Учебные проекты
проект по естествознанию (9 класс)

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение Куртамышского района «Куртамышская средняя общеобразовательная школа №1»

Проект

«Адсорбция – всеобщее и повсеместное явление. Рекультивация земель»

Автор: Антипина Наталья Сергеевна, обучающейся 9Б класса

МКОУ «Куртамышская СОШ №1»

Руководитель: Морозова Тамара Васильевна,

Учитель химии МКОУ «Куртамышская СОШ №1»

г. Куртамыш, 2020

Содержание

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

1 Рекультивация почв теоретическое обоснование…………….…………………….……….4

1.1 Загрязнение почв………….………………………………………………………...………..4

1.2 Методы рекультивации………………………………………….……………………….….4

1.3 Адсорбция загрязняющих веществ………………………………………………..………..5

1.4 Препараты для рекультивации земель……………………………………….……..….…...5

2 Экспериментальная часть…………………………………………………………….…….....7

2.1 Физико-химические свойства сапропеля………………………………………..……...….7

2.2 Физико-химические свойства бентонитовой глины…………………………..………….7

2.3 Проведение лабораторного эксперимента ……………………………………..………...10

2.4 Проведение рекультивации почвы при низких температурах………………………......10

2.5 Заложение натурного эксперимента………………………………………………………11

3 Экономический эффект……………………………………………………..…………..……12

Заключение……………………………………………………………………..………….……13

Список литературы…………………………………………………………..……………...….14

ВВЕДЕНИЕ

        Неправильное использование земель в настоящее время приводит в итоге к загрязнению и уничтожению плодородного почвенного покрова. Ведутся меры по охране и восстановлению почвенного покрова. Самовосстановление почвы занимает годы, поэтому люди вносят удобрения, сорбенты и другие вещества, способствующие ускорению процессов восстановления. Необходимо помочь нашей земле вернуться к естественному равновесию и плодородному балансу. Экологические проблемы почвы прежде всего несут вред самому человеку.

        Проведение плановых работ, аварии, инциденты – всё это требует проведения рекультивации. В работе предлагается применение бентонитовой глины совместно с сапропелем для проведения рекультивации. В ходе проведения лабораторного эксперимента было выявлено, что применение данных веществ, способствует очистке почв, повышению плодородия, позволяет проводить очистку при низких температурах. Предлагаемые вещества весьма дешевы по сравнению с используемыми в данной области аналогами.

        Работа состоит из введения, три основные информационные раздела («Рекультивация почв теоретическое обоснование», «Исследуемый материал», «Экономический эффект»), заключение. Включает в себя 5 таблиц, 4 источника литературы.

Цель: разработка и апробация нового сорбента, применяемого для рекультивации земель.

Задачи:

• Определение оптимального соотношения сапропель: бентонитовая глина, используемого при рекультивации;
• Исследования очистки загрязненных земель при температуре +15-25 °С;
• Исследования очистки загрязненных земель при низких температурах;
• Определение степени очистки при отрицательных температурах;
• Проведение натурного эксперимента.

Области применения проекта: сорбент применим для рекультивации загрязненных земель, агропромышленности.

1 РЕКУЛЬТИВАЦИЯ ПОЧВ ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

1.1 Загрязнение почв

Главная причина почвенного загрязнения – деятельность человека, порой безграмотная и беспечная. В результате влияния антропогенного фактора, в частности неправильной эксплуатации земельных угодий, ежегодно теряется немалая доля плодородного слоя, которая подвергается эрозии[1].

Загрязнением почвы называют попадание в неё различных химических веществ, отходов в количествах, превышающих норму, необходимую для участия в биологическом круговороте грунтовых экосистем.

Основные загрязнители почвы классифицируются следующим образов:

- Жилые дома и коммунально бытовые предприятия. В этой категории источников загрязнения почвы преобладает обычный бытовой мусор, выбрасываемый из домов и учреждений.  Это различные остатки пищевых продуктов; обломки стройматериалов; отходы, оставшиеся после проведения ремонтных работ и т.д. Всё это вывозится на свалки, которые стали бичём нашего времени. Простое сжигание этих отходов на свалках приводит к двойной проблеме: во-первых, происходит засорение огромных территорий, а во вторых, почва пропитывается ядовитыми веществами, образующимися в результате горения.

-Промышленные предприятия. Любое промышленное предприятие производит множество различных отходов. Самые опасные среди них – токсические вещества, которые, попадая в почву, негативно влияют на живые организмы. Особо стоит выделить проблему загрязнения нефтью и нефтепродуктами. Массовые разливы нефти называются уже экологическими катастрофами.

-Транспорт. Растущее число транспортных средств увеличивает выбросы оксидов азота, свинца, углеводорода. Попадая в почву, эти вещества вовлекаются в круговорот, который связан с пищевыми цепями. Кроме того, транспорт значительно уменьшает общую площадь используемых земель, в том числе и плодородных участков.

-Сельское хозяйство. Источником загрязнений сельскохозяйственных угодий являются минеральные удобрения, ядохимикаты, некоторые из которых содержат в своем составе ртуть и другие тяжёлые металлы.

-Захоронение радиоактивных отходов. Атомные электростанции выгружают из реакторов отходы, представляющие собой продукты расщепления урана.

1.2 Методы рекультивации

        Стремление получить от почвы максимум её возможностей привело в итоге к тому, что началась деградация почвенного плодородного состава.

Чтобы предупредить опустынивание земель, необходимо оптимизировать использование природных ресурсов, совершенствовать структуру посевных площадей, нормировать использование пастбищ, расширить запасы водных ресурсов, стимулировать природозащитные производства.  

Основные методы рекультивации:

-подготовка земель для воссоздания сельхозугодий (создание пашни, садов, сенокосов);

-подготовка земель для высаживания лесов;

-формирование зон отдыха и спорта, парков, турбаз и т.д.;

-проведение санитарно-гигиенических мероприятий на тех участках, которые непригодны к использованию в народном хозяйстве.

        Уже сегодня необходимо изменить своё потребительское отношение к почве, которая является источником жизни и питания человека. Только бережное отношение к земле и грамотная эксплуатация этого бесценного природного богатства помогут сохранить нашу планету и человечество для будущих поколений [1].

1.3 Адсорбция загрязняющих веществ

Поглощение почвой приходящих в соприкосновение с ней различного рода веществ представляет сложное явление, в котором могут принимать участие как химические, так и физические, физико-химические и биологические процессы. Процесс поглощение почвой различных веществ называется «почвенной адсорбцией». Различают следующие виды поглотительной способности почв: механическую, молекулярную, химическую, физико-химическую и биологическую.

Адсорбционная способность почв при загрязнении различными веществами определяется временным фактором, рН реагирующих с почвой растворов, присутствием в растворе ионов других тяжёлых металлов, физико-химической характеристикой почв, природой вносимых в почву соединений и исходной концентрацией растворов.

На адсорбционную способность почв и их экологическое состояние оказывают влияние минеральные и органические удобрения и цеолиты, причём эффективность действия определяется их видом и дозой.

1.4 Препараты для рекультивации земель

Препарат «Биоойл-АА»  (ассоциация микроорганизмов – деструкторов нефти), предназначенный для очистки нефтезагрязненных земель. Препарат применяется при рекультивации земель, загрязненных нефтью, а также при устранении негативных последствий, связанных с загрязнением окружающей среды нефтью и нефтепродуктами. Препарат представляет собой смесь культур микроорганизмов Acinetobacter, Enterobacter, Bacillus, находящихся в лиофилизированном (высушенном) состоянии. Применяется в температурном диапазоне от +1 до +38°С. Применение препарата не требует никаких особых мер при работе с ним, является не токсичным. Стоимость препарата за 1 кг составляет 13,5 тыс.руб.

Препарат «Ленойл» для биологической обработки нефтезагрязненных почв, грунтов с целью ускорения биоразложения нефти и нефтепродуктов, восстановления продуктивности рекультивируемых почв и очистки водных объектов. Микроорганизмы входящие в состав биопрепаратов, способны перерабатывать нефтепродукты в средах с высокой минерализацией, в диапазоне температур +3-45°С в экологически безопасные соединения (углекислый газ и воду).Отличительная особенность – способность к фиксации атмосферного азота с переводом его в легкодоступную форму, так как избыток нефти и нефтепродуктов влияет на соотношение углерод:азот в системе и это требует дополнительного внесения источника азота для успешной утилизации углеводородов. Стоимость препарата за 1 кг составляет до 12 тыс.руб.

2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Физико-химические свойства сапропеля

Сапропе́ль (от греч. σαπρός — гнилой и πηλός — ил, грязь) — это многовековые донные отложения пресноводных водоёмов, которые сформировались из отмершей водной растительности, остатков живых организмов, планктона, также частиц почвенного перегноя, содержащий большое количество органических веществ, гумуса[3].

Сырой сапропель добывается подъемниками со дна водоемов и проходит специальную подготовку — сушку. Однако, особенности сапропеля, как органического компонента органических минеральных удобрений, не позволяли использовать ни один из известных грануляторов без значительной доработки конструкции. В результате появилась так называемая барабанная сушилка-гранулятор.

Сапропель, смешанный тип — очень распространенная ошибочная классификация типа сапропеля. Возникла по аналогии со смешанным типом лесов. Однако, если там термин может быть приемлемым, поскольку в лесу бывает невозможно точно определить соотношение разных пород деревьев, то химический анализ сапропеля позволяет установить преобладающий компонент и соответственно обозначить на типы:

• карбонатный
• кремнеземистый
• органический
• железистый

Существование смешанного типа сапропеля не позволяет потребителю точно определять практическое использование сапропеля [4].

2.2 Физико-химические свойства бентонитовой глины

        Бентонитовая глина – это материал природного происхождения, который отличается тем, что может применяться едва ли не всюду. Основной составляющей его является монтмориллонит. Именно благодаря ему она приобретает столь выдающиеся свойства гидрофильности и разбухания. Кроме этого, отмечается, что в состоянии покоя бентонит способен разжижаться, тогда как при использовании его плотность существенно сгущается. Это и объясняет широкую сферу применения глины данного вида. Эта глина содержит около 70% минерального компонента, который относится к классу смектитовых минералов. Это монтмориллонит, нонтронит, бейделлит, гидрослюда, каолинит, карбонат, кварц, а так же некоторые другие составляющие. Наиболее крупные месторождения бентонита располагаются в России, Испании, Украине, Италии, Греции, США. На территории РФ наиболее известно Курганское, Кудринское и Омское месторождение бентонитовой глины, там же расположены и наиболее крупные ее производители. В спектр использования бентонитовой глины входит: косметология, металлургия, производство керамики, медицина, полигоны отходов, с/х и др.

2.3 Проведение лабораторного эксперимента

         В лабораторных условиях был проведен анализ по определению эффективности рекультивации нефтезагрязненных земель. Для этого была составлена серия образцов почвы, искусственно загрязненных нефтепродуктами, состоящей из 10 образцов. В первые пять образцов был добавлен сапропель, а во вторую пятерку сапропель с бентонитовой глиной, в количествах представленных в таблице 1. Также в таблице приведена начальная концентрация н/п в образцах почвы.

Таблица 1.

Соотношение масс сапропель:бентонитовая глина

Все образцы были тщательно перемешаны. Проведено искусственное орошение. Образцы были оставлены при комнатной температуре до достижения сухо-воздушного состояния.

        Первые показания по токсикологическому анализу почв были получены спустя 2,5 недели с момента заложения опыта. Начальные концентрации н/п, а также концентрации при исследовании определены расчётным методом. Полученные данные приведены в таблице 2.

Таблица 2.

Содержание н/п в образцах почвы через 2,5 недели

В скобочках указан процент эффективности очистки от нефтяных загрязнений. Как видно из таблицы процесс рекультивации с применение бентонитовой глины эффективнее. Это обусловлено физико-химическими свойствами бентонитовой глины. Она является весьма гигроскопичной, что позволяет более долгое время сохранять влагу в почве, которая необходима для протекания химических процессов очистки земель.

Далее образцы повторно орошали и оставляли до высыхания. Следующие показания были получены спустя 1,5 мес. С момента заложения эксперимента. Полученные данные сведены в таблицу 3.

Таблица 3.

Содержание н/п в экспериментальных образцах

Как видно из таблицы, эффективность очистки с применение сапропеля (образцы 1-5) достаточна невысока за исключением нескольких образцов, результаты которых могут входить в погрешность измерения. Однако применение сапропеля с бентонитовой глиной стабильно  40-50%, что явно свидетельствует о происходящей очистке. Эксперимент по оценке протекания рекультивации отслеживается на протяжении 3-4  мес. Данные результаты легли в расчёт определения среднего времени рекультивации, а также определении массы смеси препаратов, требуемых для рекультивации 1 га почвенного покрова.

2.4 Проведение рекультивации почвы при низких температурах.

        Спустя 3,5 мес. Лабораторных измерений при комнатной температуре, часть образцов была помещена в более жёсткие условия. Образцы были помещены в холодильник с температурой 5-6°С, на две недели. Далее проводилось качественное определение содержание н/п. Полученные данные представлены в таблице 4.

Таблица 4.

Содержание н/п в образцах при низких температурах

В таблице приведены образцы помещенные в среду низких температур (нумерация образцов сохраняется на протяжении всего эксперимента).Стоит отметить, что эффективность очистки образцов, содержащих смесь сапропель:бентонитовая глина, вновь стабильна и составила до 30%.

        Для проведения дальнейшего изучения образцы были помещены в условия более низких температур (-20°С). Проведение исследования содержания н/п запланировано на вторую половину октября.

2.5 Заложение натурного эксперимента

На основании проведенного лабораторного эксперимента, был заложен натурный. В ряд образцов почвы с оптимальным количеством сапропеля и бентонитовой глины поместили семена овса и пшеницы. Для контроля был оставлен один загрязненный образец без удобрений. После внесения смеси препаратов было проведено искусственное орошение. Температура воздуха в данный период исследования составляет  +(15-25)°С  и 0-5°С. По времени прорастания семян и их особенностях роста, будет отслеживаться влияние удобрений на организм растений, при выращивании их на неплодородных почвах.  Первые результаты будут получены в первой декаде февраля.

3 ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ

        Для расчёта экономической эффективности были взяты результаты, полученные при проведении лабораторного эксперимента.  Определение выгода проведено относительно применяемого ныне препарата «Ленойл СХП». Расчёт масс препарата произведен на проведение рекультивации 1 га земли.

Исходя из вышесказанного, при использовании препарата «Ленойл СХП», стоимость которого составляет 7000 руб за 1кг, затраты на рекультивацию 1 га земли составляют 210 тыс.руб.

        При использование сапропеля затраты существенно снижаются, за счёт низкой стоимости препарата, и составят 2768 руб. Использование смеси сапропель:бентонитовая глина потребуют 3263 руб. для рекультивации 1 га земли. Все стоимости и массы, требуемые для рекультивации, приведены в таблице 5.

Таблица 5.

Экономическая эффективность

Таким образом, выгода составит 206-207 тыс. руб.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основываясь на полученных результатах исследования, можно говорить о следующем:

• применение смеси сапропель:бентонитовая глина  позволяет проводить рекультивацию земель более простым способом;
• эффективность очистки за 1,5-2 мес. достигает 60%;
• смесь препаратов позволяет проводить процесс рекультивации при низких температурах;
• использование препаратов имеет экономическое обоснование, выгода составляет 206 тыс.руб. при рекультивации 1 га земли;
• материал является более дешёвым и доступным (простота доставки), по сравнению со своими аналогами.

Таким образом, использование предлагаемой смеси препаратов позволит проводить рекультивацию земель более простым и доступным способом.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. www.greenologia.ru/eko-problemy;
2. Голованов А.И., Зимин Ф.М., Сметанин В.И. Рекультивация нарушенных земель. – М.: Колос, 2009;
3.  П. С. Димитров, Д. П. Димитров, Д. П. Солаков, Е. Ф. Шнюков, А. П. Зиборов, Т. С. Куковская. О создании международного консорциума для разведки и добычи глубоководных органо-минеральных осадков со дна Чёрного моря. Геология и полезные ископаемые мирового океана. 2007. №1, Киев, 52–56;
4.  Бенсман В. Р. Проблемы классификации торфяников и сапропелей.\\ Молодой учёный.2010. № 1-2 (13) Т 1. Чита. С. 146—147.

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение Куртамышского района «Куртамышская средняя общеобразовательная школа №1»

Проект

«Всё о пище с точки зрения химика»

Автор: Липин Данил, обучающейся 9Б класса

МКОУ «Куртамышская СОШ №1»

Руководитель: Морозова Тамара Васильевна

г. Куртамыш

2020

Содержание

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

1 Вещества необходимые организму человека

1. Макроэлементы………………………………………………………………………………4
2. Микроэлементы……………………………………………………………………………...5
3. Суточная норма химических элементов……………………………………………………7
4. Продукты, содержащие элементы необходимые организму……………………………...8
5. Вредные для организма вещества…………………………………………………………11
6. Вредные для организма вещества…………………………………………………………15

1. Экспериментальная часть

1. Исследование продуктов питания…………………………………………………………18
2. Исследование газированных напитков……………………………………………………18

2. Работа над проектом………………………………………………………………………..19

Заключение ……………………………………………………………………………………..20

Список литературы……………………………………………………………………………..21

Введение 

Каждый день употребляя в пищу различные продукты, человек перестал задумываться о качестве используемых продуктов. На рынке мы видим большое разнообразие продуктов одного вида. При этом покупатель нацелен на приобретение продуктов наилучшего качества, в то время как производитель стремится удовлетворить желание потребителя – в этом и заключается рыночная экономика.

На полке магазина мы встречаем продукты питания в красивой яркой упаковке, разнообразие цен привлекает покупателей. Однако, на первое место покупатель ставит всё же качество и безопасность товара, ведь именно от этого зависит здоровье каждого. Основную информацию о качестве покупаемых продуктов человек получает на этикетке или упаковке товара. Но насколько достоверна эта информация?

В этом вам поможет разобраться наш проект. Выяснив такую актуальную проблему, существующую в наши дни, мы решили провести исследования.

Цель проекта: создать оптимальный рацион питания человека на неделю.

Задачи:

• Изучить дополнительную литературу о продуктах питания;
• Выяснить какие химические элементы необходимы человеку ежедневно, а какие можно употреблять через определенный период;
• Провести исследование вредных и полезных продуктов питания;
• Разработать недельное меню, содержащий оптимальный набор продуктов.
• Обработать полученную информацию, подготовить проект.

Ожидаемые результаты:

• Анализ вредных и полезных продуктов питания;
• Создание недельного рациона питания;
• Представление и защита проекта.

1 Вещества необходимые организму человека

Незамениимые пищевыые веществаа (эссенциальные пищевые вещества) — это вещества, необходимые для нормальной жизнедеятельности человека или животного, но не синтезируемые его организмом или синтезируемые в недостаточном количестве. Получить незаменимые вещества (например, ниацин или холин) человек или животное может только с пищей (1,2).

Незаменимые пищевые вещества различны для разных видов живых организмов. Например, большинство видов млекопитающих способно синтезировать в организме аскорбиновую кислоту, полностью покрывая потребности метаболизма в ней без внешних дополнительных источников. Следовательно, она не считается незаменимой для этих животных. Но она является незаменимым элементом в пище людей, которые нуждаются во внешних источниках аскорбиновой кислоты (в контексте питания известной как витамин C).

Потребности организма человека колеблются широко. Так, человек массой 70 кг содержит 1,0 кг кальция, но только 3 мг кобальта (2,4). Многие незаменимые пищевые вещества при приёме в чрезмерных количествах токсичны, что приводит к возникновению патологического состояния (например, гипервитаминоза). Другие же можно потреблять без видимого вреда в количествах, намного больших, чем в типичном суточном рационе. Дважды Нобелевский лауреат Лайнус Полинг о витамине B3 (известном также как ниацин и ниацинамид) как-то сказал: «Меня ошеломила его очень низкая токсичность при том, что он оказывает такое значительное физиологическое влияние. Ежедневный приём крошечной малости, 5 мг, достаточен для того, чтобы сохранить жизнь умирающему от пеллагры, но у него нет токсичности в количествах в десятки тысяч раз больших, которые [иногда] можно принять без вреда» (5).

К незаменимым пищевым веществам для человека относят следующие четыре категории:

Незаменимые жирные кислоты 

• α-линоленовая кислота (омега-3 жирная кислота с кратчайшей цепочкой),
• линолевая кислота (омега-6 жирная кислота с кратчайшей цепочкой).

Незаменимые аминокислоты для взрослых людей 

• изолейцин,
• лизин,
• лейцин,
• метионин,
• фенилаланин,
• треонин,
• триптофан,
• валин.
• гистидин.

Незаменимые аминокислоты для детей, не для взрослых

• аргинин.

Витамины 

• биотин (витамин B7, витамин H),
• холин (витамин B4),
• фолат (фолиевая кислота, витамин B9, витамин M),
• ниацин (витамин B3, витамин P, витамин PP),
• пантотеновая кислота (витамин B5),
• рибофлавин (витамин B2, витамин G),
• тиамин (витамин B1),
• витамин A (ретинол),
• витамин B6 (пиридоксин, пиридоксамин или пиридоксаль),
• витамин B12 (кобаламин),
• витамин C (аскорбиновая кислота),
• витамин D (эргокальциферол или холекальциферол),
• витамин E (токоферол),
• витамин K (нафтохиноны).

Незаменимые минеральные соли

Минеральные соли в составе пищи — это химические элементы, которые должны содержаться в пище живых организмов помимо четырёх основных химических элементов: углерода, водорода, азота и кислорода, присутствующих в обычных органических молекулах (6). Термин «минеральные соли» подчёркивает именно ионное состояние этих элементов, а не нахождение их в форме химических соединений или природных ископаемых минералов (7).

Важность получения «минеральных солей» с пищей вызвана тем фактом, что эти элементы входят в состав ферментов и других необходимых организму веществ — участников биохимических реакций (8). Следовательно, для сохранения оптимального здоровья требуются соответствующие уровни потребления определённых химических элементов.

По мнению специалистов по питанию, эти требования удовлетворяются просто обычным сбалансированным суточным рационом. Иногда рекомендуется потребление минеральных солей в составе определённых продуктов, богатых требуемыми элементами, в других случаях минеральные соли поступают в организм в виде добавок к пище — наиболее часто это йод в йодированной соли (3,9).

Точное количество незаменимых солей неизвестно. Некоторые авторы утверждают, что для поддержания биохимических процессов человека требуется шестнадцать элементов, играющих структурные и функциональные роли в организме (10). Иногда делают различие между этой категорией и более общим понятием микроэлементов в составе пищи. Большинство незаменимых минеральных солей имеет относительно низкий атомный вес.

2. Макроэлементы

Макроэлементы - это элементы, которые содержатся в организме человека в относительно больших количествах. К ним относятся натрий, кальций, магний, калий, хлор, фосфор, сера, азот, углерод, кислород, водород.

Натрий и хлор - это сама жизнь. Более того - это соль нашей жизни в прямом и переносном значении данного слова, ведь химическая формула поваренной соли состоит из этих двух элементов (NaCl). Основой крови любого живого организма является солевой раствор слабой концентрации; в состав желудочного сока тоже входит соль; даже негативные наши эмоциональные излияния - слёзы - солены на вкус. Натрий поддерживает нормальную сократимость мышц, тонус сосудистых стенок, процессы возбудимости и расслабления. В костной ткани депонируется до 30% натрия, примерно столько же его в клеточной системе организма. Суточная потребность в натрии у взрослых составляет 4-5 г. При повышенной концентрации натрия в крови человек ощущает чувство жажды. Хлор участвует в регуляции водного равновесия в организме, в регуляции функции почек. Его больше всего в коже и в лёгких. Суточная потребность в хлоре - 7,5-10 г. Соль - минерал, который щедро дарит нам природа, - проще говоря, натуральная биологически активная добавка к пище.

Значение кальция в обмене веществ организма человека трудно переоценить. Он участвует в функционировании сердечно-сосудистой и нервной систем, в процессе свёртываемости крови, в выработке гормонов, ферментов и белков, в сокращении и расслаблении мышц и особенно - в обеспечении прочности костей скелета.

Фосфор - элемент энергетики и ума.Входит в состав высокоэнергетических соединений, выполняет функцию топлива, универсального носителя энергии. В организме содержится во всех средах и тканях, депонируется в костной и мышечной тканях. Наша суточная потребность в фосфоре - от 1 до 4,6 г. Много фосфора в рыбе и молочных продуктах. Два рыбных дня в неделю, как когда-то было заведено в столовых, хороший опыт прошлого и его стоит возобновить! Если же у вас нет такой возможности, следует употреблять препараты фосфора. При этом необходимо знать, что фосфор всегда идёт в паре с кальцием, это - неразлучная парочка. Нарушение в обмене фосфора влечёт за собой нарушение обмена кальция и наоборот, поэтому выбирайте комплексы микроэлементов, где эти два элемента находятся в соединении - например, глицерофосфат кальция.

Калий - элемент мышечной силы.Наряду с натрием обеспечивает работу так называемого калий-натриевого насоса, за счёт которого сокращаются и расслабляются наши мышцы. При малейшем нарушении обмена калия страдает сердечная мышца, что проявляется в слабости, головокружении, сердцебиении, отёках. И если вы не съедаете 3-4 мг калия в день в виде винограда, изюма, абрикосов, кураги, моркови, болгарского перца, печёного картофеля с кожурой, то необходимо пополнять его запасы за счёт приёма синтетических микроэлементов.

Магний - элемент противоспазматический, элемент спокойствия. Очень важен для организма, так как в его присутствии работают почти все ферменты - вещества, с помощью которых проходят процессы обмена веществ.

Весьма интересна сера - это элемент чистоты организма. При её нехватке страдает кожа: она приобретает грязный, нездоровый вид, появляются различные высыпания, шелушения, пятна. В гомеопатии люди серной конституции описываются как неряшливые, не следящие за собой, не любящие мыться, с засаленными волосами и «пофигистическим» характером. Причём в детстве это, как правило, смышлёные, быстрые, многообещающие малыши. Вот ведь как сера важна для нормального развития человека, как резко может изменить нарушенный обмен серы физический облик, да и внутренний мир человека!

3. Микроэлементы

Микроэлементами принято называть химические элементы, которые находятся во всех живых организмах, включая человека, в минимальных (следовых) количествах, то есть в тысячных и менее долях процентов. Иногда можно услышать название следовые элементы, но чаще встречается микроэлементы. Несмотря на незначительное количество содержания в организме человека, микроэлементы – жизненно важные составные части нашего здоровья.

Список всех микроэлементов:

Роль микроэлементов в организме человека. Организм человека содержит более 70 минеральных веществ, микроэлементы участвуют во всех процессах жизнеобеспечения. Чтобы понять, насколько важны и эффективны микроэлементы, посмотрим на список основных функций следовых элементов:

• Обеспечение нормального кислотно-щелочного баланса,
• Участие в процессах кроветворения, секреции и костеобразования,
• Поддержание осмотического давления на постоянном уровне,
• Управление нервной проводимостью,
• Налаживание внутриклеточного дыхания,
• Влияние на иммунную систему,
• Обеспечение полноценного сокращения мышц.

Становится понятно, что микроэлементы необходимы человеку, чтобы поддерживать физическое и умственное здоровье на должном уровне, поэтому, живя в постоянном стрессе и в условиях всё ухудшающейся экологии, необходимо уделять повышенное внимание поступлению в организм не только витаминов, но и минеральных веществ.

4. Суточная норма химических элементов

5. Продукты, содержащие элементы необходимые организму

Спаржа. Её ценят за низкий уровень углеводов и калорий, лёгкую усвояемость и целый набор витаминов (K, В1, В2, В9, С, Е, А, РР) и макро- и микроэлементов (цинк, калий, магний и железо).

Сладкий перец. Или, как мы ещё привыкли его называть, болгарский перец. Это не только яркий, хрустящий и немного сладкий овощ, но и отличный источник антиоксидантов и витамина C.

Брокколи. Эти тёмно-зелёные соцветия полезны как в свежем виде, так и в замороженном: они легко дадут фору многим овощам по содержанию белка, клетчатки и витаминов K и С.

 Морковь. Главный источник каротина, необходимого человеку для роста клеток и обеспечения здорового состояния кожи, слизистых оболочек и глаз.

 Цветная капуста. Содержит больше белка и витамина C, чем обычная капуста. Витамины A, B, PP, кальций, калий, фосфор, железо и клетчатка положительно влияют на микрофлору кишечника и способны защитить желудочно-кишечный тракт от возникновения язв и раковых опухолей.

 Огурцы. Почти на 95% состоят из воды, так что являются одними из самых низкокалорийных овощей. Содержат мало жиров, белков и углеводов. Несмотря на это, в огурцах много витаминов и питательных веществ (особенно калия).

Чеснок. Незаменимый овощ при борьбе с простудой. При разрушении клеток чеснока образуется аллицин — один из сильнейших антиоксидантов, обладающий бактерицидным и фунгицидным (уничтожает грибок) действием.

Имбирь. Корень имбиря имеет сложный состав с большим количеством полезных веществ, среди которых витамины, минеральные вещества, незаменимые аминокислоты, жирные кислоты, а также эфирные масла. Имбирь улучшает пищеварение, а также обладает детоксикационными и иммуностимулирующими свойствами.

Кудрявая капуста (кейл). Этот вид незаслуженно остаётся в тени брокколи, цветной и белокочанной капусты. Грюнколь, или капуста-кейл (как ещё называют кудрявую капусту) содержит все необходимые аминокислоты, витамины, омега-3 жирные кислоты и клетчатку. Если этих аргументов вам мало, то просто добавим, что по плотности питательных веществ ей нет равных среди всех зелёных листовых овощей.

 Лук. Как и чеснок, прежде всего ценится за своё бактерицидное и противовоспалительное свойство. Он богат железом и калием, положительно влияющим на сердечно-сосудистую систему, витаминами B и C и многими минеральными веществами. Почти все свои полезные свойства лук сохраняет даже после приготовления.

 Томаты. Вечный спор о том, что представляет из себя помидор — ягоду, овощ или фрукт, похоже, решился в пользу последнего. Как бы там ни было, сеньор помидор содержит не только витамины A, B2, B6, E, К и различные микроэлементы, но и мощнейший антиоксидант — ликолин, обладающий противораковым действием.

 Батат. Сладкий картофель, несмотря на высокий уровень глюкозы, рекомендуют употреблять диабетикам, поскольку он способен стабилизировать уровень сахара в крови. Батат вообще не содержит жиров, а его белки и углеводы усваиваются лучше, чем у обычного картофеля.

 Стручковая фасоль. В отличие от семян фасоли, эти зелёные бобы не так богаты белком, зато содержат много витаминов, фолиевую кислоту, клетчатку, магний и калий. Благодаря этому они улучшают пищеварение, способны снижать уровень сахара в крови и риск инфаркта.

Фрукты и ягоды

Яблоки. Фрукт, который всегда можно взять с собой, чтобы быстро перекусить в любое время, где бы вы ни находились. Их ценят за высокое содержание клетчатки, витамина C и антиоксидантов.

 Авокадо. От других фруктов отличаются тем, что на 77% состоят из здоровых жиров. Несмотря на это, они не только нежные и вкусные, но и полезные: в их составе сдержатся калий, клетчатка и витамин C — в наличии.

 Бананы. Это не только одна из самых популярных в мире ягод (да-да, банан — это ягода, а не фрукт) и любимая еда после тренировки, но и лучший источник калия, а также клетчатки и витамина B6.

 Черника. Один из самых мощных источников антиоксидантов среди всех продуктов. А про пользу черники для зрения вы наверняка знаете ещё с детства.

 Апельсины. За всеми цитрусовыми давно закрепилась репутация главного поставщика витамина C в организм. Кроме этого, как и остальные фрукты, апельсины богаты клетчаткой и антиоксидантами.

Клубника. Полезна для организма не только низким содержанием углеводов и калорий, но и витамином C, клетчаткой и марганцем.

Крупы

Чечевица. Очень вкусная и сытная разновидность бобовых, один из лучших источников белка растительного происхождения, витаминов и клетчатки.

Фасоль. По количеству и усвояемости белков её можно сравнить с мясом и рыбой. Из-за огромного количества витаминов, макро- и микроэлементов, этот продукт рекомендуют для диетического питания при сердечной недостаточности и болезнях почек, печени и желудочно-кишечного тракта.

 Коричневый рис. Благодаря минимальной обработке, нешлифованный рис содержит больше клетчатки, магния и витамина B1, чем обычный. Врачи часто относят его к диетическим продуктам и отмечают положительное влияние на уровень сахара в крови, артериальное давление и профилактику рака кишечника и поджелудочной железы.

 Овёс. Этот злак, помимо многочисленных минералов и витаминов, которые входят в его состав, ценится за высокий уровень клетчатки (свыше 30%) и бета-глюканов, снижающих уровень «плохого холестерина».

 Киноа. Не содержит ни грамма глютена, только полезную клетчатку, магний и белок растительного происхождения. Киноа — невероятно сытный продукт, который может стать одним из ваших лучших союзников в борьбе с лишними килограммами.

Орехи и семена

Миндаль. Эти орехи полны витамина E, антиоксидантов, магния и клетчатки. Диетологи утверждают, что миндаль помогает в борьбе с лишним весом и ускоряет метаболизм.

Семена чиа. Любимый продукт древних ацтеков в последние годы стал пользоваться популярностью у вегетарианцев. Семена чиа невероятно питательны и очень полезны: в 100 г семян содержится 40 г клетчатки и необходимая суточная доза магния, марганца, кальция и других питательных веществ.

 Кокос. Мякоть кокосового ореха — источник не только клетчатки, но и средних жирных кислот, которые помогут вам при похудении.

 Макадамия. Не самый популярный в России орех отличается от своих собратьев высоким уровнем мононенасыщенных жиров (самых здоровых) и низким — омега-6 жирных кислот (не самых полезных). Стоит не дороже фундука и продаётся в крупных супермаркетах, надо просто хорошенько проинспектировать полки.

 Грецкие орехи. Всего 7 орехов в день (не больше, они очень калорийны) способны повысить иммунитет человека и снизить риск сердечно-сосудистых заболеваний. В них содержатся почти все необходимые организму витамины, минералы, органические кислоты и клетчатка.

 Арахис. Эти бобы (которые многие ошибочно считают орехами) богаты антиоксидантами, питательными веществами и могут помочь сбросить пару лишних килограммов. Главное — не заменяйте цельный арахис арахисовым маслом, иначе всё получится с точностью до наоборот. Жареным арахисом, впрочем, тоже нельзя увлекаться ни в коем случае.

Сладкое, выпечка и заправки

Тёмный шоколад. Самая сладкая позиция в нашем списке содержит половину от необходимой организму человека суточной нормы железа, магния, марганца и антиоксидантов. Рекомендуется людям с повышенным артериальным давлением.

Многозерновой хлеб. Западные диетологи советуют употреблять в пищу хлеб, приготовленный из проросших зёрен пшеницы с добавлением бобовых. В наших магазинах его будет найти проблематично, поэтому в качестве альтернативы предлагаем обычный многозерновой хлеб.

 Домашний хлеб. Если хочется съесть здоровый хлеб, придётся приготовить его самому. Зато в домашнем хлебе точно не окажется глютена, да и количество углеводов будет не таким высоким, как в обычном.

 Яблочный уксус. Незаменим не только при приготовлении салата, но и при диете: яблочный уксус притупляет аппетит и позволяет чувствовать себя сытым намного дольше. Также он поможет снизить уровень сахара в крови.

 Оливковое масло. Самое полезное масло в мире содержит мощные антиоксиданты, способные укреплять иммунитет и снижать артериальное давление и уровень холестерина в крови.

 Кокосовое масло. Как и кокосовая мякоть, масло состоит из средних жирных кислот (на 90%), которые помогут справиться с лишними килограммами. А недавние исследования подтвердили, что оно способно улучшить состояние людей, страдающих болезнью Альцгеймера.

Молочные продукты и мясо

Сыр. Один ломтик сыра содержит столько же кальция, фосфора, витамина B12 и других минеральных веществ и аминокислот, как и целый стакан молока, а белка в нём даже больше, чем в мясе или рыбе.

 Йогурт. Кисломолочный продукт сохраняет все положительные свойства обычного молока, а благодаря содержанию полезных бактерий ещё и улучшает пищеварение.

 Сливочное масло. Натуральное фермерское сливочное масло содержит не только крайне необходимые нашему организму насыщенные жирные кислоты, но и много питательных веществ и витамины A и K2.

 Цельное молоко. Один из лучших источников кальция, витаминов, минералов, животного белка и здоровых жиров — об этом нам ещё мама рассказывала. Правда, другими словами.

Яйца. Один из самых питательных и здоровых продуктов, который долгие годы демонизировался из-за высокого уровня холестерина и жира. Последние исследования доказали, что вреда от них никакого, только польза (правда, если вы страдаете сердечно-сосудистыми заболеваниями, стоит ограничиться одним яйцом в день). Яйца любых птиц могут использоваться в питании. В них содержатся незаменимые аминокислоты, а также насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты. Кроме того, в них много витаминов группы В. Отдельно хочу выделить перепелиные и цесарочьи яйца, так как они менее аллергенны чем куриные.

Куриные грудки. Любимое блюдо всех спортсменов и качков: мало жира и калорий и очень много белка и питательных веществ.

 Ягнятина. В отличие от остальных животных, баранов до сих пор кормят в основном травой, благодаря чему их мясо отличается высоким уровнем омега-3 жирных кислот.

 Говядина. Постное нежирное мясо — замечательный источник белка и железа. Жирную говядину тоже не стоит списывать со счетов: она просто незаменима при низкоуглеводной диете.

Рыба и морепродукты

Лосось. Эта жирная красная рыба богата белком, витамином D и омега-3 жирными кислотами, необходимыми для улучшения памяти и правильного функционирования и питания человеческого мозга.

 Сардины. Маленькие, но очень полезные морские рыбки, способные дать организму в 2 раза больше калорий, чем белая рыба. Кроме этого они содержат большое количество фосфора, калия, кальция, магния и других минералов и комплекса витаминов A, D и B. Ненасыщенные жиры из сардины считаются более полезными, чем насыщенные жиры животного происхождения.

 Моллюски. Мидии, улитки и устрицы по количеству питательных веществ занимают одно из первых мест среди всех продуктов. Эти диетические морепродукты с легкоусвояемым белком способны полностью заменить мясо в рационе человека. Но да, дорого. А устрицы так вообще приличные почти нигде не найти — разве что на Сахалине и во Владивостоке.

 Креветки. Этот морской деликатес содержит очень мало жиров и калорий, зато большое количество здорового белка, протеина и омега-3 жирных кислот. Кроме этого в них целый набор питательных веществ, среди которых селен, калий, цинк, кальций и витамин B12.

 Форель. Интересный факт, который говорит многое об этой рыбе: она обитает только в чистой воде. По содержанию полезных веществ форель можно сравнить с лососем: много витаминов A, D, B, E и омега-3 жирных кислот.

 Тунец. По содержанию белка (больше 22%) он легко выигрывает у всех других рыб и может сравниться с икрой некоторых промысловых видов. Витамины группы B, А, E, PP, два десятка микро- и макроэлементов и омега-3 жирные кислоты улучшают работу глаз и мозга и снижают в 2 раза риск сердечно-сосудистых заболеваний.

6. Вредные для организма вещества

Чипсы и картошка фри. Картошка, зажаренная в кипящем масле до хрустящей корочки, - это, не будем спорить, вкусно. Но, увы, нездорово. Если баловать себя ею часто, ударная доза углеводов и жиров неизбежно приводит к набору веса. Стандартная порция картофеля фри в ресторане фастфуда содержит около 400 килокалорий (суточная норма для городского человека - порядка 2000), так что избыток калорийности налицо. Но это наименьший минус. Перегретое масло (а в ресторанах в одной и той же порции жира картофель жарят неизвестно сколько времени партия за партией) накапливает канцерогенные вещества. Распространенная в некоторых регионах национальная привычка многократно жарить мясо и картошку на одной и той же сковородке, на остатках предыдущей порции жира - одна из основных причин высокой заболеваемости раком желудка в южных регионах России, Украине, Белоруссии, Польше. Пористый чугун "вбирает" в себя перегорелый жир и "отдает" канцерогены еде во время готовки. Что касается чипсов, первоначальный рецепт, которому в прошлом году стукнуло аж 160 лет - прозрачные "слайсы" картошки, до хруста зажаренные в масле, - давным-давно не соблюдается. Чипсы "шлепают" из "теста", которое готовится из крахмала, муки и полного набора вкусовых и пищевых добавок. Содержание соли превышает все мыслимые нормы, плюс ароматизаторы со "вкусом" бекона, лука, сметаны и даже (!) "жареной картошки". Особенно любимый производителями глутамат натрия Е-621 усиливает вкус любого блюда. При этом вещество хоть и не входит в число запрещенных, но специалисты рекомендуют его избегать. Во-первых, можно привыкнуть к насыщенному, яркому вкусу, и потом обычная еда без усилителей кажется пресной и невкусной. Во-вторых, Е-621 отрицательно воздействует на нервную систему человека.

Бургеры, хот-доги, колбасы. Даже если в сосиске нет так любимой и часто используемой сои, то обязательно есть так называемый "скрытый" жир. Так что подобные продукты и сами по себе высококалорийны, а уж после обжарки с использованием все того же масла и вовсе представляют собой энергетическую "бомбу".

Консервы. Это, по сути, - мертвый продукт. Конечно, в исключительных случаях банка тушенки может спасти от голода, но в повседневной жизни чем меньше консервов, тем лучше. В составе - все те же консерванты, вкусовые добавки, сахар, огромное содержание соли. Суточная потребность здорового человека в NaСl - не более 6-10 граммов. У гипертоников и людей с проблемами почек - и того меньше. Но 100-граммовая банка консервированного мяса или рыбы съедается "на раз", а содержит до 15 граммов соли.

Супы, лапша, пюре быстрого приготовления. Супчики из пакетиков, быстро "завариваемая" "кудрявая" вермишель, хлопья картофельного пюре - все это эрзац еды. Что бы ни писал производитель на упаковке - курица, креветки, грибы, говядина, - реальных продуктов внутри нет. А есть "коктейль" из соли, того же глутамата натрия. Такая пища вызывает привыкание, а вот пользы от нее никакой.

Майонез, кетчуп. В Роспотребнадзоре уточнили суть претензий к продукции "Макдоналдса". "Промышленные" соусы, которыми всегда сдабривают фастфуд, лишь добавляют к ним "пустых" калорий и "химии". Кетчуп помимо крахмала, загустителей содержит красители и львиную долю сахара. В майонезе присутствуют трансжиры. Именно эти вещества, попадая в организм регулярно, приводят к обменным нарушениям, онкогенезу, ухудшают иммунитет.

Шоколадные батончики, жевательные конфеты. Конфета из качественного шоколада (без добавок пальмового масла) - это и удовольствие, и польза. Но "безразмерные" батончики, которыми нас так настойчиво призывают утолить голод, - это уже слишком. Норма сахара для здорового человека - 50 граммов в день. Это с учетом "скрытого" сахара в тех же соусах или даже несладком, казалось бы, печенье. Один батончик за раз нашу суточную норму сахара "съедает". Что касается "цветных" конфет - карамели, мармелада, жевательных, - тут помимо сахара добавляются химические отдушки и красители, о чем свидетельствует надпись "вкус и аромат идентичны натуральным".

Сладкие газировки и соки. Эти напитки тоже напичканы сахаром. В одном литре "колы", "пепси", "фанты" - 110 граммов сахара и 420 калорий. Вместе со съеденным бургером - сразу половина суточной нормы. Но и прочие составляющие "уникальной" рецептуры популярных напитков вызывают множество вопросов. Кофеин в повышенных дозах вреден для сосудов. Ортофосфорная кислота вымывает из организма кальций. Недавно оба мировых лидера по производству газировки заявили, что убирают из ее рецептуры вкусовой стабилизатор - бромированное масло. Этого добились потребительские сообщества в США, собравшие сотни тысяч подписей под письмами протеста. Газировки "лайт" сахара не содержат и продвигаются как низкокалорийные напитки. Но входящие в их состав сахарозаменители тоже вряд ли можно считать безопасными. Аспартам, к примеру, распадается на токсичные формальдегид, метанол и фенилаланин. Не случайно Роспотребнадзор запретил поить колой детей в летних лагерях и школах. Что касается "коробочных" соков, к ним покупатели относятся намного лояльнее, чем к газировкам. И напрасно. "Восстановленные" из концентратов соки содержат большое количество лимонной кислоты и сахара - примерно шесть-семь чайных ложек на стакан. То, что соки в открытой таре спокойно стоят, не меняя вкуса, несколько дней, тоже говорит само за себя.

1. Экспериментальная часть

2. Исследование продуктов питания

В качестве образцов для исследования были выбраны:

-морковь;

-сало;

-хлеб;

-сливочное масло (разных производителей);

-картофель;

-шоколадный батончик.

С помощью качественных реакций продукты исследовались на содержание крахмала, рН, качества продуктов питания, белок и др. по результатам исследования можно утверждать о совпадении практических результатов с данными из разных источников литературы Приложение 1.

3. Исследование газированных напитков

Наряду с полезными продуктами мы исследовали один из тех, который наносит вред. Для исследования была выбрана газированная вода разных производителей. Исследование проводилось на наличие углекислого газа, сухого остатка, рН, воздействие на мясо и органолептические показатели. Содержание углекислого газа и сухого остатка оценено по шкале от 1 до 4, где 1 наивысшее содержание. Полученные данные сведены в таблицу 1.

Таблица 1.

Исследование газированных напитков

На основе полученных данных видно пагубное воздействие на организм газированных напитков. Опыт с мясом доказывает разрушение стенок желудка при употреблении газированных напитков Приложение 2.

2. Работа над проектом

Продуктом проекта является рацион питания составленный на неделю. Для каждого дня недели приведены продукты необходимые для нормального функционирования. При использовании данного набора продуктов при приготовлении пищи можно достичь улучшение функционирования разных функций организма, сбросить лишний вес, повысить качество состояния кожи и волос при этом имея разнообразное меню на каждый день. Полученное меню представлено в таблице 2.

Таблица 2.

Рацион продуктов для оптимального потребления полезных веществ

Следует исклучить: картофель фри, чипсы, консервы, газированные, сладкие и хлебобулочные изделия, продукты быстрого приготовления.

Заключение

В заключении отметим то, что от правильного питания зависит наша жизнь. Хотите быть здоровыми, радостными, уверенными в себе, организуйте свое питание правильно. Давно доказано, что питание влияет на следующие функции организма человека: Здоровье. Внешний вид и красота: волосы; кожа; ногти; цвет лица. Жизненная энергия. Самочувствие. Настроение. Крепкое здоровье и высокий иммунитет - результат слаженной работы всего организма, когда потребляемая пища усваивается полностью, являясь набором полезных элементов, своевременно протекают обменные процессы в системе пищеварения организма. Правильное питание не позволяет организму преждевременно стареть.

Общие принципы правильного питания.

1. Продукты должны быть свежими, но и приготовленная пища не должна долго храниться. От этого исчезают полезные свойства, а появляются те, которые приносят вред организму.

2. Питание должно быть сбалансированным и разнообразным. Если вы работаете, можно заказывать готовые обеды в офис из ресторанов. В этом случае вы сможете поддерживать сбалансированный рацион, так как современное оборудование для ресторанов предназначено для приготовления любого заказанного вами блюда. А чем больше биологически активных веществ поступает в организм, тем здоровее он будет.

3. Составляйте меню так, чтобы в нем обязательно были сырые овощи и фрукты. С их помощью ускоряются обменные процессы, в состав сырых овощей и фруктов входит больше микроэлементов и витаминов.

4. Следите за своим рационом, не допускайте сочетания несовместимых продуктов. Невыполнение этого правила приводит к сбору не переваренной пищи в кишечнике, образованию в нем процессов брожения, накопления шлаков и токсинов. Составляя правильный рацион питания, вы избавитесь от хронических заболеваний, оздоровите свой организм.

5. Ограничивайте себя в питании. Переедание вредит нашему организму ничуть не меньше, чем некачественные продукты. Переедание вызывает усталость, снижает работоспособность. Кроме того, для здорового организма не нужен излишний вес.

6. В рационе питания необходимо учитывать время года. Летом надо употреблять растительную пищу, зимой - пищу, богатую жирами и белками.

7. Во время приема пищи необходимо испытывать удовольствие, мысли должны быть позитивными. Недопустима спешка в еде, разговоры и чтение.

Выполнение этих нехитрых правил будет способствовать созданию привычки питаться правильно, сделает ваш организм здоровым. 

Список литературы

1. Пища // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
2.  Hausman, P, 1987, The Right Dose. Rodale Press, Emaus, Pennsylvania. ISBN 0-87857-678-9
3.  Pauling, L. (1986). How to Live Longer and Feel Better. New York NY 10019: Avon Books Inc.. ISBN 0-380-70289-4.
4.  Скальный А., Рудаков И. Биоэлементы в медицине.2004,Изд. МИР, ОНИКС
5. Pauling, L. (1986). How to Live Longer and Feel Better. New York NY 10019: Avon Books Inc.. ISBN 0-380-70289-4. Page 24.
6. Биогенные элементы. Большая советская энциклопедия
7. Элементы химические. Большая советская энциклопедия
8.  Lippard, Stephen J.; Jeremy M. Berg (1994). Principles of Bioinorganic Chemistry. Mill Valley, CA: University Science Books. pp. 411. ISBN 0-935702-72-5.
9. R. Bruce Martin «Metal Ion Toxicity» in Encyclopedia of Inorganic Chemistry, Robert H. Crabtree (Ed), John Wiley & Sons, 2006. DOI: 10.1002/0470862106.ia136
10. Nelson, David L.; Michael M. Cox (2000-02-15). Lehninger Principles of Biochemistry, Third Edition (3 Har/Com ed.). W. H. Freeman. pp. 1200. ISBN 1-57259-931-6.

Приложение

Приложение 1

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение Куртамышского района «Куртамышская средняя общеобразовательная школа №1»

Проект

«Разработка буклета «Именные реакции в химии»

Автор: Малетин Илья, обучающейся 9А класса

МКОУ «Куртамышская СОШ №1»

Руководитель: Морозова Тамара Васильевна

г. Куртамыш

2020

Содержание

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

1 Химические явления или химические реакции

1. Химические реакции……………………………………………………………………..….4
2. Классификация химических реакций……………………………………...……………….4

1. Экспериментальная часть

1. Именные реакции в неорганической химии…………………………………………...…..8
2. Именные реакции в органической химии…………………………………………...……12
3. Составление буклета…………………………………………………………………….…13

Заключение……………………………………………………………………..………….……16

Список литературы…………………………………………………………..……………...….17

Введение

Конечно, каждый школьник, изучающий химию, знает и правило Марковникова, и реакцию Вюрца, и реакцию Кучерова, а иногда и еще несколько других, так называемых именных, или персональных, реакций. А вот то, что таких реакций несколько сотен, что знакомая многим реакция «серебряного зеркала» – это именная реакция, известно немногим.

Выполняя проект в 9 классе, мы решили собрать более или менее полные данные об ученых-химиках разных стран – первооткрывателях тех или иных химических превращений. Здесь нами не затрагиваются названия приборов или посуды, которые используются в химических лабораториях.

Проведя тщательное изучение доступных нам источников (список литературы), мы предлагаем своеобразный банк именных реакций, с которыми школьник может встретиться как в школьном курсе массовой школы, так и при подготовке к олимпиаде или итоговой аттестации. Именные реакции представлены здесь в алфавитном порядке фамилий их авторов. Для реакций, которые в школе изучаются или не изучаются, но не являются, на наш взгляд, слишком сложными, мы приводим их уравнения, а для более сложных даем их словесную характеристику. Отметим при этом, что не все химические превращения получили фамилии своих первооткрывателей. Таким образом, на самом деле именных реакций значительно больше, чем нам это кажется. Свои исследования мы сопровождаем краткими биографическими данными ученых – авторов именных реакций.

Мы также обращаем внимание читателей на годы, когда были сделаны перечисляемые нами открытия. В тексте курсивом выделены даты открытий реакций, которые можно изучать в обычном школьном курсе.

Будем надеяться, что эта работа будет полезна и учителям, и школьникам.

Цель: разработка буклета к курсу Химии в школе, для учащихся 8-11 классов.

Задачи:

• Изучение справочных данных;
• Поиск и собирание именных реакций в органической и неорганической химии;
• Анализ и классификация именных реакций;
• Составление буклета;
• Апробация продукта проекта.

Ожидаемые результаты:

1. Анализ и группировка химических реакций;
2. Создание буклета «Именные реакции в химии»;
3. Распространение буклета среди обучающихся;
4. Проведение анкетирования «Польза использования буклета обучающимися».

1. Химические явления или химические реакции

1. Химические реакции

Химическая реакция — превращение одного или нескольких исходных веществ (реагентов) в другие вещества, при котором ядра атомов не меняются, при этом происходит перераспределение электронов и ядер, и образуются новые химические вещества. В отличие от ядерных реакций, при химических реакциях не изменяется общее число ядер атомов и изотопный состав химических элементов.

Химические реакции происходят при смешении или физическом контакте реагентов самопроизвольно, при нагревании, участии катализаторов (катализ), действии света (фотохимические реакции), электрического тока (электродные процессы), ионизирующих излучений (радиационно-химические реакции), механического воздействия (механохимические реакции), в низкотемпературной плазме (плазмохимические реакции) и т. п. Взаимодействие молекул между собой происходит по цепному маршруту: ассоциация — электронная изомеризация — диссоциация, в котором активными частицами являются радикалы, ионы, координационно-ненасыщенные соединения. Скорость химической реакции определяется концентрацией активных частиц и разницей между энергиями связи разрываемой и образуемой.

Химические процессы, протекающие в веществе, отличаются и от физических процессов, и от ядерных превращений. В физических процессах каждое из участвующих веществ сохраняет неизменным свой состав (хотя вещества могут образовывать смеси), но могут изменять внешнюю форму или агрегатное состояние. В химических процессах (химических реакциях) получаются новые вещества с отличными от реагентов свойствами, но никогда не образуются атомы новых элементов, так как ядра остаются прежними, а все изменения происходят в электронной оболочке. В ядерных реакциях происходят изменения в атомных ядрах всех участвующих элементов, что приводит к образованию атомов новых элементов.

2. Классификация химических реакций

Существует большое количество признаков, по которым можно классифицировать химические реакции.

По наличию границы раздела фаз

Химическая реакция, протекающая в пределах одной фазы, называется гомогенной химической реакцией. Химическая реакция, протекающая на границе раздела фаз, называется гетерогенной химической реакцией. В многостадийной химической реакции некоторые стадии могут быть гомогенными, а другие — гетерогенными. Такие реакции называются гомогенно-гетерогенными[1].

В зависимости числа фаз, которые образуют исходные вещества и продукты реакции, химические процессы могут быть гомофазными (исходные вещества и продукты находятся в пределах одной фазы) и гетерофазными (исходные вещества и продукты образуют несколько фаз). Гомо- и гетерофазность реакции не связана с тем, является ли реакция гомо- или гетерогенной [2]. Поэтому можно выделить четыре типа процессов:

• Гомогенные реакции (гомофазные). В реакциях такого типа реакционная смесь является гомогенной, а реагенты и продукты принадлежат одной и той же фазе. Примером таких реакций могут служить реакции ионного обмена, например, нейтрализация раствора кислоты раствором щёлочи.

• Гетерогенные гомофазные реакции. Компоненты находятся в пределах одной фазы, однако реакция протекает на границе раздела фаз, например, на поверхности катализатора. Примером может быть гидрирование этилена на никелевом катализаторе.
• Гомогенные гетерофазные реакции. Реагенты и продукты в такой реакции существуют в пределах нескольких фаз, однако реакция протекает в одной фазе. Так может проходить окисление углеводородов в жидкой фазе газообразным кислородом.

• Гетерогенные гетерофазные реакции. В этом случае реагенты находятся в разном фазовом состоянии, продукты реакции также могут находиться в любом фазовом состоянии. Реакционный процесс протекает на границе раздела фаз. Примером может служить реакция солей угольной кислоты (карбонатов) с кислотами Бренстеда.

По изменению степеней окисления реагентов

• Если в процессе реакции происходит изменение степеней окисления реагентов, то такие реакции называются окислительно-восстановительными реакциями: атомы одного элемента (окислителя) восстанавливаются, то есть присоединяют электроны и понижают свою степень окисления, а атомы другого элемента (восстановителя) окисляются, то есть отдают электроны и повышают свою степень окисления. Частным случаем окислительно-восстановительных реакций являются реакции конпропорционирования, в которых окислителем и восстановителем являются атомы одного и того же элемента, находящиеся в разных степенях окисления. Пример окислительно-восстановительной реакции — горение водорода (восстановитель) в кислороде (окислитель) с образованием воды.
• Не относятся к окислительно-восстановительным реакции, в которых не происходит изменения степеней окисления атомов, например.

По тепловому эффекту реакции

Все химические реакции сопровождаются выделением или поглощением энергии. При разрыве химических связей в реагентах выделяется энергия, которая в основном идёт на образование новых химических связей. В некоторых реакциях энергии этих процессов близки, и в таком случае общий тепловой эффект реакции приближается к нулю. В остальных случаях можно выделить:

• экзотермические реакции, которые идут с выделением тепла, (положительный тепловой эффект) например, указанное выше горение водорода
• эндотермические реакции в ходе которых тепло поглощается (отрицательный тепловой эффект) из окружающей среды.

Тепловой эффект реакции (энтальпию реакции, ΔrH), часто имеющий очень важное значение, можно вычислить по закону Гесса, если известны энтальпии образования реагентов и продуктов. Когда сумма энтальпий продуктов меньше суммы энтальпий реагентов (ΔrH < 0) наблюдается выделение тепла, в противном случае (ΔrH > 0) — поглощение.

По типу превращений реагирующих частиц

Химические реакции всегда сопровождаются физическими эффектами: поглощением или выделением энергии, изменением окраски реакционной смеси и др. Именно по этим физическим эффектам часто судят о протекании химических реакций.

• Реакция соединения — химическая реакция, в результате которой из двух или большего числа исходных веществ образуется только одно новое. В такие реакции могут вступать как простые, так и сложные вещества.
• Реакция разложения — химическая реакция, в результате которой из одного вещества образуется несколько новых веществ. В реакции данного типа вступают только сложные соединения, а их продуктами могут быть как сложные, так и простые вещества
• Реакция замещения — химическая реакция, в результате которой атомы одного элемента, входящие в состав простого вещества, замещают атомы другого элемента в его сложном соединении. Как следует из определения, в таких реакциях одно из исходных веществ должно быть простым, а другое сложным.
• Реакции обмена — реакция, в результате которой два сложных вещества обмениваются своими составными частями. К таким реакциям относится в том числе реакция нейтрализации.

По направлению протекания

• Необратимыми называют химические реакции, протекающие лишь в одном направлении («слева направо»), в результате чего исходные вещества превращаются в продукты реакции. О таких химических процессах говорят, что они протекают «до конца». К ним относят реакции горения, а также реакции, сопровождающиеся образованием малорастворимых или газообразных веществ

• Обратимыми называются химические реакции, протекающие одновременно в двух противоположных направлениях («слева направо» и «справа налево»). В уравнениях таких реакций знак равенства заменяется двумя противоположно направленными стрелками. Среди двух одновременно протекающих реакций различают прямую (протекает «слева направо») и обратную (протекает «справа налево»). Поскольку в ходе обратимой реакции исходные вещества одновременно и расходуются, и образуются, они не полностью превращаются в продукты реакции. Поэтому об обратимых реакциях говорят, что они протекают «не до конца». В результате всегда образуется смесь исходных веществ и продуктов взаимодействия.

По признаку участия катализаторов

• Каталитическими называют реакции, протекающие в присутствии катализаторов. В уравнениях таких реакций химическую формулу катализатора указывают над знаком равенства или обратимости, иногда вместе с обозначением условий протекания (температура t, давление p). К реакциям данного типа относятся многие реакции разложения и соединения.

• Некаталитическими называются многие реакции, протекающие в отсутствие катализаторов. Это, например, реакции обмена и замещения.

По критерию самопроизвольности

Самопроизвольность показывает на способность протекания химических реакций как при нормальных условиях (T = 298 K, P = 101325 Па или 1 атм), так и при различных значениях температуры и давления. Критерием самопроизвольности протекания химических реакций служит свободная энергия Гиббса ΔG. Энергия Гиббса представляет собой разность двух разнонаправленных термодинамических критериев — энтальпийного ΔH (который стремится к уменьшению энтальпии) и энтропийного — TΔS (который стремится к увеличению энтропии):

• Самопроизвольные или экзергонические, когда величина энергии Гиббса отрицательна, то есть ΔG < 0
• Несамопроизвольные или эндергонические, когда величина энергии Гиббса положительна, то есть ΔG > 0
• Равновесные, когда величина энергии Гиббса равна нулю, то есть ΔG = 0

2. Экспериментальная часть

1. Именные реакции в неорганической химии

1. Реакция Бунзена

Прямое назначение реактива Фишера (Карл Фишер — немецкий химик-аналитик) — определение содержания воды в органических и неорганических веществах. Реакция, положенная в основу этого метода, — взаимодействие иода I2 с диоксидом серы

 SO2: I2 + SO2 + 2H2O= 2HI + H2SO4

была открыта Бунзеном еще в 1853 г. В безводной среде I2 с SO2 не реагирует, но достаточно уже следов влаги, чтобы реакция началась. В 1935 г. Фишер сделал реакцию Бунзена аналитической, проходящей со 100%-м выходом, добавив к I2 и SO2 пиридин C5H5N и метанол СН3ОН. Пиридин связывает продукты реакции, а метанол служит растворителем исходных веществ:

2C5H5N • I2 + C5H5N • SO2 + Н2O=2C5H5N • HI + C5H5N • SO3.

Смесь метанола, пиридина, иода и диоксида серы получила название реактива Фишера.

2. Реакция Несслера

Чаще всего в лаборатории используют для анализа азотсодержащих веществ методы Несслера или Кьельдаля. Юлиус Несслер (1827—1905) —немецкий химик-аналитик — предложил в 1868 г. для качественного и количественного определения примесей аммиака NH3 и солей аммония (например, хлорида аммония) в различных веществах реакцию взаимодействия аммиака с щелочным раствором комплексного соединения тетраиодомеркурата калия K2[HgI4]:

2K2[HgI4] + NH3 + ЗКОН=(Hg2N)I Н2О + 7KI + 2Н2О.

В результате реакции образуется вещество (Hg2N)I*H2О, придающее анализируемому раствору желтый цвет, когда аммиака очень мало. При больших его количествах выпадает осадок бурого цвета. Позднее, в 1883 г., Иохан-Густав-Кристоффер Кьельдаль (1849— 1900), датский химик, разработал другой метод анализа, названный впоследствии его именем. Вещество, которое предстоит анализировать, он сначала разлагал кипячением с концентрированной серной кислотой, часто в присутствии катализаторов. При этом азот органического соединения превращался в сульфат аммония (NH4)2SО4, как, например, в случае анализа карбамида CO(NH2)2:

CO(NH2)2 + H2SО4 + Н2О=СО2 + (NH4)2SО4.

После добавления к сульфату аммония раствора гидроксида натрия NaOH выделялся газообразный аммиак, который нагреванием удаляли из раствора:

(NH4)2SО4 + 2NaOH=2NH3  + Na2SО4 + 2H2О

 и поглощали точно отмеренным количеством разбавленной серной кислоты. Можно для определения количества аммиака (или катиона аммония) в завершающей части анализа использовать и реакцию Несслера.

3. Реакция Велера

В воздухе животноводческого помещения всегда повышенное содержание аммиака; аммиак отлично поглощается водой и кислотами, а это приводит к большому искажению результатов химического анализа.  Вёлер в 1828 г. Случайно обнаружил, что при нагревании водного раствора цианата аммония NH4NCO образуется карбамид (NH2)2CO (мочевина). Это был первый синтез органического вещества из неорганического, проведенный чисто химическим методом в лаборатории:

NH4NCO = (NH2)2CO,

 а сама реакция получила название реакции Вёлера. Это пример обратимой реакции таутомерии — превращения одного структурного изомера в другой. Прошло сорок лет, и карбамид стали получать по реакции Александра Ивановича Базарова (1845—1907), русского химика и агронома, директора Никитского ботанического сада в Крыму. Синтез карбамида по Базарову состоял во взаимодействии аммиака NH3 и диоксида углерода СО2 при 180° С в присутствии пара воды как катализатора:

2NH3 + СО2=(NH2)2CO + Н2О

 Любопытно, что применение другой реакции Вёлера сохранилось до наших дней. Она лежит в основе современного промышленного способа получения белого фосфора:

Ca3(PО4)2+5C + 3SiО2=P2  + 5CO + 3CaSiО3

Фосфат кальция Са3(РО4)2 (апатит, фосфорит) смешивают с коксом С и диоксидом кремния SiО2 (песок), а затем прокаливают. Фосфор состава Р2 возгоняется из реакционной смеси и конденсируется в холодильнике уже в виде белого воскообразного вещества состава Р4 — белого фосфора. Вместе с ним удаляется и газообразный монооксид углерода СО, а в реакторе остается расплавленный метасиликат кальция CaSiО3.

4. Реакция Маргграфа

В основе одного из самых старых способов получения чистой ортофосфорной кислоты лежит реакция Маргграфа. Маргграф  предложил получать ортофосфорную кислоту Н3РО4 нагреванием белого или красного фосфора с азотной кислотой:

Р4 + 20HNO3 = 4Н3РО4 + 20NO2  + 4Н2О

После удаления газообразного диоксида азота остается только водный раствор ортофосфорной кислоты.

5. Реакция Бертолле (Бертолетова соль)

Для получения триоксохлората калия КСlO3 Бертолле предложил пропускать хлор С12 в горячий раствор гидроксида калия КОН в воде. Уже через несколько минут из раствора начинают выпадать белые пластинчатые кристаллы КСlO3:

 6КОН + С12=КСlO3+5КС1 + ЗН2O

Кристаллы отфильтровывают и высушивают при температуре не выше 100° С. Триоксохлорат калия применяют в производстве спичек.  Описанная выше простая реакция получила впоследствии название реакции Бертолле, а ее продукт — «бертолетова соль».

6. Смесь Кибальчича

Так называли смесь, состоящую из триоксохлората калия КС1О3 и сахара С12Н22О11. Ее использовали в качестве запала к кустарно изготовленным бомбам. Если смочить смесь каплей концентрированной серной кислоты H2S04, то происходит сильная вспышка:

ЗКС1О3 + H2SО4 = 2С1О2  + КСlO4 + К2SO4 + Н2О

Выделяющийся диоксид хлора СlО2 тотчас же разлагается на хлор С12 и кислород О2:

3СlО 2 = С12 +2О2

 воспламеняя сахар:

С12Н22О11+12О2=12СО2 + 11Н2О

7. Реакция Каро

 Реакция Каро (Никодем Каро, 1871—1935, немецкий химик) — это реакция взаимодействия триоксохлоросульфата водорода HSC1О3 с безводным пероксидом водорода Н2О2:

HSC1О3 + Н2О2=H2SO5 + НС1

Один из продуктов реакции — пероксомоносерную кислоту H2SО5 — еще до сих пор называют кислотой Каро. Она образует легкоплавкие бесцветные красивые кристаллы, прикосновение которых к бензолу С6Н6 сопровождается взрывом. Это один из сильнейших окислителей. Есть еще способ получения кислоты: надо смешать концентрированную серную кислоту с пероксодисульфатом калия K2S208, а затем добавить в полученную кашицу лед: k2s2o8+Н2О=k2so4+h2so5.

8. Жидкость Ваккенродера Эта жидкость — смесь политионовых кислот состава H2SхО6, где х>3, тонкодисперсной серы и небольших количеств серной кислоты H2S042. В 1845 г. немецкий химик, врач и аптекарь Генрих-Вильгельм- Фердинанд Ваккенродер (1798—1854) установил, что при пропускании сероводорода H2S в охлаждаемый ниже 0° С водный раствор диоксида серы SО2 образуется «необычная смесь», получившая впоследствии его имя. Образование одной из политионовых кислот такой смеси:

H2S + 3SО2 = H2S4О6

9. Проба по Гемпелю

Вальтер Гемпель (1851—1916) — немецкий химик-аналитик — предложил проводить восстановление серосодержащих веществ натрием Na, магнием Mg или алюминием А1. Для этого исследуемый образец в сухом виде он помещал на листочек или пластинку металла, заворачивал в бумагу и обертывал тонкой проволокой, а затем поджигал. Серосодержащие вещества в процессе восстановления металлами превращались в сульфиды. Потом Гемпель растягивал проволоку и погружал продукты сгорания в пробирку с водой. Если теперь слегка подкислить раствор, произойдет выделение сероводорода H2S:

A12S3 + 6НС1=3H2S  +2A1C13

 который можно обнаружить по почернению фильтровальной бумажки, смоченной раствором нитрата свинца Pb(NО3)2 или сульфата меди CuSО4:

 Pb(NО3)2 + H2S = PbS  + 2HNО3

 Образующиеся сульфиды свинца PbS или меди CuS вызывают появление на бумаге черных пятен.

10. Реакция Глаубера 

Немецкий алхимик Глаубер впервые получил многие соли и кислоты. В истории химии наиболее известны две реакции Глаубера. Первая реакция Глаубера — получение сульфата натрия при взаимодействии хлорида натрия NaCl с серной кислотой H2SО4:

2NaCl + H2SО4 = Na2SО4 + 2НС1

 Вторая из предложенных Глаубером реакций связана с синтезом трихлорида сурьмы SbCl3 («сурьмяного масла»):

 3HgCl2 + Sb2S3 = 2SbCl3  + 3HgS

При нагревании смеси хлорида ртути HgCl2 и сульфида сурьмы Sb2S3 хлорид сурьмы отгоняется и собирается в охлаждаемом приемнике.

11. Реакция Дикона

Генри Дикон (1822—1876) — английский химик-технолог—в 1867 г. разработал способ непрерывного получения хлора С12 путем каталитического окисления хлороводорода НС1 кислородом воздуха при температуре 400°С с участием катализатора дихлорида меди СиС12:

 4НС1 + О2 = 2С12 + 2Н2О

 Эта реакция получила название реакции Дикона, а промышленная технология — процесса Дикона. В процессе Дикона получают не чистый С12, а смесь воздуха с 11% С12. Из этой смеси С12 не выделяют, так как она им бедна, а используют смесь для производства хлорной извести CaCl(OCl):

Са(ОН)2 + С12 = СаС1(ОС1) + Н2О

12 Реакция Фогеля 

Вернер Фогель (р. 1925 г.) —немецкий химик-аналитик—предложил применять для открытия примеси соединений кобальта Со в анализируемых растворах реакцию образования тиоцианатного комплекса этого элемента, вызывающего синее окрашивание раствора. Реакция Фогеля заключалась в добавлении к исследуемому раствору концентрированного водного раствора тиоцианата аммония NH4NCS:

CoC12 + 4NH4NCS = (NH4)2[Co(NCS)4] + 2NH4Cl

 Продукт реакции тетратиоцианатокобальтат аммония — синего цвета. Чувствительность реакции Фогеля повысится, если к раствору добавить амиловый спирт С5Н11ОН. Полученный комплекс практически полностью перейдет в слой спирта, который не смешивается с водным раствором, а интенсивность окраски возрастает3.

12. Реакция Марша 

Реакция Марша предложена в 1836 г. Джеймсом Маршем (1790—1846), английским химиком-аналитиком. Реакция Марша служит для качественного открытия очень малых количеств мышьяка As. Все соединения мышьяка в кислом растворе восстанавливаются металлическим цинком до арсина AsH3:

K3AsО3 + 3Zn + 9НС1 = 3ZnCl2+AsH3  + 3H2О + 3KC1

 Образующийся очень ядовитый бесцветный газ арсин пропускают через нагретую стеклянную трубку. Арсин разлагается на водород и мышьяк, оседающий на холодных частях трубки в виде бурочерного зеркала:

2AsH3 = 2As + ЗН2

13. Реакция Мора и Фольгарда 

При количественном определении содержания галогенид-ионов титрованием анализируемой пробы раствором нитрата серебра AgNО3 очень трудно зафиксировать точку эквивалентности, когда пора прекратить добавление раствора AgNО3. Карл-Фридрих Мор (1806—1879) — немецкий химик и фармацевт — предложил для определения конца титрования добавлять в анализируемый раствор хромат калия К2СО4. Как только все галогенид-ионы будут израсходованы в реакции осаждения галогенида серебра, например хлорида серебра AgCl: Ag++Cl-=AgCl, начнется выделение более растворимого хромата серебра Ag2CrО4 кирпично-красного цвета. Это и будет сигналом появления точки эквивалентности. По способу Фольгарда окончание реакции осаждения галогенида серебра замечают по появлению красной окраски раствора, вызванной образованием тиоцианата железа [Fe(NCS)3]. Фольгард предложил добавлять в титруемый раствор тиоцианат калия KNCS и нитрат железа Fe(NО3)3. В точке эквивалентности тиоцианат серебра AgNCS превращается в галогенид серебра, а освободившиеся тиоцианат-ионы NCS- немедленно образуют с катионами железа ярко-красный тиоцианат железа:

Ag+ +NCS-= AgNCS,

AgNCS + Cl- = AgCl  + NCS-,

Fe(NО3)3 + 3KNCS=[Fe(NCS)3]+ 3KNО3

14. Реакция Чугаева

Для осуществления реакции Чугаева  к анализируемому раствору прибавляют аммиак NH3 до слабощелочной реакции, а затем несколько капель спиртового раствора диметилглиоксима (CH3)2C2(NOH)2. Если в растворе содержится примесь никеля, то появляется красно-фиолетовая окраска. При большом содержании никеля выпадает осадок красного цвета:

NiCl2 + 2(CH3)2C2(NOH)2 + 2NH3 = [Ni {(CH3)2C2(NOH)NO) 2] + 2NH4C1

 Образующееся в этой реакции комплексное соединение носит название бис(диметилглиоксимато)никель(II).

2. Именные реакции в органической химии

•   Реакция Вюрца (удлинение углеродной цепи алканов):

CH3–Br+2Na+Br–CH2–CH3⟶tCH3–CH2–CH3+2NaBr

• Реакция Дюма (декарбоксилирование солей карбоновых кислот — сплавление со щелочами):

(тв.)(тв.)CH3COONa(тв.)+NaOH(тв.)=CH4+Na2CO3

• Реакция Кольбе (электролиз растворов солей карбоновых кислот):

эл.ток

        CH3COONa+2H2O→2CO2+H2+C2H6+2NaOH

• Реакция Вюрца–Фиттига (получение гомологов бензола из галогенбензола):

C6H5–Br+2Na+Br–CH3⟶C6H5–CH3+2NaBr

• Реакция Кучерова (гидратация алкинов):

CH≡CH+H2O→Hg2+,H+[CH2=CH–OH]→H3C–C(=O)H

• Реакция Зелинского (тримеризация ацетилена):

актCH≡CH→t>400∘C,CактC6H6

• Реакция Зелинского–Казанского (получение бензола из циклогексана):

C6H12→420–480∘C,Pd,PtC6H6+3H2

• Реакция Коновалова (нитрование алканов):

CH3–CH2–CH3+HNO2→110–140∘CCH3–CH(NO2)–CH3+H2O

• Реакция Зинина (восстановление нитробензола до анилина):

C6H5–NO2⟶[H]C6H5–NH2+2H2O

• Реакция Густавсона (получение циклоалкана из дигалогенопроизводных):

Br–CH2–CH2–CH2–Br+Zn→20∘C

• Реакция Фриделя–Крафтса (алкилирование бензола):

C6H6+Cl–CH3⟶AlCl3C6H5–CH3+HCl

C6H6+H2C=CH2⟶AlCl3C6H5–CH2–CH3

C6H6+H2C=CH–CH3⟶AlCl3C6H5–CH(CH3)–CH3

• Реакция Прилежаева (каталитическое окисление этилена с получением эпоксида):

2CH2=CH2+O2→200∘C,Ag (эпоксид этилена – катализатор)

• Реакция Вагнера (мягкое окисление алкенов):

CH3–CH=CH2+H2O+[O]→20∘C,KMnO4H3C–CH(OH)–CH2–OH

• Реакция Лебедева (получение бутадиена-1,3):
  

2C2H5OH→400–500∘C,Al2O3,ZnOCH2=CH–CH=CH2+2H2O+H2

2.3 Составление буклета

Для составления буклета мы выбрали информацию состоящую из:

-название реакции;

-уравнение химического процесса;

-условия протекания реакции;

-Информация, характеризующая признаки протекания реакции.

Весь буклет разделен на две главы: органическая и неорганическая химия.

Образец буклета представлен на рисунке 1 и 2.

Рис.1,2. Титульная страница буклет (внутренняя сторона).

Заключение

Таким образом, на основании проведенного исследования был составлен буклет, в состав которого входят именные реакции органической и неорганической химии. Данный буклет позволяет упростить процесс запоминания и изучения именных реакций в химии.  Справочный материал упрощен, информация дифференцирована и сокращена.

Разумеется, этим перечнем не исчерпываются все именные реакции. Мы не охарактеризовали еще многие другие реакции, которые подробно изучают уже в высшей школе. Даже простой перечень рассмотренных нами именных реакций свидетельствует о том, что обычный школьник знает (может знать) не так уж и мало из курса органической химии. Еще раз с удовольствием отмечаем, что из тех химических реакций, которые изучаются в базовом курсе основной и средней школы, значительное число реакций впервые осуществлено российскими химиками – нашими соотечественниками.

Для тех, кто заинтересовался историей химии, прослеживающейся в именных реакциях, мы приводим список использованной литературы. В связи с этим напомним слова профессора Ю.Н.Кукушкина: «Историческая поступь науки складывается из шагов, которые делаются многими учеными».

Список литературы

1. http://refleader.ru/jgepolyfsujgqas.html
2. Эмануэль Н. М., Кнорре Д. Г. Курс химической кинетики. — 4-е изд., переработанное и дополненное. — М.: Высшая школа, 1984. — 463 с.
3. Химия: Справ. изд./ В. Шретер, К.-Х. Лаутеншлегер, Х. Бибрак и др.: Пер. с нем. — М.: Химия, 1989.
4. Басоло Ф., Пирсон Р. Механизмы неорганических реакций. — М.: Мир, 1971. — 591 с.
5. Физер Л., Физер М. Органическая химия. Углубленный курс. М., 1969, т. 1, 688 с.
6. Шадыро О.И. Гомологические ряды изменчивости в биологии и химии. М., 1987, 72 с.
7. Эппликвист Д., Де Пюи Ч., Райнхарт К. Введение в органическую химию. М., 1985, 381 с.
8. Янклович А.И. Химия. В помощь выпускнику школы и абитуриенту. СПб., 1999, 256 с.

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение Куртамышского района «Куртамышская средняя общеобразовательная школа №1»

Проект

«Влияние микроэлементов на организм растений»

Автор: Сидорчук Ксения, обучающейся 9Б класса

МКОУ «Куртамышская СОШ №1»

Руководитель: Морозова Тамара Васильевна

г. Куртамыш, 2020

Содержание

Введение………………………………………………………..………………………….……..2

1 Химические элементы необходимые для организмов растений

1.1. Микроэлементы…………………………………………………………………….……….3

1.2. Макроэлементы……………………………………………………………………….……..4

2 Влияние удобрений на разные части растения

2.1. Удобрения……………………………………………………………………………...…….5

2.2. Удобрения минеральные…………………………………………………...……………….5

2.3. Удобрения в домашних условиях………………………………………………...………..6

3 Проведение лабораторного исследования…………………………………………………...7

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

Список литературы……………………………………………………………………………..10

Введение

Растительный мир нашей планеты очень разнообразен. Он состоит из огромного количества растений, некоторые из которых человек использует в своих целях с давних времен. Он употребляет их в пищу, использует в качестве лекарственных средств, да и просто выращивает для красоты.

С развитием науки люди научились разными способами повышать урожайность, адаптировать растения к климатическим условиям не подходящим для данного вида, и даже выращивать комнатные растения у себя дома на подоконнике.

Эти, казалось бы, незамысловатые цветочки в горшочках, вроде и не несут никакой пользы. Но одно можно знать точно, они не так просты, как может показаться на первый взгляд. Они насыщают воздух кислородом в помещениях, где они живут, а некоторые имеют как лечебные, так и очень ядовитые свойства. Да и вообще они очень красивы и могут украсить любой интерьер. Но, как и людям, так и растениям бывает сложно адаптироваться к жизни в определенных условиях, или просто быть красивыми и здоровыми. И для таких случаев человек придумал различные добавки и удобрения, которые должны помочь растениям, когда им это необходимо, да и просто поддерживать их жизнедеятельность на высшем уровне. И в данной работе, мы постараемся понять, какие же удобрения действительно могут помочь растениям, а какие нет, мы постараемся с вами разобраться.

Цель: создать гербарий для использования на уроках ботаники для проведения сравнительного анализа роста и развития растений при использовании удобрений.

Задачи:

• Посадка разного вида растений;
• Наблюдение за ростом растений;
• Внесение минеральных удобрений в почву;
• Развитие растения с применением удобрений;
• Составление гербария.

Применение проекта: использование на уроках биологии в школе.

1 Химические элементы необходимые для организмов растений

1.1 Микроэлементы

        В жизни растений одну из важнейших ролей играют микро- и макроэлементы, но что это за элементы, и какую же роль они играют? Сейчас разберёмся.

        Для растения жизненно необходимо получать одно из жизненно необходимых веществ, а именно микроэлементов, через воздух с помощью листьев.

        Микроэлементами называют химические элементы, необходимые для нормальной жизнедеятельности растений, и используемые растениями в микро количествах по сравнению с основными компонентами питания. Однако биологическая роль микроэлементов велика. Всем без исключения растениям для построения ферментных систем - биокатализаторов - необходимы микроэлементы, среди которых наибольшее значение имеют железо, марганец, цинк, бор, молибден, кобальт и др. При отсутствии указанных элементов жизнь растений становится невозможной. Но также и недостаток микроэлементов в почве не сможет привести к гибели растений, но он также является причиной снижения скорости и согласованности протекания процессов, ответственных за развитие организма. В конечном итоге растения не реализуют своих возможностей и могут дать низкий и не всегда качественный урожай.

        Микроэлементы невозможно заменить  другими веществами и их недостаток обязательно должен быть восполнен с учетом формы, в которой они будут находиться в почве. Растения могут использовать микроэлементы только в водорастворимой, или по-другому, подвижной, в подвижной форме. Ибо  неподвижная форма подлежит очень сложному и трудоёмкому процессу у растения. В большинстве случаев эти процессы протекают очень медленно и при обильном поливе грунта значительная часть образующихся подвижных форм, микроэлементов вымывается. Все микроэлементы жизни, корме бора, входят в состав тех или иных ферментов. Бор не входит в состав ферментов, а локализуется в субстрате и участвует в перемещении сахаров через мембраны, благодаря образованию углеводно-боратного комплекса.

1.2. Макроэлементы

        Макроэлементы составляют основную массу органических и неорганических соединений живых организмов. Они требуются организмам постоянно и в большом количестве для осуществления жизненного цикла. Концентрация их изменяется от 60 до 0,001% массы тела .Этими макроэлементами являются являются: кислород, водород, углерод, азот, фосфор, кальций, калий, сера и др.  Эти макроэлементы называют биогенными (органогенными) элементами или макронутриентами (англ. macronutrient).

        Макроэлементы к растениям поступают через природные воды, при выщелачивании горных пород и почв, а также в результате производственной деятельности человека. Растворение горных пород значительно возрастает под воздействием кислых вод, особенно болотных с высоким содержанием органических веществ. При этом переход катионов из породы в раствор обусловлен не только обменными реакциями, но и комплексообразованием.

        Как известно, в растениях можно обнаружить почти все химические элементы которые только знает человечество, жизненно необходимы для растения только шестнадцать из них. Этими элементами являются:  углерод(C), водород(H) и кислород(O), азот (N), калий (K), кальций (Ca), фосфор (P), магний (Mg), сера (S),  железо (Fe), медь (Cu), бор (B), цинк (Zn), марганец (Mn), молибден (Mo) и хлор (Cl).Данные элементы являются основными для питания растений и потребность растительных организмов в них высока, также они нужны  растению для роста, но в сравнительно небольших количествах, и это не значит, что растения могут обойтись без какого-либо из них, это ещё больше подчёркивает их невообразимую важность в жизни растений и всего живого в принципе. Ведь без всех этих элементов растение просто погибло бы.

        Однако, в почвах также содержатся элементы, которые могут быть токсичными для растений, угнетая их рост и развитие, хотя при этом в небольших количествах они являются жизненно необходимыми. К ним относятся легкорастворимые соли, недоокисные соединения, закисные формы железа, подвижные алюминий и марганец, токсичные вещества биологического происхождения, токсичные вещества, накапливающиеся в результате пылевых дымовых выбросов предприятий. Основными такими элементами являются сера (S),  Цинк(Zn),  кадмий(Cd),  ртуть(Hg), Мышьяк(As), Свинец(Pb),  Ванадий(V), Фтор(F),  Хлор(CI). Все эти вещества пагубно влияют на функциональность, да и на всю жизнь растений в целом. Если эти элементы попадая в почву, в малых дозах, вреда не наносят, но если доза превысит свой предел, то в таком случае растение погибнет.

2 Влияние удобрений на разные части растения

2.1. Удобрения

Удобрения – вещества для питания растений и повышения плодородия почв. Их эффект обусловлен тем, что они предоставляют растениям один или несколько дефицитных химических элементов, необходимых для их нормального роста и развития. Минеральные удобрения вносятся для пополнения запаса питательных веществ в почве, таких как фосфор, калий, азот. Если эти удобрения вносятся отдельно, их называют простыми (аммиачная селитра, суперфосфат, хлористый калий).

При внесении могут использоваться смеси удобрений, но это значительно усложняет подготовку к внесению и ухудшает качество их распределения по полю. Поэтому широкое распространение получили сложные удобрения (нитрофоски – фосфор, азот, калий; аммофос – фосфор и азот).

Удобрение повышают плодородие почвы. Для экономии удобрений применяют различные технологии точного земледелия, например, дифференцированное внесение (2).

2.2. Удобрения минеральные

Азотные – выпускают в трех видах: аммонийные, нитратные, амидные. Формы азота определяют сроки и технику внесения удобрения. Аммиачный азот значительно легче поглощается корнями при слабой кислотности почвы, на некоторое время закрепляется в ней. Его можно вносить как весной, так и поздней осенью. Нитратный азот почвой не закрепляется, находится в ней в виде раствора. Поэтому такое удобрение можно вносить только в период с ранней весны до середины лета. Это удобрение легко поглощается растениями и хорошо подходит для летних подкормок. К амидным удобрениям относится мочевина. Азот этого удобрения быстро переходит в аммиачную форму. Это удобрение быстродействующее. Используется для подкормок, слабо подкисляет почву.

Фосфорные – различаются по степени растворимости. Водорастворимые (суперфосфат простой и двойной), полурастворимые – не растворяются в воде, но растворяются в слабых кислотах (преципитат), труднорастворимые в воде, но растворимые в слабых кислотах (фосфоритная мука). Водорастворимые применяются на любых почвах. При этом тщательно перемешивать их с водой не обязательно. Полурастворимые и труднорастворимые вносят преимущественно на кислых почвах. Они становятся доступными растениям лишь после воздействия на них кислотности почвы. Вносят их заблаговременно, стараясь перемешать с почвой.

Калийные – в качестве минеральных удобрений применяются концентрированные хлористые и сернокислые соли калия. Все они хорошо растворимы в воде. Калий довольно медленно проникает в глубь почвы, но всё же быстрей чем фосфор. На глинистых и суглинистых почвах калийные удобрения надо вносить в те слои почвы, где развивается основная масса мелких корней, чтобы обеспечить быстрое поступление в них калия. На песчаных почвах калия меньше, чем на глинистых, поэтому потребность в калийных удобрениях здесь выше. На лёгких и торфяных почвах внесение калийных удобрений с осени нежелательно из-за вымывания калия.

Известковые удобрения – различные известковые материалы, используемые в сельском хозяйстве для известкования почвы. Устраняют вредную для растений кислотность почвы и обогащают её кальцием. Вносят в почву осенью под основную глубокую обработку. Два способа внесения: перемешивание с почвой и заправка посадочных ям. В качестве известковых удобрений используются: гашёная известь, молотый известняк, известковые туфы, отходы при переработке свеклы на сахар, отходы химической промышленности, содержащие известь без вредных для растений соединений, старая штукатурка, измельчённая до толщины в 2-3 мм. Перед внесением в почву твердые известковые ископаемые измельчают. Негашеную известь перед известкованием почвы, для превращения комков в порошок, гасят водой из расчёта 3-4 ведра на 100 кг извести. Для пополнения запасов магния в легких песчаных почвах используется доломит и известняк с доломитом (3).

2.3 Удобрения в домашних условиях

Сахар – сахар распадается на глюкозу и фруктозу. Глюкоза выполняет сразу две функции. Прежде всего, она служит источником энергии для всех процессов жизнедеятельности растений (дыхания, поглощения различных питательных веществ и т.д.); во-вторых, глюкоза – строительный материал, необходимый для образования сложных органических молекул. Вместо сахара можно взять и обыкновенную глюкозу, которая продается в аптеке – такие подкормки будут ещё более действенными.

Спитой кофе – кофейная гуща смешанная с землёй. Благодаря такому нехитрому приему грунт станет более рыхлым и легким, повыситься кислотность почвы, в ней будет больше кислорода. Следует помнить, что не на все растения повышение кислотности почвы действует хорошо. Такое удобрение пойдет на пользу и уличным удобрениям: азалиям, гладиолусам, лилиям, всем видам роз, рододендронам, другим вечнозеленым.

Цитрусовые и прочие фрукты – корочки мандаринов, апельсинов и бананов могут превратиться в прекрасное удобрение для домашних растений. Чтобы приготовить удобрение из цитрусовых, их кожуру необходимо измельчить, наполнить примерно на треть литровую банку и залить до верху кипятком. Настояв такое «цитрусовое» удобрение на протяжении суток, вынимаем корки, воду в банке опять доводим по объему до литра, добавив чистой воды, и поливаем полученным отваром цветы. Аналогично готовится удобрение из банановой кожуры. Со временем они благоприятно проявляются на росте зеленой массы.

Зола – в ней содержится калий, фосфор, магний, кальций, железо, цинк и даже сера. Причём калий и фосфор – в легкодоступной для растений форме, что делает золу одним из лучших удобрений для цветов. Чтобы подкормить цветы, золу можно смешать с почвой при пересадке растений. Так земельный субстрат становится более питательным, а также обеззараживает, благодаря чему поврежденные при пересадке корешки точно не загниют.

Дрожжи – из них можно приготовить отличный стимулирующий раствор для подкормки растений. Дрожжи содержат массу полезных веществ, которые активно стимулируют рост растений: фитогормоны, витамины группы В и ауксины. Для приготовления раствора необходимо взять 10 г дрожжей 1ст.ложку сахара на 1 л теплой воды. Независимо от того, какие дрожжи вы использовали для приготовления питательного раствора, перед применением дайте ему настояться примерно 2 часа. Затем разведите чистой водой в соотношении 1:5 и поливайте растения.

Луковый коктейль – готовят из луковой шелухи, благоприятно сказывается на росте всех без исключения домашних растений. Данный раствор не может храниться долго, поэтому такую подкормку нужно готовить каждый раз заново. Итак, около 50 г луковой шелухи залить 2 л горячей воды, довести отвар до кипения и, прокипятив около 10 минут, дать настояться в течение трех часов. После того, как отвар остынет, процедить его и опрыскивать растения (1).

3 Проведение лабораторного исследования

        Разобравшись с микро- и макро-  элементами и сделав определённые выводы, встал ещё один вопрос, какие же цветы будут участвовать в нашем эксперименте?  Для эксперимента были выбраны  две Герани и один Коанин. На росте данных растений будут проведены наблюдения за изменением  влияние различных удобрений на рост растения, а также как одно и тоже удобрение влияет на жизнедеятельность разных видов домашних растений. В ходе эксперимента будут проведены следующие этапы:

- посадка растений;

-внесение удобрений;

-замеры листьев и стебля растений;

-подведение итогов;

-составление гербария.

        День посадки состоялся 20.12.19 г. Итак, мы преступили к работе с цветами. Для посадки растений нами были заранее подготовлены: горшки трёх разных цветов (белый, коричневый и чёрный), земля, вода, лопатки, дренаж и, собственно говоря, сами отростки цветов.

        Первое, что мы сделали, взяли отростки цветов, так как это самый эффективный и не время затратный способ выращивания. Главное - это  проследить, чтобы у отросточков были корни, иначе придётся ждать, пока они ими обзаведутся, это-бы замедлило наш эксперимент. Следующим делом мы стали всыпать на дно горшка дренаж, перед этим всю используемую площадь (а именно стол), закрыв газетками, а следом насыпали немного земли. Следом, поставив цветок ровно посередине, засыпали, пустое пространство между стенкой горшка и цветком, оставшейся землёй. Затем, мы хорошо полили наши цветы и оставили их в покое, чтобы они смогли адаптироваться к новой среде. Распределение и нумерация цветов приведена в таблице 1.

Таблица 1.

Начальные сведения о цветах

        Спустя,  три недели после посадки, мы приступили к главной части нашего эксперимента. А именно, внесения удобрения в почву.

Внесение удобрения мы назначали на 14.01.20 г. Изначально мы выбрали удобрения для этого шага. Роль удобрений в этом эксперименте сыграли Селитра(NH4NO3) и Суперфосфат.  В данном  эксперименте мы  проверим, как Герань№1 поведёт себя с Селитрой, и как Коанин и Герань№2  поведут себя Суперфосфатом. Также проверим, как две Герани поведут себя с разными удобрениями. Будут ли какие-либо отличия, или их не будет совсем? Это мы и выясним.

Перед внесением удобрений были сделали замеры всех цветов для последующих выводов. Далее, взяв  Селитру и Суперфосфат, смешали их в трёх колбах со 100 мл воды в каждой. Данные растворы удобрения были внесены в горшки.

Очередные замеры были проведены спустя 2 недели и 1 месяц. Полученные результаты приведены в таблице 2.

Таблица 2.

Результаты замеров частей растения после применения удобрений

Основываясь на полученных данных можно сделать промежуточные выводы:

1. Фосфорные удобрения благоприятно влияют на рост растения, образование зелёной массы;
2. Азотные удобрения способствуют развитию корневой системы.

Заключение

Основываясь на результатах проведенного исследования можно утверждать о необходимости применения удобрений для нормального роста и функционирования организма растения. Каждое удобрение используется в определённых целях. Влияние удобрений на рост и развитие растений приносимое положительный результат давно не вызывает ни у кого сомнений. Агропромышленность уже давно считает обязательным внесение в почву органических и неорганических подкормок для получения хорошего урожая. Даже ярые приверженцы органического земледелия вынуждены признать необходимость использования соединений азота, фосфора, калия, микроэлементов для наращивания зеленой массы и полноценного вызревания плодов.

Продуктом нашего проекта является гербарий, в состав которого входят листья, стебли, корневая система растений с применением удобрений и произрастающих в естественных условиях. Гербарий можно применять на уроках биологии в основной и средней школе, при изучении влияния удобрений на организм растения.

Список литературы

1. https://7dach.ru/Exspert/10-naturalnyh-udobreniy-dlya-domashnih-cvetov
2. ГОСТ 20232-83 «Удобрения. Термины и определения»
3. Журин А.Б., Капцинель М.А., Капцинель А.П. календарь-справочник садовода-любителя. –М., Министерство сельского хозяйства СССР, 1959. – С.105-106

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение Куртамышского района «Куртамышская средняя общеобразовательная школа №1»

Проект

«Анализ качественного состава жевательных резинок основных производителей и их влияние на организм человека»

Автор: Штанько Роман, обучающейся 9А класса

МКОУ «Куртамышская СОШ №1»

Руководитель: Морозова Тамара Васильевна

г. Куртамыш

2020

Содержание

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

1. Использование жевательных резинок

1.1 Создание жевательных резинок…………………………………………………………….4

1.2 Первое производство жевательных резинок……………………………………………….5

1.3 Статистические данные о применение жевательных резинок……………………………7

1.4 Вред и польза применения жевательных резинок…………………………………………8

2. Исследовательская часть

2.1 Анкетирование учащихся «Употребление жевательных резинок»………………………9

2.2 Определение органолептических свойств жевательных резинок учащимися…………..9

2.3 Качественное определение состава жевательных резинок………………………………10

3 Работа над продуктом проекта………………………………………………………………11

Заключение……………………………………………………………………………………..12

Список литературы……………………………………………………………………………13

Введение

Каждый день на экранах телевизоров мы видим демонстрацию использования жевательных резинок. Но мы видим лишь поверхностную информацию о них, так как никакой серьезной информации о жевательной резинке нет. Маленькие пачки жевательных резинок, давно стали источником больших доходов для людей. И не смотря на то, что стоматологи с экрана подтверждают полезность жевательной резинки, а вот о побочных эффектах или нежелательных воздействиях – ни слова. Единственной достоверной информацией в рекламе является – использование жвачки после еды.

Повсеместно нас стараются убедить использовать жвачку в целях укрепления зубов и свежести дыхания. Однако врачи не отрицают, что жвачка вредна. Так как же обстоят дела на самом деле?

В наше время жвачка стала предметом повсеместного использования, как для ребенка, так и взрослого человека. Жвачка – неотъемлемый «аксессуар» современного человека. Популярность жвачки очень высока, несмотря на то, что изобретена она была чуть больше века назад. Спрос на жевательную резинку превзошел спрос на шоколад и конфеты. Жвачка прочно и, кажется, навсегда стала неизменным атрибутом нашей жизни. Хорошо это или плохо, вопрос спорный. Но для уменьшения её негативных воздействий в наши дни их состав тщательно тестируется и многократно проверяется. Исходя из всего вышесказанного, мы выделяем проблему и цель:

Цель работы: изучить информацию и создать научно-познавательный фильм о влиянии жевательной резинки на организм человека.

Задачи:

• Изучить историю возникновения жевательной резинки;
• Ознакомиться с составом жевательной резинки;
• Изучить свойства жевательной резинки;
• Выявить влияние жевательной резинки на организм;
• Провести анкетирование учащихся по проблеме исследования.

Для проведения исследования был подобран комплекс методов: анализ литературы, опрос, анкетирование, беседа, сравнение, практическое исследование, методы систематизации и анализа результатов исследовательской деятельности.

Предполагаемые результаты исследования:

• Анализ литературы о изобретении и производстве жевательных резинок;
• Анкетирование учащихся на предмет использования жевательных резинок;
• Сравнительный анализ органолептических свойств жевательных резинок;
• Проведение качественного анализа состава жевательных резинок;
• Создание научно-познавательного фильма «Использование жевательных резинок: вред и польза».

 Работа состоит из основных частей: введение, 3 основных части, заключение, 10 источников литературы, 1 рисунок, 2 таблицы, приложения.

1. Использование жевательных резинок

1.1 Создание жевательных резинок

Прообразы современной жевательной резинки можно найти в любой части света. Древнейший из них, найденный в Юли-Ий (Финляндия), датируется пяти тысячелетней давностью (период неолита).

Известно, что ещё древние греки жевали смолу мастичного дерева для освежения дыхания и очистки зубов от остатков пищи. Для этого также использовался пчелиный воск.

Племена Майя использовали в качестве жевательной резинки застывший сок гевеи — каучук. На севере Америки индейцы жевали смолу хвойных деревьев, которую выпаривали на костре.

В Сибири применялась так называемая сибирская смолка, которой не только чистили зубы, но и укрепляли дёсны, а также лечили различные болезни. В Сибири жуют засохшую смолу лиственницы. В продажу впервые жвачка поступила в 1848 году, когда продавец Джон Кертис решил продавать кусочки смолы, упакованные в бумагу.

Всего сто лет понадобилось жевательной резинке, чтобы войти в жизнь людей. Сегодня она является одним из самых популярных продуктов в мире, на прилавках магазинов можно увидеть более 100 видов жевательных резинок, на которые люди ежегодно тратят до 2 миллиардов долларов, а на каждого жителя страны приходится примерно 300 жвачек. Интересно, что по результатам исследований, спрос на жевательную резинку стабилен в течение всего года (1).                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     

Рис.1. Состав жевательных резинок.

1.2 Первое производство жевательных резинок

1848 год. Джон Кёртис налаживает промышленное производство жевательной резинки. На его фабрике было всего четыре котла. В одном из хвойной смолы выпаривались примеси, в остальных готовилась масса для изделий с добавлением лёгких ароматизаторов. Первые жевательные резинки носили названия «Белая гора», «Сливки с сахаром» и «Лакричник Лулу» (2). 1850-е годы. Производство расширяется. Кёртису теперь помогает брат. Жевательная резинка разрезается на кубики. Появляется первая обёртка из бумаги. Жевательную резинку продают по центу за две штуки.

Организованная братьями компания Curtis Chewing Gum Company строит новую фабрику в Портленде. На производство нанимается более 200 человек. Расширяется ассортимент продукции. Появляются жевательные резинки «Четыре в руки», «Американский флаг», «Сосновая магистраль», «Сосна янки» и др. 1860-е годы. Продукция братьев Кёртисов так и не вышла за пределы штата Мэн. Неказистый внешний вид и плохая очистка (в жевательной резинке попадались даже сосновые иголки) отпугивали покупателей. Начало Гражданской войны и вовсе заставило свернуть производство. 1869 год. Известный нью-йоркский фотограф  закупает большую партию каучука у мексиканского генерала Антонио де Санта-Анна. После неудачных экспериментов по вулканизации, в кустарных условиях он производит жевательную резинку наподобие мексиканской chicle. Жевательная резинка заворачивается в яркие разноцветные фантики и продаётся в нескольких магазинах.

5 июня того же года дантист из штата Огайо получает первый патент на жевательную резинку (3). 1870-е годы. Томас Адамс строит фабрику по производству жевательной резинки. Продажи поднимаются до 100 тысяч штук в год. Появляется первая жевательная резинка со вкусом лакрицы, имеющая своё название — Black Jack. 1871 год. Томас Адамс получает первый патент на станок для промышленного производства жевательной резинки. «Нью-Йоркская жевательная резинка Адамса» продаётся по 5 центов за штуку (доллар за коробку). Многим аптекарям Адамс раздаёт первые партии бесплатно при условии, что они выставят образцы в своих витринах.

1879 год. Джон Колган, аптекарь из Луисвилля (США), вместо заказанных ста фунтов каучука по ошибке поставщика получает 1500 фунтов (более 680 кг). Чтобы переработать партию вещества, он основывает компанию по производству жевательной резинки Colgan’s Taffy Tolu Chewing Gum.

1880-е годы. Уильям Дж. Уайт, известный также под именем П. Т. Барнум (от англ. barn — зернохранилище) создаёт жевательную резинку «Юкатан», смешав каучук с кукурузным сиропом и добавив перечную мяту.

Джон Колган впервые добавляет ароматизаторы и сахар до его соединения с резиновой массой. Это позволяет готовой жевательной резинке намного дольше сохранять вкус и аромат. Патент на данное изобретение впоследствии был выкуплен Уильямом Ригли, основателем компании Wrigley.

Популяризируя жевательную резинку среди девушек, предприниматель Джонатан Примли создаёт марку Kiss me!

1888 год. На фабрике Адамса изобретается жевательная резинка с фруктовым вкусом «Тутти-Фрутти», которая приобретает необычайную популярность в Америке. Компания Adams Tutti-Frutti устанавливает первые в истории автоматы по продаже жевательных резинок на железнодорожных станциях Нью-Йорка. 1891 год. На рынок выходит новый игрок — компания Wrigley, которой удаётся в короткое время потеснить фабрику Адамса. Уильям Ригли, производитель мыла, замечает, что американцы предпочитают не его основной продукт, а жевательные резинки Lotta и Vassar, которые предлагались «в довесок». Находчивый предприниматель быстро переориентирует производство. 1893 год. На фабрике Ригли начинают выпускать мятную жевательную резинку Spearmint и фруктовую Juicy Fruit. 1898 год. Доктор Эдвард Биман добавляет в жевательную резинку порошок пепсина и продаёт её как препарат, помогающий пищеварению. 1899 год. Менеджер одной из аптек Нью-Йорка, Фрэнклин В. Каннинг, впервые представляет на рынке специальную жевательную резинку, которая, по словам рекламы, «предотвращает разрушение зубов и освежает дыхание». Она получает название Dentyn. Её отличительной особенностью является уникальный розовый цвет. В результате слияния компаний Adams Gum (Т. Адамс мл.), Yucatan Gum (У. Уайт), Beeman’s Gum (Э. Биман), Kiss-Me Gum (Дж. Примпи) и S. T. Britten (С. Бриттен) появляется компания American Chicle. 1900-е годы. Предприниматель Генри Флиер начинает поставлять на рынок жевательной резинки весь каучук со своих плантаций. 1906 год. Фрэнк Флиер, брат Генри Флиера, выпускает жевательную резинку Blibber-Blabber, которая получается слишком липкой и не находит популярности у потребителей.

Уильям Ригли становится настоящим новатором на рынке жевательной резинки. Он меняет традиционную форму жевательной резинки, разделив традиционные брусочки на пять отдельных пластинок. Пластинки заворачиваются в вощёную бумагу, чтобы они не прилипали друг к другу. Реклама его продукции появляется на бортах трамваев и омнибусов. Девушки-промоутеры бесплатно раздают жевательную резинку на улицах мегаполисов (2). 1910 год. Компания Wrigley строит первый завод за пределами штатов, в Канаде. 1911 год. С помощью жевательной резинки команда Королевских военно-воздушных сил Великобритании предотвращает аварию самолёта, заклеив дыру в водяной рубашке двигателя. 1914 год. Компания Wrigley выпускает торговую марку Wrigley Doublemint. Компания American Chicle выкупает завод по переработке каучука. 1915 год. Компания Wrigley строит завод в Австралии. Для популяризации жевательной резинки среди детей выпускается книжка «Матушка гусыня» со стихами и красочными иллюстрациями. В рекламных целях рассылаются пластинки жевательной резинки всем ньюйоркцам, фамилии которых значатся в городском телефонном справочнике. Позже пластинку жевательной резинки стали выдавать каждому иммигранту, въезжавшему в США через Эллис-Айленд. Так жевательная резинка Уильяма Ригли стала символом Америки. 1916 год. Компания American Chicle поглощает компанию Ф. Каннинга Dentyn. 1920-е годы. В Америке вводится сухой закон. Во многих подпольных барах посетителям продают жевательную резинку специального сорта «двойная мята».

Закладывается строительство нового отдельного здания для компании Wrigley в Чикаго. 1923 год. Акции компании Wrigley появились на Западной фондовой бирже. 1927 год. На рынок выходят марки Dulce и P.K. Обе просуществовали вплоть до 1975 года. В этом же году на рынке появляется компания Dandy. Построена фабрика Wrigley в Англии. Зарегистрирована компания Kent Gida A.S., которая начала свою деятельность лишь с 1960 года.

1928 год. Двадцатитрёхлетний бухгалтер Уолтер Димер вывел идеальную формулу жевательной резинки, которая соблюдается и по сей день: 20 % каучука, 60 % сахара (или его заменителей), 19 % кукурузного сиропа и 1 % ароматизатора[2]. Особенностью данной жевательной резинки стала гораздо большая эластичность. Свою жевательную резинку Димер назвал Dubble Bubble[en], поскольку из неё можно было выдувать пузыри. Жевательная резинка изменила цвет на розовый, что особенно привлекало детей. Из интервью Уолтера Димера в 1996 году: Это получилось совершенно случайно. Я занимался непонятно чем, а закончил заниматься непонятно чем с пузырями. В этом же году основана компания Thomas Brothers Candy Company, особенностью которой стало необычное месторасположение: на старой фабрике ядов в городе Мемфис (Теннесси). 1930-е годы. Уильям Ригли придумывает новый маркетинговый ход. Вкладыши с изображениями бейсбольных чемпионов и героев комиксов, которые раньше продавались с сигаретами, стали продаваться с жевательными резинками. Картинки выпускались ограниченными тиражами, поэтому стали предметом коллекционирования.

Профессор Колумбийского университета Холлингворт публикует научную работу «Психодинамика жевания», в которой доказывает, что жевание влияет на уменьшение мускульного напряжения и помогает расслабиться, снимая стресс. Жевательная резинка включается в солдатский паёк (одна пластинка жевательной резинки входит в дневной рацион). Сингапур снимает запрет на жевательную резинку, допуская её употребление только при наличии соответствующего медицинского разрешения.

В Китае, после празднования Национального дня на главной площади в Пекине, было потрачено 120 тысяч долларов на очистку тротуаров от жевательной резинки[5]. В том же году принимается закон, согласно которому за выплюнутую на улице жевательную резинку платится штраф в размере 50 юаней (7).

Современная жевательная резинка состоит в первую очередь из жевательной основы (преимущественно синтетические полимеры), в которую иногда добавляют компоненты, получаемые из сока дерева Саподилла или из живицы хвойных деревьев. Резинка также содержит вкусовые добавки, ароматизаторы, консерванты и другие пищевые добавки. В последнее время стали популярны резинки, содержащие сахарозаменители и противокариозные вещества, например, соединения фтора, ксилит, мочевина (карбамид). Однако остановить или вылечить уже имеющийся кариес эти вещества, как и в случае с зубной пастой, не могут.

1.3 Статистические данные о применение жевательных резинок

Способствует истончению зубной эмали. Во время жевания резинки во рту выделяется слюна, а вместе с ней много ферментов. Если вы будете жевать жвачку сразу после еды, то это будет лишь стимулировать выработку ферментов и поможет организму в переваривании пищи. Но если жевать резинку часто и на голодный желудок, выделяемые со слюной ферменты начинают разъедать эмаль. При этом в несколько раз вырастает угроза возникновения кариеса.

Истощает слюноотделение. При стимуляции слюнных желез посредством жевания резинки происходит выброс слюны, повышается ее количество. Но если жевать жвачку много и часто, со временем количество вырабатываемой железами слюны уменьшается, что приводит к сухости слизистой оболочки. Это, в свою очередь, приводит к уменьшению количества слюны, необходимой для смачивания продуктов питания. Это чревато нарушением пищеварения, дисбактериозом. Развиваются жевательные мышцы. У людей, имеющих с детства привычку жевать жвачки, вследствие частой стимуляции мышц жевательной мускулатуры развивается квадратная «американская» челюсть. Развивается неправильный прикус. Это также происходит, если жевать жвачку с детства (6).

Увеличивается угроза развитий заболеваний ЖКТ. Для желудка человека жевательная резинка – пища, которая поступает в рот и дает звоночек для выработки необходимых для переваривания веществ: соляной кислоты, желудочного сока, желчи, сока поджелудочной железы, ферментов. Если при этом желудок не получает пищу, то выделение этих веществ происходит вхолостую, провоцируя заболевания желудочно-кишечного тракта. Это особенно касается детского организма. Следствием пристрастия к жеванию резинки могут быть боли и дискомфорт в животе, кислый привкус, повышенное желчеотделение, тошнота.

Стоматологи рекомендуют жевать жвачку после еды от 2 до 5 минут. Жевание жвачки часто и на голодный желудок не рекомендуется. Категорически нельзя жевать жвачки для утоления голода.

1.4 Вред и польза применения жевательных резинок

Кроме положительных свойств, жевательная резинка и ее неправильное использование имеет ряд отрицательных свойств. Во время жевания выделяющаяся слюна, имеющая щелочную реакцию, попадает неизбежно в желудок, снижая его кислотность. В ответ на это начинается выработка дополнительного количества желудочного сока, основа которого – соляная кислота.  Если происходит это на голодный желудок, проблем не избежать, т. к. агрессивное действие кислоты направлено в первую очередь на стенки самого желудка. Постоянное раздражающее действие желудочного сока способствует развитию гастрита и язвы. Следующий момент, который необходимо отметить, – вред постоянной стимуляции работы слюнных желез, при которой сначала слюны выделяется много, а потом развивается ее недостаток. Такое явление может способствовать развитию ксеростомии – патологической сухости слизистых оболочек полости рта. Выпадение пломб, поломка протезов и брекетов, перегрузка около зубных тканей при болезнях пародонта – этому также может способствовать длительное жевание жвачки (5).

Бесспорно, какие-то положительные свойства у жевательной резинки должны быть, а иначе бессмысленно ее распространение и применение. И такие плюсы у нее есть. Во-первых, жвачка все-таки способствует очищению зубов, о чем громко кричит реклама. Жевание после еды улучшает состояние полости рта, консистенция резинки помогает остаткам пищи прилипнуть к ней, и таким образом они удаляются. Во-вторых, во время жевания активно вырабатывается слюна – природный очиститель зубов. Освежающее действие жвачки неоспоримо, правда, имеет оно кратковременный эффект, маскируя рта (если таковой присутствует), а не устраняя причину. Доказано успокаивающее действие самого процесса жевания – неважно, чего именно. Жевательная резинка имеет подходящую консистенцию и свойства, не меняется в объеме со временем и не растворяется, поэтому жевать ее можно долго и размеренно, приводя нервы в порядок. Правда, отдаленный результат действия такого анти стресса отследить сложно (4).

2. Исследовательская часть

2.1 Анкетирование учащихся «Употребление жевательных резинок»

Перед началом проведения исследования был проведен опрос учащихся о использовании ими жевательных резинок в повседневной жизни. Для опроса были выбраны учащиеся в возрасте от 10 до 16 лет. Было опрошено 47 учащихся. Им была предложена анкета, которая представлена в Таблице 1.

Таблица 1.

Анкета «употребление жевательных резинок детьми в возрасте 10-16 лет»

Полученные результаты были обработаны и представлены в виде диаграмм Приложение А.

На основе полученных данных можно утверждать о том, что 50% опрошенных начали употреблять жвачку с 10-11 лет. В основном дети используют её, чтобы освежить дыхание. Самыми распространенными марками являются Orbit и Dirol. Используя регулярно (1 раз в неделю) жевательную резинку, дети имеют минимальный запас знаний о наносимом вреде своему организму.

2.2 Определение органолептических свойств жевательных резинок учащимися

Мы решили сравнить органолептические свойства  жевательных резинок разных производителей. Кроме изучения этикеток жевательных резинок, мы учли вкусовые особенности обучающихся. Для этого учащимся было необходимо определить цвет, вкус, форму. Запах жевательных резинок, а также сохранение вкусовых особенностей в зависимости от времени использования. Полученные результаты представлены в Таблице 2.

Таблица 2.

Органолептические свойства жевательных резинок.

На основе проведенного исследования, можно утверждать, что мнения вкусовых особенностей жевательных резинок совпадает у 50-70% обучающихся. У большинства жевательных резинок вкусовые качества исчезают примерно через 10 мин использования. В состав всех жевательных резинок входит сахар, который неблагоприятно влияет на организм человека.

Чтобы убедиться о соответствии реального состава жевательных резинок с тем, что написано на этикетках, мы провели качественные исследования на некоторые компоненты. Подробное описание экспериментальной части приведено в следующем пункте.

2.3 Качественное определение состава жевательных резинок

Качественное определение жевательных резинок проводилось на определение: содержание красителей, свойства резиновой основы жвачки, определение многоатомных спиртов, свойства ментола. Разберем постепенно определение каждого из компонентов.

Определение многоатомных спиртов. Помещаем в пробирку измельчённую оболочку одной подушечки жвачки. Приливаем 2-3 мл дистиллированной воды. Закрываем пробирку пробкой и встряхиваем в течении 1 мин. К полученному раствору добавляем 1 мл гидроксида натрия и 2-3 капли раствора сульфата меди. Встряхиваем содержимое пробирок и наблюдаю появление ярко синего окрашивания. Изменение цвета объясняется образованием комплексных соединений катионов меди с многоатомными спиртами, входящими в состав оболочки жевательной резинки. Главным образом это глицерин – стабилизатор Е 422, который с гидроксидом меди образует глицерат меди ярко-синего цвета.

Свойства резиновой основы жвачки. Разделяем жевательные резинки, оставшиеся после жевания, на пять частей и помещаем каждую в отдельную пробирку. Приливаем в пробирки соответственно этиловый спирт, бензин, ацетон, концентрированные серную, азотную и соляную кислоты так, чтобы кусочек жвачки был полностью покрыт. Оставляем пробирку на 30-60 мин. Делаем вывод о сравнительной устойчивости полимера в различных средах, учитывая, что бутадиеновые и изопреновые каучики отличаются плохой устойчивостью к маслам, растворителям алифатической и ароматической природы. Они также нестойки к действию концентрированных кислот.

Свойства ментола. Подушечку жевательной резинки мелко нарезаем и помещаем в пробирку. Добавляем 5 мл раствора этилового спирта. Взбалтываем смесь в течение 1 мин и фильтруем. Добавляем к спиртовому экстракту жвачки воду. Сразу происходит помутнение, так как  растворимость ментола в воде низкая. Продолжаю добавлять к мутному раствору этиловый спирт. Осадок исчезает, так как ментол хорошо растворяется в спиртах.

Свойства красителей, входящих в состав жвачки. Помещаем в пробирку окрашенную жевательную резинку, нарезанную на небольшие кусочки, и приливаю 2-3 мл дистиллированной воды. Нагреваем пробирку в пламени спиртовки до получения, окрашенного раствора. Разливаем раствор на две пробирки, в одну из них добавляем 1 мл раствора серной кислоты, в другую 1 мл раствора гидроксида натрия. Наблюдаем, происходит ли изменение окраски красителя в зависимости от среды. Затем нагреваем пробирку, в которую добавили раствор щёлочи. С некоторыми красителями в этом случае наблюдаем образование жёлто-коричневого раствора. В кислой среде некоторые растворы приобрели тёмно-розовый, а при нагревании с раствором щёлочи красно-коричневый цвет.

3 Работа над продуктом проекта

На основе проведённых исследований нами был проведён анализ информации и принято решении о создании научно познавательного фильма «Вред и польза жевательных резинок».

 Для его создания использовалась программа VideoSlideShow.

Из интернет ресурсов были отобраны фильмы соответствующие следующим пунктам:

• Производство жевательных резинок;
• Состав. Вредные вещества;
• Разрушительные свойства жевательных резинок.

Фрагменты фильмов были отредактированы и объединены в один фильм, который возможно использовать на уроках и классных часах для изучения разрушительного воздействия избыточного употребления жевательных резинок.

Заключение

В ходе проведённого исследования была подтверждена идея того, что жевательная резинка несёт непоправимый вред организму человека. Выводом нашего исследования стало доказательство того, что вопреки умеренному употреблению жвачки в целях профилактики стоматологических заболеваний, существует необходимость сокращения потребления жевательной резинки. Для предотвращения возникновения различных заболеваний были сформулированы основные правила пользования жевательной резинкой:

• Жевать надо только после еды в течение 10-20 мин;
• Жевать резинку можно не чаще 3-4 раз в день;
• Не следует жевать на голодный желудок;
• Стоит предпочесть использование жвачки с сахарозаменителями и не содержащими красители;
• Недопустимо попадание жвачки в желудок;
• Используемая жевательная резинка должна быть произведена известной фирмой, положительно зарекомендовавшей себя на рынке и строго следящей за качеством своей продукции;
• Употребляйте жевательную резинку только в уместных ситуациях, чтобы не оказаться некультурным человеком;
• Использованная жвачка должна выбрасываться только в специально предназначенные для этих целей места в мусорные урны, и ни в коем случае – под ноги.

Главное помнить, что никакая жевательная резинка не сможет заменить полноценную чистку зубов зубной пастой!

Список литературы

1.  Жвачка // С. А. Кузнецов Большой толковый словарь русского языка. — СПб.: Норинт, 1998.
2. ↑ Перейти обратно:1 2 3 4 5 6 7 8 9 Эрлихман В. Жевать всегда, жевать везде // Gala Биография. — М., 2009. — № 5. — С. 71—80.
3. ↑ Выписка из патента 98.304: «комбинация каучука с прочими компонентами в любых пропорциях для создания приемлемой жевательной резинки»
4. Жевательная резинка: история и вред жвачки. Жвачка и зубы. Как правильно использовать жвачку. Женский сайт inmoment.ru.
5. Яковишин Л. А. Химические опыты с жевательной резинкой // Научно-методический журнал «Химия в школе». – 2006. - № 10. – с. 62-66.
6. Справочник "Санитарные правила и нормы СанПин» по пищевым добавкам.
7. Сайт «Добавкам. нет» - http://dobavkam.net/
8. Сайт «Calorizator» - http://www.calorizator.ru/
9. https://www.stihi.ru/2013/06/13/6443
10. http://www.1-sovetnik.com/Chemistry/Food/food-01.html

Приложения

Приложение 1.

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение Куртамышского района «Куртамышская средняя общеобразовательная школа №1»

Проект

«Очистка реки Куртамыш»

Автор: Ларионов Павел, обучающейся 9А класса

МКОУ «Куртамышская СОШ №1»

Руководитель: Морозова Тамара Васильевна,

Учитель химии МКОУ «Куртамышская СОШ №1»

г. Куртамыш, 2020

Содержание

Содержание………………………………………………………………………………………1

Тематическое планирование……………………………………………………………………2

Паспорт проекта…………………………………………………………………………………3

Введение………………………………………………………………………………………….4

1 Водные объекты города Куртамыша

1.1 Водные объекты……………………………………………………………………………...5

1.2 История реки Куртамыш…………………………………………………………………….6

1.3 Нормы СанПин для хозяйственно-бытовых вод…………………………………………..7

1.4 Способы очистки рек………………………………………………………………………...8

1.5 Что такое бизнес-план……………………………………………………………………….9

2 Экспериментальная часть

2.1 Проведение качественного определения свойств воды из реки Куртамыш……………11

2.2 Определение качества воды из городского водопровода и частной скважины………..12

2.3 Сравнительный анализ полученных результатов с нормами СанПин………………….13

3 Создание бизнес-плана «Очистка реки Куртамыш»……………………………………….14

Заключение……………………………………………………………………………………...15

Список литературы…………………………………………………………………………….16

ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ

ПАСПОРТ ПРОЕКТА

Введение

С ростом научно-технического прогресса и численности населения планеты вода и экология стали неразрывно связаны между собой. В ходе промышленной, металлургической, бытовой и другой деятельности человека гидросфера ежегодно засоряется 400 млрд тонн отходов. Из-за этого загрязнение воды ввели в ранг одной из глобальных экологических проблем.

Если не решить вопрос о переработке мусора и выбросах токсинов, то не останется жидкости, пригодной для употребления. Из мирового водного запаса только 4% относится к группе пресных вод.

Существует множество причин, которые являются основными источниками загрязнения водоемов. При этом они связаны не только с выбросами токсичных отходов промышленными предприятиями и другой деятельностью человека, но и с природными явлениями. Вулканические извержения или процесс гниения мертвых животных также могут нарушить естественные условия водной среды.

Для очищения воды, засоренной естественным путем, не требуется предпринимать никаких действий. Жидкость освобождается от отходов самостоятельно. Продукты гниения повышают плодородность почвы, увеличивая количество гумуса. Экскременты поглощают бактерии и некоторые виды насекомых. От остального мусора вода избавляется в ходе естественного механизма фильтрации – природного кругооборота.

В нашей местности также расположен ряд водоёмов. Некоторые из них применимы в сельско-хозяйственном и бытовом назначении. Однако основная река Куртамыш, которая протекает через весь город, в настоящее время имеет совсем не эстетический вид, а воды её сильно загрязнены. Поэтому мы решили провести исследование и найти способ очистки реки при минимуме затрат.

Цель: создать план очистки реки Куртамыш, в целях её использования в хозяйственно-бытовых нуждах.

Задачи:

• изучить применимость реки Куртамыш в черте города и за его пределами;
• провести качественный и количественный анализ воды местных источников;
• проанализировать и выявить оптимальный способ очистки рек;
• Разработать бизнес-план по очистке.

Применимость проекта: научно-исследовательская работа, социальное проектирование, реорганизация сельской местности.

1 Водные объекты города Куртамыша

1.1. Водные объекты города Куртамыша

Физико-географическая характеристика района Куртамышский район расположен в юго-западной части Курганской области, который граничит с южной стороны с государством Казахстан и 6 районами: Целинным, Звериноголовским, Глядянским, Кетовским, Мишкинским, Альменевским. Географическое положение района с одной стороны благоприятствует всестороннему развитию производства, широким межрегиональным связям, с другой – отрицательно сказывается на экологической обстановке. Близость к промышленным центрам Урала обуславливает мощный поток загрязняющих веществ в поверхностные воды, почву и атмосферу. Площадь района – 392510 га, сельскохозяйственные угодья составляют 65,7% от всей территории района. Население района на 1.01.2005 года составило 37300 чел.: городское – 17,8 тыс., сельское – 19,5 тыс. Рождаемость населения составила 11,4 на 1 тысячу жителей.

С запада на восток по району протекает река Куртамыш, являющаяся притоком реки Тобол. Речная сеть в районе развита слабо, зато насчитывает более 100 озёр, из них много солёных. Иловые отложения некоторых из них имеют ценные свойства. Источником питьевого водоснабжения служат артезианские скважины и колодцы. Теплоснабжение в районе используется котельными, работающими на угле и дровах. В районе 5 памятников природы, среди которых популярное место отдыха жителей – озеро Узково. Куртамышский заказник занимает площадь 23 га. В результате спада производства уменьшилось вложение средств в природоохранные мероприятия, что негативно сказалось на экологической обстановке. Значительную долю в увеличении экологической опасности на территории района приносят остатки запрещённых и непригодных пестицидов, высокая степень загрязнения водных источников, ограниченность водных запасов, деградация почв и лесов, исчезновение некоторых видов растительного и животного мира. Качество природной среды и состояние природных ресурсов. Поверхностные и подземные воды Вода – живительная влага на нашей планете. Именно ей мы обязаны жизнью на земле. Вода – которую подчас расточительно тратим и безумно загрязняем. Положение с водными ресурсами в Куртамышском районе, как и в Курганской области, сложное. Водные ресурсы Куртамышского района формируется реками Тобол и Куртамыш и их притоками (Берёзовка, Плоская, Холодный Лог, Календарка, Касьянка). Общая протяжённость всех рек – 294 км, основной реки Куртамышского района Тобол – 168 км. В бассейнах рек очень хорошо развита овражно-балочная сеть, всего насчитывается 129 ручьёв и балок протяжённостью 10 км. В районе 86 озёр, площадь зеркала которых составляет 87,2 км2 . Суммарный объём пресной воды в озёрах – 148 млн. км3 . Наиболее крупные озёра – Большие и Малые Донки, Губаново, Птичье, Чистое, Угловое, Хохлы. Большой интерес представляют озёра Узково, Земково, Мироновское, Суханово – их воды можно использовать для лечебных целей, так как в них имеются лечебные грязи, которые могут быть использованы для оздоровления населения района. На реках Куртамышского района имеются 3 водохранилища: на реке Берёзовка

в с. Верхнее; на реках Куртамыш и Холодный Лог – в г. Куртамыш.

Водохранилище Холодный Лог является резервным, не эксплуатируется, вода используется для полива дачных участков и хозяйственно-бытового назначения населения.

1.2.История реки Куртамыш

Куртамыш — река в России, протекает в Курганской области. Устье реки находится в 816 км по левому берегу реки Тобол. Длина реки составляет 124 км.

По данным государственного водного реестра России относится к Иртышскому бассейновому округу, водохозяйственный участок реки — Тобол от впадения реки Уй до города Курган, речной подбассейн реки — Тобол. Речной бассейн реки — Иртыш.

По данным геоинформационной системы водохозяйственного районирования территории РФ, подготовленной Федеральным агентством водных ресурсов:

Река Куртамыш берет начало на территории Альменевского района, недалеко от села Фроловка, впадает в Тобол, с левого берега на 815 километре от устья, имеет 5 притоков. Протяженность реки 112,1 километра. Площадь водосбора – 2350 километров квадратных, в том числе бессточная зона – 481 километр квадратный. Речная сеть развита очень слабо и неравномерно. В верхней части притоки практически отсутствуют. На водораздельных пространствах много озер и заболоченных котловин

Река Куртамыш относится к типу рек с четко выраженным весенним половодьем, низкой летней меженью, изредка прерываемой дождевыми паводками, длительной устойчивой зимней меженью. В питании реки преимущественное значение имеют талые воды. Доля талых вод в суммарном стоке реки составляет 80%. Половодье, как правило, проходит одной волной. Высота подъема уровня в районе города Куртамыш весной составляет обычно 2-3 метра. Весеннее половодье в середине мая сменяется летне-осенней меженью. На реке Куртамыш наблюдается устойчивое стояние уровня воды и слабое изменение водности в течении летне-осеннего периода. Дождевые подъемы очень незначительны и бывают неожиданно. Обычно дождевой паводок продолжается 3-5 дней. Подъем уровня во время паводка не превышает 0,5 м над предпаводочным уровнем. Осенью, вскоре после перехода температуры воздуха через 0º, в начале ноября на реке появляются первые ледовые явления, и начинается зимняя межень. Характер водного режима одинаков по всей длине реки Куртамыш. Только в устьевой части, ниже села Закоулово, на режим реки Куртамыш оказывает подборное влияние река Тобол.

Долина реки Куртамыш извилистая, корытообразная, с хорошо выраженной поймой. Прослеживается два уровня поймы. Относительная высота поймы 2-3 метра, уклон в сторону р. Куртамыш. Высокая пойма местами заболочена. Гидротехническое и водохозяйственное строительство в бассейне реки Куртамыш получило различное развитие. В г. Куртамыше построено водохранилище для водоснабжения города и рекреационных целей. На реке Березовке, притоке Куртамыша построен пруд для орошения земель. Некоторые хозяйства возводят глухие земляные плотины на р. Куртамыш и ее притоках, которые ежегодно размывает паводком, вследствие чего происходит интенсивное заиление реки продуктами размыва. Основными загрязнителями реки Куртамыш являются промышленные и коммунальные предприятия г. Куртамыш. Очистные сооружения не отвечают требованиям полной очистки сточных вод. В водоохраной зоне реки располагаются фермы, летние лагеря для скота, от которых в весеннее время и после сильных дождей в реку стекают навозосодержащие стоки, что ведет к загрязнению реки и гибели рыбы.

1.3.Нормы СанПин для хозяйственно-бытовых вод

На основании Федерального закона "О санитарно - эпидемиологическом благополучии населения" от 30 марта 1999 г. № 52-ФЗ и "Положения о государственном санитарно - эпидемиологическом нормировании", утвержденном Постановлением Правительства Российской Федерации от 24 июля 2000 г. № 554,

Таблица 1

ПДК некоторых показателей, определяемых в воде.

 Благоприятные органолептические свойства воды определяются ее соответствием нормативам, указанным в таблице 4, а также нормативам содержания веществ, оказывающих влияние на органолептические свойства воды, приведенным в таблицах 2 и 3 и в Приложении 2.

Таблица 2

Нормы органолептических показателей воды.

1.4.Способы очистки рек от загрязнения.

Способы очистки рек и озер -для того, чтобы создать красивый и живописный ландшафт необходимо регулярно уделять время для уборки и очистки водоема. Грязные водоемы пагубно влияют на состояние экологической системы, негативно отражаются на состоянии природы и могут угрожать жизни людей и животных. Особенно опасны такие водоемы для жителей близлежащих районов.

При испарении мусор разлагается на мелкие частицы, которые легко проникают в дыхательную систему человека, могут нанести серьезный вред и стать угрозой для жизни. Часто происходит вымирание некоторых видов растений и животных, обитающих в данных условиях. Это дает необходимость задуматься и начать принимать какие-либо меры, ведёт к разработке новых современных методов очистки рек и озер.Методы очистки водоемов от загрязнений

Метод очистки выбирается для каждого водоема свой, этот выбор зависит от площади водоема и силы загрязнения. Существует 5 самых распространенных метода:

• Механическое воздействие на загрязнения;
• Химическая очистка;
• Биологический метод очистки;
• Очищение водной среды с помощью ультрафиолета;
• Очищение водоема с помощью минералов.

Самым распространенным, простым и действенным является механическое воздействие на загрязнения. При таком методе первым дело осушают водоем, откачивая воду. Затем дно очищается от мусора, грязи, ила. Чистое дно покрывается песком или щебнем. После этого в водоем заливается чистая вода. Но данный метод лучше всего подходит для маленьких по площади прудов, озер и котлованов. 

Вариантов механической очистки несколько, так механическое очищение происходит благодаря использованию фильтрующих приборов. Этот прибор полностью погружается в воду, вода, проходя через него, очищается, оставляя весь мусор внутри данного прибора. Фильтры необходимо менять по мере загрязнения. Для удаления загрязнений со дна используются приборы, работа которых заключается в сборе мусора, по принципу работы очень напоминает пылесос.

Химический метод очищения используют при существенном отличии количества микроэлементов в воде и их соединений. Для этого проводится лабораторное исследование жидкости. Вредные вещества проходят процедуру нейтрализации, чтобы вода стала безвредной. Для этого производятся расчеты, которые устанавливают то, каких веществ в воде является в недостатке. Водоем наполняют этими веществами, чтобы сделать водную среду безопасной и комфортной для ее обитателей. Также благодаря химическому методу вода насыщается кислородом.

Биологическое очищение происходит благодаря работе колоний необходимых микроорганизмов и полезных бактерий. Используется приспособление, в которое помещены аэробные и анаэробные организмы, эти микроорганизмы совершенно безвредны для жителей вредной среды, в большинстве случаев даже полезны. В процессе их жизнедеятельности водоем очищается биологически, также его экологический фон улучшается.

Ультрафиолетовое очищение происходит за счет использования ультрафиолетового света. Прибор с ультрафиолетовыми лучами помещают в водоем для устранения опасных микробов, бактерий и вирусов. Данный метод очень схож с процессом кварцевания в больницах. Данный способ более эффективные, особенно если его применяют вместе с механическим методом очистки. Менее распространенным методом очистки считает очистка водоема минералами. Существенным его плюсом является то, что он дает возможность очистить даже большие реки и озера. Для очищения используются специальные минералы, заранее подготовленные и стерилизованные. Их помещают в специальный сетчатый материал, который считается экологичным, и опускается на дно водоема. Минералы используют для того, чтобы химический состав воды был максимально благоприятным для жизни.

1.5. Что такое бизнес-план

Согласно определению «Современного экономического словаря» и «Большого экономического словаря» бизнес-план — это план, программа осуществления бизнес-операций, действий предприятия, содержащая сведения о предприятии, товаре, его производстве, рынках сбыта, маркетинге, организации операций и их эффективности. Бизнес-план составляется в целях описания этапов и путей проведения предпринимательской операции, её выгодности и используется для убеждения партнёров (кредиторов) в целесообразности предстоящей сделки, операции.

В «Экономическом словаре» бизнес-план — это документ, вырабатываемый предприятием, в котором систематизируются основные аспекты намеченного коммерческого мероприятия.

То есть бизнес-план — это результат сводного систематического планирования деятельности предприятия; это документ стратегического плана создания/развития бизнеса предприятия, отражающий текущее состояние, цели и стратегию достижения ожидаемых потребностей и развития предприятия. Бизнес-план может быть и результатом единовременного планирования проекта для решения конкретной стратегической задачи; это основной документ инвестиционного проекта, в котором излагаются суть, основные характеристики, финансовые результаты и экономическая эффективность проекта.

Бизнес-планирование — это разработка бизнес-плана, то есть процедура по сбору, обработки информации, принятия системы взаимосвязанных управленческих решений с целью получения ожидаемого результата.

2 Экспериментальная часть

2.1 Проведение качественного определения свойств воды из реки Куртамыш

Для определения качества воды измеряют показатели, приведенные в таблице (контролируемый компонент). Так как в школьной лаборатории отсутствуют приборы, определения содержания ионов проводилось качественно.

-вкус и запах определялись органолептически, баллы выставлены в соответствии с РФ ГОСТ Р 57164-2016.

-цветность определена на основе визуального оценивания с дистиллированной водой.

-мутность (прозрачность) определяется по чтению текста через столб воды. Для этого выбирают текст (шрифт 14), в градуированный стакан наливают небольшими порциями исследуемую воду, предварительно перемешав её. Вода добавляется до того момента, пока текст станет нечитаем. Замеряем уровень в см.

-Хлориды определяли путём добавления нитрата серебра к анализируемой воде. По количеству образующегося осадка определена концентрация хлорид-ионов в соответствии с ПНД Ф 14.1:2:4.111-97.

-наличие сульфат-ионов определялась путем добавления хлорида бария к анализируемой воде. По количеству выпадаемого осадка, оценивается концентрация сульфат-ионов.

-рН определен с применением индикатора метиловый оранжевый.

-Жесткость определяется путём пенообразования. Для этого в анализируемую води прибавляли небольшое количество моющего средства и тщательно перемешивали. По количеству образованной пены оценивалась жесткость воды, чем больше пены, тем мягче вода.

-Сухой остаток определен гравиметрическим методом. Для этого определенный объем воды вносим в фарфоровую чашку, предварительно взвесив её. Прокаливаем её над спиртовкой, до полного испарения воды, держим над огнем ещё 1 минуту. После прокаливания оставляем чашку до полного охлаждения. Проводим повторное взвешивание. По разнице масс чашки определяем количество сухого остатка.

Результаты проведенного анализа воды из реки Куртамыш приведены в таблице 3.

Таблица 3.

Результаты качественного анализа р. Куртамыш.

2.2 Определение качества воды из городского водопровода и частной скважины

Для сравнения качества воды был проведён анализ из других источников города. Были отобраны пробы воды из частной скважины и городского водопровода. Качественные показатели химического состава воды определялись аналогично описанию в п.2.1. Результаты приведены в таблице 4.

Таблица 4.

Результаты качественного анализа водоёмов г. Куртамыша.