Физико-химическое исследование свойств воды о.Ессей

АННОТАЦИЯ

Асанбаев Егор Алексеевич

МКОУ «Ессейская средняя школа» Эвенкийский муниципальный район Красноярский край

Физико – Химическое исследовние вод о.Ессей

Ведерников Виталий Эдуардович, МКОУ ЕСШ ЭМР, учитель химии и биологии.

Тип работы – научно - исследовательская работа

Цель работы: продолжить исследовательскую работу по исследованию вод озера Ессей всеми средствами, которые позволяют условия школьной лаборатории и выяснить качество питьевой воды и ее пригодность для использования в бытовых нуждах при помощи кислотно основного титрования (определение рН), определения наличия и примерной концентрации хлорид ионов, окисляемости воды и наличия солей тяжелых металлов. Методы проведенных исследований: дистиляция, титрование, визуальный. Все результаты исследования выражены в сводной таблице и отражают пригодность (или не пригодность) воды для употребления в бытовых нуждах жителями п.Ессей. Самостояльно проведены экспермименты и оформлена работа. Совместно с руководителем проведен отбор проб, подготовка реактивов для проведения опытов и непосредственно проведение самих экспериментов, обработаны данные .

ВВЕДЕНИЕ

Уже многое говорилось и всем известно, что вода имеет большое, решающее значение в жизни нашей планеты, в жизни живых организмов и человека в том числе. Мы используем воду в качестве источника пищи, используем для бытовых нужд, в промышленности и т.д. Поэтому вода является нашим самым большим богатством, которое надо превыше всего ценить. В недалеком будущем наступят времена, когда ни нефть, ни газ, ни уголь, ни какие - то другие полезные ископаемые будут определять уровень благосостояния нации, а именно вода. Ведь даже ученые – астрономы, которые в поисках жизни на других планетах, в первую очередь ищут на них воду, как первоопределяющую компоненту для существования последней на ней.

Если проследить закономерности расселения людей на нашей планете, то можно обнаружить, что все населенные пункты (подавляющее большинство из них) разместились именно по берегам водоемов – рек, озер, морей и океанов. Практически сложно найти на карте мира город или поселок, рядом с которым не было бы воды.

Вот и наш п. Ессей разместился рядом с озером с одноименным названием Ессей. Роль озерной воды для Ессейцев трудно переоценить. Они используют ее для питья, для приготовления пищи, стирки, для нужд личной гигиены и т.д. Все жизнь жителей поселка неразрывно связана с озером.

Естественно, что люди озабочены чистотой и качеством озерной воды и стараются ее не загрязнять. Но в отсутствии элементарных бытовых условий, присущих современной цивилизации (водопровод, канализация, очистные сооружения) – это получается не всегда. Все нечистоты антропогенного происхождения так или иначе попадают в озеро.

Известно, что объемы пресной воды распределены по земному шару крайне не равномерно. Нам повезло, что на территории Российской федерации водных ресурсов много и ее ресурсообеспеченность одна из самых высоких в мире. Но это не означает, что мы можем и имеем право распоряжаться с ней расточительно и небрежно.

Народная мудрость гласит – «Не плюй в колодец, пригодится воды напиться». Так и в нашей жизни мы должны относится к этому богатству природы.

В природе практически не встречается абсолютно чистой воды. В зависимости от происхождения она может содержать разные минеральные вещества и органические примеси. Главным , в контексте употребления ее в качестве питьевой воды, является содержание этих веществ в определенных рамках, параметрах, которые не будут негативно отражаться на нашем здоровье. Все эти параметры определены нормами СанПИН. Наша основная задача – определить некоторые физико-химические параметры и сравнив их с нормативными актами СанПИН, сделать выводы о пригодности озерной воды для употребления в пищу и в различных бытовых нуждах. Данная работа является логическим продолжением работы, которая была начата нами в прошлом 2017-2018 году.

Мы решили продолжить ту работу, которую начали в прошлом году (2017-2018 уч.г.) и исследовать некоторые другие параметры воды с о.Ессей и поставить точку в вопросе: соответствует ли вода из озера всем нормативным требованиям СанПИН.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ

Цель – продолжить исследовательскую работу по исследованию вод озера всеми средствами, которые позволяют условия школьной лаборатории и выяснить качество питьевой воды и ее пригодность для использования в бытовых нуждах

Задачи исследования:

1. Исследовать воды о.Ессей по некоторым (доступым) физико – химическим характеристикам
2. Сравнить результаты наших исследований с нормативами Сан Пин
3. Сделать выводы о безопасности использования воды для питья и бытовых нужд

Гипотеза – физико – химические показатели воды о.Ессей соответствуют нормативакм и всем ПДК

Методы исследования:

– анализ;
– наблюдение;
– сбор информации из интернета;

-- эксперимент
– сравнение;
– обобщение.

Предмет - поверхностные воды о.Ессей

Проблема – физико - химические характеристики и качество питьевой воды о.Ессей

НАШИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Подготовительный этап:

А) Дистиляция воды, для приготовления необходимых для эксперимента растворов. Для этого мы применили школьный дистилятор. Причем мы дистиляцию проводили дважды, так что в чистоте приготовленных растворов сомневаться не приходится.

Б) Приготовление необходимых растворов: 0,1% раствор NaOH, 0,1% раствор HCI, 10% раствор KmnO4, 30% раствор NaOH, 0,1% раствор AgNO3, растворы метилового оранжевого и фенолфталеина, раствор H2SO4 (1:3)

В) Подготовка необходимого оборудования: дистилятор, пробирки, пипетки, бюретки, конические и круглодонные колбы, лакмусовая индикаторная бумага, штатив, мензурки.

2. Отбор пробы воды: Воду мы отбирали из водосборных резервуаров системы водообеспечения МКОУ «ЕСШ». Вода в систему закачивается напрямую из озера Ессей. Довели температуру воды до комнатной (в нашем случае 290 С)

2. Проведение экспериментов

1. Определение плотности воды:

Измерение плотности мы проводили при помощи мензурки и электронных весов (точность измерения 0,01г.).

m(мензурки)=55,62 г.

V(мензурки)=50мл.

m(мензурки с водой)=105,4 г.

ρ= m/V= (105,4-55,62)/50= 0,9956 г/мл

2. Определение pH. [1]

Так как в школе отсутствует рН – метр, то мы решили рН определить методом кислотно – основного титрования. Что бы определиться с необходимым реактивом, мы для начала определили примерную кислотность озерной воды при помощи лакмусовой бумажки. Опыт показал, что вода имеет слабокислую реакию и для проведения титрования мы выбрали 0,1% раствор NaOH. Для титрования мы отобрали 100 мл озерной воды, подкрасили несколькими каплями индикатора метилового оранжевого и титровали 0,1% NaOH. По результатам опыта рН воды оказался равным примерно 6,9.

3. Определение окисляемости. [2]

Окисляемость воды – количество кислорода, необходимое для окисления органических веществ, находящихся в воде, является показателем содержания в воде органических веществ. Определение ее при проведении контрольных анализов воды обязательно, т.к. оно характеризует качество воды. Чем меньше О2, тем лучше качество питьевой воды.

Для работы мы исползовали перманганатометрический метод определения окисляемости воды. Правда, надо сказать, воспользовались примерной шкалой цветности окраски раствора. К 10 мл. озерной воды мы прибавили 0,5 мл. H2SO4 (для создания кислой среды) и 1мл. раствора перманганата калия. По окраске раствора (ярко лилово – розовая) мы определили, что содержание органических примесей в озерной воде не велики – менее 2 мг/л.

4. Определение наличия тяжелых металлов. [3][4]

Так как, в результате измерения рН раствора, он оказался  слабокислым, то мы предположили, что в воде могут содержаться ионы тяжелых металлов (прежде всего Fe3+)/

Для этогго мы к 100 мл. озерной воды прилили 30% - ный раствор NaOH. При этом обнаружили слабое помутнение раствора, что говорит о наличии следов тяжелых металлов в озерной воде

5. Определение примерного содержания ионов СI в исследуемой пробе воды. [5][6]

Для этого в пробирку прилить 5мл исследуемой воды и добавить 3 капли 10%-ного раствора нитрата серебра. Примерное содержание хлорид иона определил» по внешним признакам в соответствии с таблицей

Подготовка пробы воды к анлнзу.

В зависимости от предварительных результатов анализа отобрать пипеткой в коническую колбу на 250мл 100мл воды или меньший ее объем(10- 50мл) и довести до 100мл дистиллированной водой. Без разбавления ведут анализ при концектрации ионов Сl меньше 100 мг/л. При концентрации меньше 10 м7л пробу воды предварительно упарить.

Определил рН пробы воды, он должен лежать в пределах от 6-10. Если рН>10, прилить 2 капли фенолфталеина и по каплям прибавлять 0,1н раствор H2SO4 до обесцвечивания розовой окраски. . Если рН<6, прилить 2 капли фенолфталеина и по каплям прибавлять 0,1 н раствор NaOH до появления розовой окраски. Если рН лежит в пределах 6-10 пробу не подготавливают.

В зависимости от концентрации ионов СI в пробе титруют 0,1н, 0,05 н, 0,02н раствором нитрата серебра

По результатам опыта содержание ионов хлора в воде оказалась примерно 1-10 мг/л.

Результаты всех наших испытаний мы внесли в сводную таблицу:

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Питьевую воду по результатам двух работ  в селе по исследованным(органолептического и физико – химического) нами параметрам можно считать экологически безопасной, так как она не содержит посторонних примесей и показатели качества соответствуют санитарным и экологическим нормам.
2. Главным недостатком питьевой воды является ее высокая жесткость. Питьевая вода в селе отнесена к категории воды средней жесткости. Наиболее эффективными способами снижения жесткости является – кипячение, фильтрование и вымораживание.
3. Жители села хорошо информированы о недостатках питьевой воды, предпринимают попытки самостоятельно бороться с недостатками воды методами, доступными в домашних условиях, приведенными в работе.
4.  Изучена литература по теме доклада, справочники и нормативные документы.
5. Мы узнали больше о замечательном селе, в котором живем. По итогам выполненной работы хотелось бы, чтоб отношение людей к воде и водоемам изменилось в лучшую сторону.
6. Многие параметры воды нам не удалось исследовать из-за отсутствия технических возможностей, реактивов и прочего оборудования. По возможности мы будем продолжать работу по исследованию вод озера Ессей.

ИСТОЧНИКИ

1. StudFiles.net
2. Docs.cntd.ru
3. Studopedia.org
4. Vtorothodi.ru
5. Kp.ru
6. Nsportal.ru
7. Infourok.ru