Исследовательская работа по химии Сравнение состава минеральной воды «Хан-Куль»

Вид материала

Содержание

Проблемный вопрос
План проведения исследования
Сульфатная вода
Магниевая вода
Кислая вода
Кальциевая вода
Питьевая очищенная вода.
Столовая вода.
Лечебно-столовая вода.
Лечебная вода.
2. Значение минеральной воды для здоровья человека.
Болезни желудка
Болезни кишечника
Болезни мочеполовой системы
Лечение диабета
Болезни печени
При ожирении
3. Материалы и методы исследования
Химические реакции, пригодные для качественного анализа, должны сопровождаться заметным внешним эффектом. Это может быть
Обнаружение анионов: so
...
Полное содержание

Подобный материал:

Муниципальное общеобразовательное учреждение Вознесенская

средняя общеобразовательная школа

Исследовательская работа

по химии

Сравнение состава

минеральной воды «Хан-Куль» с составом воды из Ершова ключа.

Выполнила ученица 8 класса

Шиляева Виктория

Руководитель Каер Н. И.-

учитель химии.

2011 год

Содержание

Введение.
Основная часть.

2.1Что такое минеральная вода, и каково её отличие от той воды, которой мы пользуемся ежедневно.

2.2 Классификация минеральных вод.

2.3 Значение минеральной воды для здоровья человека.

2.4 Материалы и методы исследования.

2.5 Собственные исследования.

Заключение.

Введение

«Воды таковы, каковы земли, через которые они проходят».

Аристотель

Наш организм состоит на 2/3 , как и все живые существа, в том числе и микробы, и вирусы из воды, а в мозгу ее содержится до 90 %. При этом она постоянно используется организмом для протекания различных химических процессов. Поэтому нехватку воды приходится постоянно восполнять. Поддержание постоянства внутренней среды, в том числе и водной, является главным условием жизни, нарушение которого приводит к заболеваниям. Поэтому для человека очень важное значение имеет то, что он пьет.

Живой организм - это своего рода жидкий кристалл. Развитие и здоровье всего живого, в том числе и человека, полностью зависит от качества работы этого жидкого «конвейера», от его структуры, чистоты, текучести и биологической активности воды как основного источника энергии. Чистой природной воды на нашей Земле практически уже нет более 15 лет, как утверждает Всемирная организация здравоохранения, а в индустриальных районах в неочищенной воде опасно даже стирать белье. Даже воды Байкала – самого чистого источника воды – из-за хищнического обустройства вокруг озера подвергаются загрязнению. Чтобы использовать более или менее чистую воду, в настоящее время развита целая индустрия, и получается: сначала человек делает все, что бы испортить природное, а потом ищет пути исправления содеянного. В настоящее время на прилавках наших магазинов продается достаточный ассортимент различных напитков.

Нашему организму ежедневно требуется около 2- 3 л воды. С пищей мы получаем примерно 1,5 л , ещё 0,5 л поставляет сам организм. Поэтому чем больше мы пьем чистой, качественной воды ,тем сильнее помогаем нашему организму выводить шлаки и другие вредные вещества.

Меня заинтересовало, какие напитки чаше всего употребляют ученики нашей школы. Я провела анкетирование (анкета прилагается) и выяснила, что первое место по употреблению занимает обычная питьевая вода из источников расположенных на территории нашего села (80 % опрошенных предпочитают воду из Ершова ключа), на втором месте чай и газированная вода. А одно из последних мест занимает минеральная вода. Одной из причин по которой её поместили на это , место является то, что детям не нравится вкус минеральной воды. На вопрос является ли вода из источников, расположенных на территории нашего села минеральной 30 % дали положительный ответ, 50 % ответили, что не является, 20% не знают ответ на данный вопрос. Поэтому я решила выяснить что такое, минеральная вода и каково ее отличие от той воды, которой мы пользуемся ежедневно — умываемся, кипятим, варим суп, стираем, полезна ли она для здоровья или её действительно не стоит пить а так как большинство, при возможности выбирать , пили бы воду из Ершова ключа, то для исследования я выбрала именно эту воду. Марка минеральной воды, которую я решила исследовать – Хан – куль. Так как, по результатам анкетирования, 80 % респондентов из-за доступности, покупают именно эту воду.

Цель исследования: Изучить состав и свойства минеральной воды «Хан-Куль», сравнить её с водой из Ершова колодца. Выяснить значение этих напитков для здоровья.

Объектом исследования является минеральная вода «Хан-куль» и вода из Ершова колодца.

Предметом исследования является классификация, состав и лечебные действия минеральной воды, и сравнение её с составом воды из естественного источника.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи :

1. Проанализированы литературные источники по данной теме.

2. Изучена классификация и состав минеральной воды.

3 Изучены предпочтения учеников нашей школы.

4. Изучены доступные методы качественного анализа минеральной воды

5. Исследован химический состав минеральной воды и воды из Ершова колодца.

6. Приобретены навыки экспериментального исследования веществ методом

качественного анализа.

7.Выявлены лечебные свойства воды и правила её использования.

Проблемный вопрос

Можно ли воду из Ершова ключа назвать минеральной?

Гипотеза : Я считаю, что не любая вода является минеральной. Так как, минеральная вода и вода из Ершова ключа имеют разный вкус, то и минеральный состав у них разный.

Если я изучу состав и лечебные действия минеральной воды, то я смогу использовать ее для сохранения своего здоровья и рассказать близким и одноклассникам о ней.

План проведения исследования

1.Сделаю социальный опрос учащихся нашей школы.

2.Узнаю, что обозначает слово минеральная вода.

3.Просмотрю издания периодической печати и журналов по ассортименту и составу минеральной воды.

4.Попробую классифицировать минеральную воду.

5.Проведу эксперимент.

6.Сформулирую вывод.

Основная часть.

Что такое минеральная вода, и каково её отличие от той воды, которой мы пользуемся ежедневно.

Происхождение минеральных вод восходит к началу формирования современного облика нашей планеты. В то время большая часть нынешней суши была покрыта древними морями. В процессе остывания Земли площадь, глубина и химический состав морей изменялся, на их дне накапливались остатки погибших растений и животных. При формировании материков многие участки морской поверхности поднялись, и часть вод оказалась замурованной в глубоких недрах Земли. Дождевая и талая вода, попадая в поверхностные пласты Земли, растворяла минеральные компоненты пород и органические соединения обитавших на Земле организмов, насыщается газами, а если по пути встречаются радиоактивные элементы, то вода обогащалась их изотопами. Такие воды и называются минеральными.

На поверхность Земли минеральные воды выходят в виде естественных минеральных источников или выводятся из недр с помощью буровых (каптажных) скважин, глубина которых достигает 2 - 3 км и более.

Уникальность структуры и свойств минеральных вод связана с особыми условиями формирования их в недрах земли. Циркулируя в горных породах в течение длительного времени, подземные воды проходят различную естественную обработку: химическую, газовую, электрическую. Поднимаясь наверх, вода подвергается гравитационному, биологическому, энергетическому воздействию. Все это фиксируется в "памяти" подземной воды, т. е. отражается на ее составе, свойствах, качестве и структуре, создает ее неповторимые вкусовые и оздоравливающие свойства.

По внешнему виду минеральные воды прозрачные, без посторонних включений, с незначительным естественным осадком минеральных солей, бесцветные или с оттенками - от желтоватого до зеленоватого. У минеральной воды могут быть характерные вкус и запах, которые отражают состав растворенных в воде веществ. Целебные свойства минеральной воды определяются химическим составом, температурой, радиоактивностью и т. д.

Минеральные воды — это сложные растворы, в которых компоненты находятся в виде ионов недиссоциированных молекул, коллоидных частиц и растворенных газов. Они содержат те же вещества, которые присутствуют в организме человека, и их целебное действие состоит в восполнении нарушенного равновесия. Свойства минеральной воды определяются тем, сколько солей в ней содержится. Эту характеристику иначе называют минерализацией.

Химический облик минеральной воды определяют шесть главных ионов: катионы натрия

, кальция

, магния

; анионы хлора

, сульфат – анион

и гидрокарбонат – анион

. Помимо растворенных солей, определяющих ионный состав вод, в них также содержатся газы (сероводород, углекислый газ, азот, метан, радон) и биологически активные микрокомпоненты (железо, мышьяк, йод, бром, бор). В общем, в минеральных водах без преувеличения есть почти вся таблица Менделеева. Одних элементов бывает больше, других меньше. Те элементы, которые содержатся в очень небольших количествах, именуются микроэлементами и даже ультрамикроэлементами. Среди них железо, кобальт, молибден, мышьяк, фтор, марганец, медь, цинк, йод, бор, бром, литий и др. В том числе с явно выраженным фармакологическим действием - железо, мышьяк, йод и бром. Для минеральных вод микроэлементы имеют важное значение. Они оказывают лечебное воздействие на организм человека даже при очень незначительном их содержании, являются незаменимыми компонентами для нормальной работы большинства имеющихся в организме человека ферментов и способны активно вмешиваться в обмен различных веществ в организме.

Радиоактивные элементы содержатся в минеральных водах уранового, ториевого и актиниевого ряда. Наиболее широкое распространение получили элементы уранового ряда: уран I, радий и радон. Предельно допустимые концентрации урана в питьевой воде по ГОСТу не должны превышать 1,8 мг/дм3.

Газы также входят в состав природных минеральных вод. Газовый состав вод зависит от количества свободного или растворенного газа. Для лечебного применения важно наличие углекислого газа, сероводорода, азота, метана.

На территории России распространены различные типы минеральных вод: хлоридно-натриевые, сульфидные, йодо-бромные, радоновые, железистые, а также целебные пресные (слабоминерализованные) воды, которые представлены азотно-кремнистыми термальными и холодными водами, а также, содержащими органику.

Минеральная вода – вода, содержащая биологически активные минеральные и органические компоненты, обладающая специфическими физико-химическими свойствами. В этих водах одни вещества содержатся в виде недисоциированых молекул, другие в виде ионов, в них могут присутствовать и коллоидные частицы. Питьевые минеральные воды поступают из природных источников, в растворе которых содержаться различные полезные газы и соли. Они бьют из земли, часто имеют высокую температуру.

Уникальность структуры и свойств минеральных вод связана с особыми условиями формирования их в недрах земли. Циркулируя в горных породах в течение длительного времени, подземные воды проходят различную естественную обработку: химическую, газовую, электрическую. Поднимаясь наверх, вода подвергается гравитационному, биологическому, энергетическому воздействию. Все это фиксируется в "памяти" подземной воды, т. е. отражается на ее составе, свойствах, качестве и структуре, создает ее неповторимые вкусовые и оздоравливающие свойства.

Минеральная вода - это вода из соответствующим образом зарегистрированного подземного источника (скважины), с сохранённым первоначальным составом минеральных веществ. Изучением минеральных вод и их полезных свойств занимается наука бальнеология.

Первые упоминания о лечебном применении минеральных вод донесли до нас литературные памятники Месопотамии, датированные III тысячелетием до нашей эры. Писали о них и великие врачи древнего мира - Гиппократ, Гален и Плиний. В эти же годы, часть из них стали употреблять не только для омовения, но и питья. В 20- годы прошлого века знаменитый химик И. Берцелиус, а затем и наш соотечественник А.П.Нелюбим провели первые химические анализы минеральных вод и дали первые научные обоснования их состава и пользы внутреннего применения.

В качестве основных критериев оценки полезности минеральных вод приняты особенности их химического состава и физические свойства, которые одновременно служат важнейшими показателями для их классификации.

Классификация минеральных вод.

По содержанию минеральных веществ минеральные воды делятся на:

столовые (содержащие солей до 1 г на литр), которые можно пить сколько угодно;
лечебно-столовые (2–8 г на литр). Они годятся и когда просто хочется пить, и если здоровье подправить нужно. Обычно такие воды прописывает врач, но их можно использовать как столовые с одной оговоркой – «несистематически». К лечебно-столовым водам относится и вода «Хан- Куль».
лечебные (уровень солей больше 10 г на литр). Это уже лекарство, которое требует рекомендации врача. Да и по вкусу она такая, что просто так пить ее не захочешь. На организм человека эти воды оказывают сильное воздействие. Их пьют в строго оговоренном количестве – столовая, а то и чайная ложка в день!
воды бальнеологического назначения для наружного применения (для ванн), которые подразделяются на высокоминерализованные с М=10,1-35 г/л (35 г/л — минерализация вод Мирового океана), рассольные с М = 35,1-150 г/л, крепкие рассолы с М = 150,1-600 г/л и очень крепкие рассолы с М > 600 г/л. В отечественной бальнеотерапии применяются воды, разбавленные до минерализации 18-20 г/л (минерализация вод Черного моря).

По температуре различаются холодные, t < 20°С; теплые, t = 21-36°С; горячие (термальные), t=37-42°С; очень горячие (высокотермальные), t > 42°С минеральные воды. Высокотермальные воды достигают температуры более 90°С.

Классификация минеральных вод в зависимости от газового состава и наличия специфических элементов:

Углекислые (кислые) минеральные воды
Сульфидные (сероводородные) минеральные воды
Бромистые минеральные воды
Йодистые минеральные воды
Мышьяковистые минеральные воды
Радиоактивные (радоновые) минеральные воды

Классификация по ионному составу:

Бикарбонатная вода

Содержит: более 600 миллиграммов бикарбонатов на литр.

Сульфатная вода

Содержит: более 200 миллиграммов сульфатов на литр.

Хлоридная вода

Содержит: более 200 миллиграммов хлоридов на литр.

Магниевая вода

Содержит: более 50 миллиграммов магния на литр.

Фторная вода

Содержит: более 1 миллиграмма фтора на литр.

Железистая вода

Содержит: более 1 миллиграмма железа на литр.

Кислая вода

Содержит: более 250 миллиграммов ангидридов углекислоты на литр.

Натриевая вода

Содержит: более 200 миллиграммов натрия на литр.

Кальциевая вода

Содержит: более 150 миллиграммов кальция на литр.

Жидкая и жесткая

Одна из главных характеристик минеральной воды - ее жесткость, то есть степень суммарного содержания кальция и магния.

Показатель pH указывает на степень кислотности воды и обозначается баллами по шкале от 0 до 14. Идеальный уровень рН для минеральной воды - 7. Воды с показателем pH меньше 7 являются кислыми, а больше 7 - щелочными.

Классификация по потребительским свойствам.

Питьевая очищенная вода. Эта вода пригодна для повседневного применения, причем не только для питья, но и приготовления пищи. Она безопасна и безвредна, хотя и не обладает какими-либо лечебными свойствами. В качестве такой воды используются хорошо очищенные природные воды с относительно невысоким солесодержанием. Часто при производстве такой воды ее чистят практически "под ноль" (как правило, на мембранных обратноосмотических установках), а затем минерализуют до физиологически оптимальных значений. Сравнительно невысокая минерализация таких вод объясняется ориентацией на американские стандарты качества питьевой воды, согласно которым 0.5 г/л - это ПДК.

Столовая вода. Это минеральная (натуральная) вода, пригодная для ежедневного применения. Солесодержание до 1 г/л соответствует рекомендациям Всемирной организации Здравоохранения по качеству питьевой воды. Необходимо внимательнее изучить химический состав такой воды, так как для людей, страдающих определенными заболеваниями, содержание отдельных ионов может оказаться избыточным. Так, например, высокое содержание кальция не рекомендуется людям, склонным к повышенной свертываемости крови и образованию тромбов в кровеносных сосудах. Высокое содержание натрия не рекомендуется людям, страдающим гипертонией, заболеваниями почек и сердца. Сульфаты обладают выраженным слабительным действием, хлориды влияют на работу пищеварительного тракта и т.д.

Лечебно-столовая вода. Этот тип вод наиболее распространен в России и к нему относятся большинство широко известных еще с советских времен марок минеральной воды. Воды эти, как правило, не пригодны для приготовления пищи, однако широко используются для питья. Они обладают определенным лечебным действием, но только при их правильном применении по совету врача. Неограниченное потребление такой воды может привести к серьезному нарушению солевого баланса в организме и к обострению хронических заболеваний. Не стоит ориентироваться на рекомендации по употреблению, приведенные на этикетке.

Лечебная вода. Название говорит само за себя. Вода применяется исключительно в лечебных целях. Самостоятельно принимать решение об употреблении такой воды

неразумно.

2. Значение минеральной воды для здоровья человека.

В воде, взятой из любого природного источника, всегда содержатся растворенные вещества. Путешествуя в подземных лабиринтах и встречая на своем пути различные горные породы и минералы, вода растворяет их, формируя свой химический состав. Обогатившись различными элементами или их соединениями, она превращается иногда в настоящий «эликсир здоровья».

Лечебный эффект минеральных вод связан с так называемой структурной памятью воды. Вырываясь с больших глубин (800 м. и глубже), подвергаясь воздействию высоких температур и высоких давлений, вода прошла еще неведомую нам физико-химическую и информационную обработку, не воспроизводимую искусственным путем.

По своей структуре талая вода близка к минеральной. Однако минеральная вода обладает более высокой энергией, чем талая вода. Если свежеталая вода довольно быстро утрачивает избыточную внутреннюю энергию, то в минеральной воде сохранить ее, по-видимому, помогают растворенные соли.

Для всех живых организмов есть одна общая особенность - потребность в минеральных солях, присутствие которых и может обеспечить минеральная вода. Основные минералы, являющиеся главными для тела - кальций, магний, калий и сульфат. Все они в том или ином количестве находятся в минеральное воде. Исследования показали, что многие представлены в виде биоаккумуляторов. Это означает, что они могут быть напрямую абсорбированы в тело из воды.

Каждая минеральная вода воздействует на процессы, происходящие в организме, сдвигая их в ту или иную сторону. Если функционирование организма не нарушена, то делать какие-то сдвиги не имеет смысла, иначе природное равновесие может быть нарушено. Если же какие-то физиологические и биохимические процессы нуждаются в корректировке, то организму нужно помочь. Именно минеральная вода оказывается наиболее эффективным средством.

Целебное действие свежей природной минеральной воды заключается в замене клеточной воды с частично разрушенной структурой на индивидуально структурированную воду, что позволяет увеличить время жизни и эффективность работы абсолютно всех клеток человека, а также в благотворном комплексном воздействии на весь организм в целом, что позволяет организму самостоятельно гасить внутренние очаги патологий.
Лечебные свойства минеральной воды, ее химическую сущность определяют 6 основных ионов: три катиона — натрий (Na+), кальций (Са 2+), магний (Мg2+ ) и три аниона — хлор (Сl-), сульфат (SO4 ) и гидрокарбонат (НСО3).
Ионы в данном случае – это растворенные соли, представленные электрически заряженными частицами.
Как известно, ионы могут нести положительный или отрицательный заряды, и, в зависимости от этого, называются либо катионами, либо анионами. Все разнообразие минеральных вод в значительной степени создано различными комбинациями этой великолепной шестерки!
Можно с полной уверенностью утверждать, что кроме упомянутых основных 6 ионов в минеральных водах присутствует почти вся таблица Менделеева

В течение дня, например при потоотделении, наш организм теряет значительное количество солей. Потребление пресной воды не возмещает этих потерь, по этой причине может происходить нежелательное обеднение организма солями.
И учеными уже давно был сделан вывод о том, что наилучший путь обогатить организм необходимыми солями - употребление минеральных вод, насыщенных теми или иными солями естественным путем еще глубоко в недрах земли. В минеральной воде содержатся практически все необходимые соли для нормального функционирования организма. При этом минеральная вода, по словам главного терапевта Москвы Леонида Лазебника, лучше всего утоляет жажду в жаркую погоду, превосходя в этом аспекте и квас, и пиво, и другие напитки.
Минеральные воды широко используются для лечения многих заболеваний, особенно болезней желудочно-кишечного тракта, органов мочевой системы, обмена веществ и др. Экологическая ситуация в г. Пензе и области характеризуется загрязнением всех сред обитания, что является серьезной угрозой здоровья населения. Токсичные вещества, поступая в организм человека, вызывают в нем сложные изменения и различные заболевания. В этих условиях глубинные воды фактически являются единственным источником качественной воды и наилучшим способом профилактики многих заболеваний.

Болезни желудка
Какими только болезнями не страдает наш бедный желудок. Минеральная вода - самый лучший лекарь. Она помогает восстановить желудочные выделения.
Для лечения необходимо выпивать по 5 мл на 1 кг массы 3 раза в день. Ее обязательно нужно подогреть до 28 градусов и выпивать натощак за 35-40 минут до еды, медленно, небольшими глоточками.

С язвой гораздо сложнее. Не каждой язве полезна минералка. Желудочные кровотечения, обострения болезни двенадцатиперстной кишки - не время для лечения водой. А вот когда обострение затухнет, поддержите больной желудок. Периоды обострений болезни - не что иное, как повышенная возбудимость желудочных функций. Успокоить разбушевавшийся желудок может теплая минеральная вода, из которой удаляется углекислый газ. Пить такую воду следует с учетом секреторной функции желудка по методу, описанному выше.
Если мы хотим с помощью минеральной воды стимулировать функцию желудка и повысить секрецию желудочного сока, то воду следует пить за 15, 20, самое большое за 30 минут до еды. Если же нужно понизить секрецию желудочного сока и подействовать на двенадцатиперстную кишку, то вода дается за час-полтора до приема пищи.

Болезни кишечника
Больной кишечник - большие неприятности. Некоторые минеральные воды - прекрасное слабительное средство. Выпивая по стакану воды за 40-60 минут до еды 3 раза в день, Вы заставите Ваш кишечник работать как часы.
Перед употреблением обязательно подогрейте воду до 40-45 градусов.

Болезни мочеполовой системы
Ваши камушки в почках не дают вам покоя, возникли проблемы с мочеполовой системой?! Не забудьте о природной лечебно-столовой воде. Она оказывают противовоспалительное действие, помогает прочистить почки и мочевые пути, облегчая выход камней.
Воду принимают только в подогретом виде (до 38-42 градусов), натощак, за полчаса до еды. Однако процесс лечения требуют более частого питья указанных минеральных вод и в больших количествах для обеспечения режима частых мочеиспусканий (по 250 – 300 мл,
3-4 раза в день).

Лечение диабета
Лечение минеральной водой может замедлить развитие диабета. Люди, страдающие диабетом, выделяют большое количество мочи и испытывают постоянное чувство жажды. Поэтому им нужно восстанавливать потерянную жидкость.
Общепринято больным сахарным диабетом питье минеральных вод 3 раза в день: перед завтраком, обедом и ужином за 45 - 60 минут до приема пищи. Помимо питьевого лечения при сахарном диабете могут быть использованы и другие методы внутреннего применения минеральных вод: введение через дуоденальный зонд, лечебные клизмы, сифонные промывания кишечника.

Болезни печени
При болезнях печени (например, вирусный гепатит, гепатоз) минеральная вода незаменима. Она помогает восстановить функции клеток печени. Воды придется пить больше, чем при других болезнях. Пьют ее 3 раза в день, обязательно в подогретом виде (40-45°С) в постепенно возрастающей дозе по полтора - два стакана за один прием. Вид минеральной воды следует выбирать, как описано выше, в зависимости от исходной секреторной функции желудка.

При ожирении
Людям, страдающим ожирением, необходимо прежде всего много пить: в их организме содержание воды сильно понижено. Рекомендуется употреблять по 150 - 200 мл минеральной воды комнатной температуры, 3 раза в день, за 45 - 60 минут до еды, предварительно выпустив весь углекислый газ.
Результатами проведенных исследований показано, что использование в комплексном лечении ожирения вод малой минерализации (гидрокарбонатно-сульфатно-хлоридных натрий-калий-кальциевого состава), какими являются «Исток», можно добиться значительных успехов. Улучшается состояние углеводного, липидного и водно-минерального обмена.

Есть данные, что питьевые воды используются даже при лечении хронических заболеваний легких, поскольку прием питьевой воды способствует лучшему отхождению мокроты при хронических бронхитах. Очень хороши питьевые воды в ингаляциях, когда человек как бы дышит распыленными частичками этой воды, которая разжижает мокроту, способствует лучшему ее отхождению и снятию бронхоспазма.
Все воды, которые разливаются в бутылки, обязательно насыщаются углекислотой, потому что при соприкосновении с воздухом многие элементы окисляются и вода теряет свои качества — выпадают в осадок соли и т.д. Многие считают, что перед употреблением воды углекислоту следует удалить, но это не совсем верно. Все опять же зависит от состояния секреторной деятельности слизистой оболочки желудка. Если она понижена, то можно пить воду с газом, потому что углекислый газ, попадая в желудок, улучшает кровообращение слизистой оболочки, расширяет сосуды, стимулирует выработку желудочного сока. Если кислотность желудочного сока повышена, то газ удаляют.
Таким образом, разумное пользование минеральными столовыми водами способно оказать благотворное влияние на организм.
И каждый человек, если он заботится о своем здоровье, если он хочет прожить долгую, активную жизнь без болезней, если он думает о своих детях и внуках, должен понять: здоровье не придет само, его никто не подарит – о не нужно заботиться каждый день в течение всей жизни! Предупредить болезнь легче, чем ее лечить. Питье экологически чистых минеральных вод - основа здоровья каждого человека.

3. Материалы и методы исследования

В основе методики исследования качественного состава и свойств минеральной воды лежат качественные реакции неорганических соединений.

Качественный анализ – раздел аналитической химии, посвященный установлению качественного состава вещества, то есть обнаружению элементов и образуемых ими ионов, входящих в состав и простых, и сложных веществ. Делают это с помощью химических реакций, характерных для данного катиона или аниона, позволяющих обнаружить их как в индивидуальных веществах, так и в смесях.

Химические реакции, пригодные для качественного анализа, должны сопровождаться заметным внешним эффектом. Это может быть

• выделение газа

• изменение окраски раствора

• выпадение осадка

• растворение осадка

• образование кристаллов характерной формы.

Так как лечебные свойства минеральной воды, ее химическую сущность определяют 6 основных ионов: три катиона — натрий (Na+), кальций (Са 2+), магний (Мg2+ ) и три аниона — хлор (Сl-), сульфат (SO4 ) и гидрокарбонат (НСО3), то именно на содержание этих ионов мы и исследовали наши образцы.

Алгоритм исследования качественного химического анализа воды на содержание минералов.

Действия	Наблюдения. Выводы
ОБНАРУЖЕНИЕ АНИОНОВ: SO₄^2-, CO₃^2-
1-я проба исследуемого раствора
1. В пробирку налить 4-5 мл BaCl₂. Добавить пипеткой несколько капель исследуемого раствора.( во избежание образования гидросульфатов)	Осадок есть- в растворе присутствуют данные анионы. Осадка нет – в растворе нет анионов первой группы.
Если анионы первой группы есть – необходимо провести анализ пробы дальше:
2. Прилить раствор НNO₃ (разбавленный)	Осадок не исчез – это сульфат бария Осадок исчез – ион SO₄^2- отсутствует
2-я проба (обнаружение ионов CO₃^2-) – 4-5 мл
В пробирку налить пробу раствора и 4 мл. 15% раствора HCl.	Выделяется углекислый газ – есть ионы CO₃^2- ^{Наличие углекислого газа можно обнаружить, если внести в пробирку тлеющую лучинку, если лучинка гаснет, значит, выделяется углекислый газ.}
ОБНАРУЖЕНИЕ АНИОНОВ: Cl^-, S^2-
1-я проба исследуемого раствора – 4-5 мл
Прилить к пробе групповой реагент – AgNO₃	Осадка нет – нет анионов второй группы Осадок есть – есть анионы либо второй, либо первой группы
Если осадок есть
Определение цвета осадка	Осадок черного цвета – это Ag₂S
Прилить раствор НNO₃ (разбавленный)	Осадок исчез – это был осадок первой группы анионов. Осадок не исчез – есть анионы второй группы ( Cl^-, Br^-, I^-).
ОБНАРУЖЕНИЕ КАТИОНОВ
1- я проба ( обнаружение ионов Ca²⁺)
Прилить раствор технической соды Na₂СО₃ (разбавленный). Если выпал осадок необходимо отфильтровать и в фильтрат добавить этиловый спирт.	Образовался белый осадок – есть ионы Ca²⁺
2- я проба ( обнаружение ионов Na⁺,K⁺)
Смочить медную проволоку в растворе , внести в пламя горелки	Ионы натрия окрашивают пламя в желтый цвет Ионы калия окрашивают пламя в фиолетово-розовый цвет
3 проба (обнаружение ионов Mg²⁺⁾
Прилить к пробе раствор едкого натра	Выпадает осадок есть ионы Mg²⁺.

Собственные исследования

Химический состав минеральной воды Хан- Куль, заявленный на этикетке.

Вся информация о минеральной воде, произведенной в России, дается на этикетке. Там указывается ее назначение: столовая, лечебно-столовая или лечебная, а также уровень минерализации (обычно - в процентах). Также обязательно указание химического состава, а для лечебных вод и рекомендаций по применению.

Состав	Минерализация	Категория
		Лечебно-столовая вода.

Описание опытов.

Одной из важных характеристик химического состава воды является реакция её среды, т.е. кислотность воды - показатель pH, который указывает на степень кислотности воды и обозначается баллами по шкале от 0 до 14. Идеальный уровень рН для минеральной воды - 7. Воды с показателем pH меньше 7 являются кислыми, а больше 7 - щелочными. Поэтому мы решили исследовать наши образцы и определить их среду.

Определение рН воды.

Цель работы:

Познакомиться с методикой определения рН воды.

Оборудование и реактивы:

Образцы воды; большая стеклянная колба с пробкой; универсальная индикаторная бумага; предметные стекла; шкала значений рН.

Ход опыта:

Помесить на предметное стекло калю воды каждого образца, опустить в каплю индикаторную бумагу. Сравнить со школой значений рН. Сделать вывод.

Вывод: реакция среды обоих образцов – нейтральная.

Цель : Что останется на дне ложки если вода полностью выкипит.

Сравнить образцы воды.

Оборудование :спиртовка, предметные стёкла, минеральная вода «Хан-Куль» и вода из Ершова ключа.

Ход опыта:

Зажечь спиртовку.
На предметное стекло налить воду.
Нагреть стекло до полного выкипания воды.

Вывод : При нагревании и той и другой воды она начала кипеть и испарилась, а на стекле остался белый осадок. То есть оба образца содержат соли, причем в воде «Хан-Куль» её оказалось больше.

Результаты качественного анализа минеральной воды и воды из Ершова ключа.

Идентификация катионов и анионов

№ опыта.	Реагент	Наблюдения		Выводы
№ опыта.	Реагент	вода «Хан-Куль»	вода из Ершова ключа.	Выводы
№1	Хлорид бария BaCl₂	Выпадает густой белый осадок	Наблюдается выпадение небольшого осадка	Проба минеральной воды содержит анионы первой группы: SO₄^2-, CO₃^2- Проба воды из Ершова ключа также содержит небольшое количество ионов данной группы.
№2	Раствор НNO₃ (разбавленный)	Осадок не исчез – это сульфат бария	Осадок не исчез – это сульфат бария	Пробы содержит анионы SO₄^2-
№3	15% раствор HCl.	Выделяется углекислый газ в большом количестве.	выделяется небольшое количество углекислого газа.	Пробы содержит анионы CO₃^2-,притом в минеральной воде их значительно больше.
№7	Раствор карбоната натрия (разбавленный).	Наблюдается помутнение	Наблюдается помутнение	Содержатся ионы Ca²⁺,примерно в равных количествах.
№8	Медная проволока с каплей исследуемой воды, внести в пламя горелки	Пламя окрашивается в интенсивный желтый цвет. Через синее (кобальтовое) стекло наблюдается розово-фиолетовая окраска пламени.	Изменение цвета пламени не наблюдается.	В минеральной воде присутствуют ионы Na⁺,K⁺. В воде из Ершова ключа данные ионы не обнаружены.
№9	Раствор гидроксида натрия	Выпадает интенсивный белый осадок	Выпадает белый осадок меньшей интенсивности.	В пробах воды содержатся ионы магния, вминеральной воде их больше.

Заключение.

В воде, взятой из любого природного источника, всегда содержатся растворенные вещества. Путешествуя в подземных лабиринтах и встречая на своем пути различные горные породы и минералы, вода растворяет их, формируя свой химический состав. Обогатившись различными элементами или их соединениями, она превращается иногда в настоящий «эликсир здоровья».

Минеральные воды оказывают на организм человека лечебное действие всем комплексом растворенных в них веществ, а наличие специфических биологически активных компонентов (CO2, H2S, As и др.) и особых свойств определяют методы их лечебного использования. Большинство минеральных вод имеет смешанный состав, что повышает лечебный эффект при их правильном применении

Минеральная вода – это богатство подаренное нам природой. Её лечебные свойства известны с давних времен и определяются они, прежде всего тем, сколько в них содержится солей. Она бывает : столовой, лечебно-столовой и лечебной. Лечебно- столовая вода считается "обогощенной" минеральными солями и является профилактической водой от болезней. Лечебная же вода уже направленна на сбалансированный баланс минеральных солей и конкретное лечение заболевания. Они обладают определенным лечебным действием, но только при их правильном применении по совету врача. Неограниченное потребление такой воды может привести к серьезному нарушению солевого баланса в организме и к обострению хронических заболеваний. И именно по этим параметрам надо правильно употреблять минеральную воду. Ведь именно правильное употребление минеральной воды поможет многим людям излечить разные болезни. Потому что по своему составу она очень богата различными элементами. В ней присутствует почти вся таблица Менделеева.

Выводы:

Анализ использованных источников, изучение состава и свойств минеральной воды, составленный алгоритм обнаружения ионов, содержащихся в минеральной воде.

позволяют сделать следующие выводы:

1. В исследуемой минеральной воде методом качественного анализа были идентифицированы ионы:

сульфат-ионы, карбонат-ионы, ионы натрия и кальция, магния.

Хан- Куль сильногазированная искусственно (что приводит к ухудшению качества и полезных свойств)

В воде из Ершова ключа были обнаружены следущие ионы:

кальция, карбонат-ионы и немного сульфат- ионов и ионов магния..

В результате поиска ответа на вопрос "Можно ли воду из Ершова ключа назвать минеральной?", я пришла к следующему выводу.

Вода из Ершова ключа содержит небольшое количество минеральных веществ и её скорее можно отнести к столовой минеральной воде, так как она "обедненена" составом солей растворенных в ней. Вода «Хан-Куль», которая продаётся на прилавках наших магазинов, имеет сбалансированный состав минеральных солей и на этикетке это указывается (степень минерализации).

Следовательно воду из Ершова ключа можно пить каждый день, а минеральная вода является добавкой к моему здоровью при разумном употреблении.

Значение моей работы в том, что она расширяет представления и знания о воде, её составе, свойствах и применении.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Анкета «Особенности потребления минеральной воды учениками нашей школы».

Предлагаем Вам принять участие в исследовании особенности потребления минеральной воды и ответить на ряд вопросов:

1.Выбирая напитки в магазине как часто вы покупаете минеральную воду (подчеркните нужное);

Ежедневно
2-3 раза в неделю
Один раз в неделю
1-2 раза в месяц
Другое (записать)____________________________

2.Утоляя жажду, вы пьете минеральную воду:

---1 стакан в день

---1 литр в день

---2 литра в день

---Употребляю обычно 2-3 раза в неделю (укажите количество минералки)_________________

--Другое ________________________

3.Укажите причины покупки минералки:

-- Пить дома всей семьей

Пить на работе
Беру с собой в дорогу
Покупаю к праздничному столу
Другое укажите_______________________

4.Выбирая минеральную воду, вы отдаете предпочтения минералке (запищите название)

5.Каковы причины вашего выбора_______________________________

6.Если вам эта вода нравится, то интересуетесь ли вы записью состава на этикетке: ДА, НЕТ, Иногда.

7.Если вы интересуетесь данными на этикетке, отметьте цифрами, на что вы обращаете внимание: срок годности__, состав__, уровень минерализации__, производитель___, место добычи____, контроль качества____, цена____

8.Выбирая минералку, вы отдаете предпочтение:

---слабо-минеральным (столовым)

---средне-минеральным (лечебно-столовым)

---сильно-минеральным (лечебным)

9. Знаете ли вы, чем эти воды отличаются по составу, свойствам и действию на организм.

ДА, НЕТ

10. Знаете ли вы, о значении употребления минеральной воды для организма человека.

11.Как вы думаете является ли вода из Ершова колодца источником минералов.

Литература

Алимарин И.П. Методы обнаружения и разделения элементов (практическое пособие). М. 1994.
"Справочник химика" т.3, Л.-М.: ссылка скрыта, 1965 стр. 907
"Химическая энциклопедия" т.1 М.: Советская энциклопедия, 1988 стр. 394-397
Девяткин В.В., Ляхова Ю.М. "Химия для любознательных»
ссылка скрыта
ссылка скрыта
ссылка скрыта
ссылка скрыта
ссылка скрыта
ссылка скрыта

Blog

Исследовательская работа по химии Сравнение состава минеральной воды «Хан-Куль»

Содержание

Проблемный вопрос

План проведения исследования