. Приготовление растворов: в чистый сухой химический стакан поместила пробы.

3. Подготовка электродов к анализу: перед работой с электродом сняла защитный колпачок, сам электрод промыла дистиллированной водой и осушила фильтровальной бумагой.

4. После проделанной работы ионоселективный электрод опускается в стеклянный стакан с измеряемым раствором. Следим за изменением концентрации в программе на нетбуке, она строит графики. С помощью графиков определяют содержание исследуемых –ионов в анализируемой

пробе.

5. Между измерениями электрод промывается дистиллированной водой.

6. После окончания измерений электрод также следует промыть дистиллированной водой, аккуратно просушить его фильтровальной бумагой и одеть защитный колпачок.

7. Остается сравнить найденные значения массовых концентраций -ионов с их предельно допустимыми концентрациями в данных объектах: делаю вывод о качестве исследуемых проб.

Отметила ключевые моменты исследования:                                                                                                  

Таблица 1.  Минеральная вода «Корфовская»:  

Вывод: Полученный результат концентрации ионов, за исключением карбонат-ионов, ниже, чем на этикетках.

Таблица 2. Минеральная вода «Амурская»:

Вывод: Полученный результат хлорид-ионов превышает допустимую норму, а нитрат-ионов меньше указанного.

Таблица 3. Минеральная вода «Пьютти»:  

Вывод: Полученный результат превышает по нитрат- и карбонат-ионам, но сульфат-ионов ниже чем на этикетке.

Таблица 4. Минеральная вода «Новотроицкая»:

Вывод: Концентрация хлорид- и карбонат-ионов ниже указанного, а концентрация нитрат-ионов превышает.

Таблица 5. Минеральная вода «Гонжинская»:

Вывод: Полученный результат выше, чем на этикетке.

Заключение.

  В результате проведённого исследования, узнала, что минеральная вода в нашей жизни занимает особое место. Она жизненно необходима каждому живому организму. В соответствии с требованиями ГОСТа минеральная вода должна быть безопасна и безвредна по химическому составу.

  Исследованные образцы минеральной воды показали, что не все образцы соответствуют по химическому составу, которые написаны на этикетках.

Данные ионы были обнаружены с помощью датчиков в количественной характеристике, качественные реакции не показывают наличие ионов. Эксперимент показал наличие данных ионов в минеральной воде, из этого следует то, что воды можно употреблять в лечебных целях. Также ионы могут теряются при обработке и разливе воды.

Библиографический список.

1. Алексеев В.Н. Качественный химический полумикроанализ. М. Химия. 1993.
2. Алимарин И.П. Методы обнаружения и разделения элементов (практическое пособие). М. 1994.
3. Девяткин В.В., Ляхова Ю.М. «Химия для любознательных»
4. Третьяков Ю.Д., Мартыненко Л.И., Григорьев А.Н. Неорганическая химия. М. Химия. 2001.
5. http://www.watermap.ru/articles/vidy-mineralnyh-vod
6. https://ru.wikipedia.org/wiki/%CC%E8%ED%E5%F0%E0%EB%FC%ED%E0%FF_%E2%EE%E4%E0
7. http://andr-zorin.narod.ru/index/0-2
8. http://www.moscow-faq.ru/all_question/house/useful/2012/September/47365/136986
9. http://www.med39.ru/product/chimia_minvody.html
10. http://project.1september.ru/works/571143

Приложение.

Таблица 1. Корфовская негазированная (г. Хабаровск):

Таблица 2. Амурская минеральная питьевая вода (с. Гонжа):

Таблица 3. Пьютти негазированная (г. Благовещенск):

Таблица 4. Новотроицкая негазированная (г. Благовещенск):

Таблица 5. Гонжинская питьевая негазированная(г. Благовещенск):

ИТОГИ: