МАН (мала академія наук)
Експериментальні методи визначення твердості води
Ткаченко Роман Андрійович, учень 9-В класу Харківської загальноосвітньої школи І-ІІІ ступенів № 53 Харківської міської ради Харківської області
Ізотова Галина Володимирівна, вчитель хімії ХЗОШ № 53, вища категорія.
Вода-це головний елемент в біосфері, без якого вся органічна природа не може існувати. А значить скрізь, де є що-небудь живе, є і вода. Кров і лімфа теж є водними розчинами у складному хімічному з'єднанні. Всі клітини організму не обходяться без водного середовища. Однією з актуальних проблем води на сьогоднішній день є її жорсткість. Давайте розберемося. Що ж це таке жорсткість води? Жорсткість води - сукупність хімічних і фізичних властивостей води, пов'язаних з утриманням в ній розчинених солей лужноземельних металів, переважно катіонів Са2 + (кальцієва жорсткість води) і Mg2 + (магнієва твердість води). У дійсності, всі двовалентні катіони в тій чи іншій мірі впливають на жорсткість. Вони взаємодіють з аніонами, утворюючи сполуки (солі жорсткості) здатні випадати в осад. На практиці багато хто з них не значно впливають на загальну жорсткість води. Один з можливих джерел солей лужноземельних металів - гірські породи (вапняки, доломіт), які розчиняються в результаті контакту з природною водою. Розрізняють такі види жорсткості:
Карбонатна жорсткість. Обумовлена наявністю у воді гідрокарбонатів і карбонатів (при рН> 8.3) кальцію і магнію. Даний тип жорсткості майже повністю усувається при кип'ятінні води і тому називається тимчасовою жорсткістю. При нагріванні води гідрокарбонати розпадаються з утворенням вугільної кислоти і випаданням в осад карбонату кальцію і гідроксиду магнію.
Некарбонатна жорсткість. Обумовлена присутністю кальцієвих і магнієвих солей (CaSO4, CaCl2, MgSO4, MgCl2) сильних кислот (сірчаної, азотної, соляної) і при кип'ятінні не усувається (постійна жорсткість).
Загальна жорсткість. Визначається сумарною концентрацією іонів кальцію і магнію. Являє собою суму карбонатної (тимчасової) і некарбонатних (постійної) жорсткості.
Для чисельного вираження жорсткості води вказують концентрацію в ній катіонів кальцію і магнію. Рекомендована одиниця СІ для вимірювання концентрації - моль на кубічний метр (моль / м ³), проте, на практиці для вимірювання жорсткості використовуються градуси жорсткості і міліграми еквівалента на літр (мг-екв / л)
Існує багато способів визначення жорсткості води. Це і лабораторні та домашні методи. Також існує багато способів пом'якшення води:
• реагентного пом'якшення.
• катіонування
• Зворотний осмос
• Електродіаліз.
Визначення кислотності меду
Міхедькіна Аліна Михайлівна, учениця 11 класу Харківської загальноосвітньої школи ׀׀׀-׀ ступенів №53 Харківської міської ради Харківської області
Ізотова Галина Володимирівна, керівник, вчитель Харківської загальноосвітньої школи ׀׀׀-׀ ступенів №53 Харківської міської ради Харківської області
Мед має дуже важливе значення не тільки як корисний продукт для споживання, але і як лікувальний засіб при різних захворюваннях. Достовірно відомо, що бактерицидні властивості меду залежать від його кислотності . Тільки тоді,коли його активна кислотність нижча семи , він виявляє ці властивості. Бактерицидні властивості визначаються дією ферментів і їм потрібне кисле середовище. Тільки натуральний мед має цей набір ферментів і дуже важливо мати надійні методики, а краще експрес-методи для визначення натуральності меду.
Метою роботи став порівняльний аналіз якості чотирьох зразків меду з різних областей України на основі визначення показників загальної та активної кислотностей та оцінка кислотного складу меду з допомогою газового хромато-мас спектрометра.
Мед буває натуральний, штучний та фальсифікований і зазвичай відрізнити їх за допомогою тільки органолептичних ознак досить важко. В штучному меді відсутні ферменти і він не виявляє бактерицидних властивостей, але є цінним енергетичним харчовим продуктом. Фальсифікований мед може іноді навіть нанести шкоди здоров,ю людини. Одним з показників натуральності меду є кислотність. Вона складається з показника загальної кислотності, який виражається об`ємом 0,1н розчину гідроксиду натрію (см3), що йде на титрування 100 г меду в присутності фенолфталеїну та водневого показника (рН). Показники кислотності є характеристикою певних медів. Так, наприклад, липовий мед має рН 2,5- 3,5, соняшниковий~3,5-4,15, квітковий ~ 3,8- 4,0.Таким чином показник рН може бути використаний для того, щоб відрізнити липовий мед від інших, або щоб визначити його ботанічне походження. Загальну кислотність визначає наявність в меді органічних та мінеральних кислот як у вільному , так і в вигляді солей та естерів. Чим вищий показник загальної кислотності, тим нижчий показник активної кислотності (рН).
Нами на основі дослідження кислотності та органолептичних характеристик чотирьох зразків меду було визначено, що три з них можна віднести до натуральних, а в одному зразку не було відповідності між загальною кислотністю та активною кислотністю і ці дані не відповідали ДЕСТу. Тому ми провели аналіз трьох зразків меду на газовому хроматографі з мас-детектором і визначили в відсотках загальну кількість кислот. Для сумнівного зразку ця величина теж не відповідала нормам, великий вміст кислот і що цікаво, в основному фосфатів ( 2,..%), тоді як два інших зразки мали вміст кислот ~0,5% від загальної кількості сухого залишку. На нашу думку цей зразок містить домішки штучного інвертованого меду, який отримували гідролізом фосфатною кислотою.
Нами проведена оцінка якісного складу кислот в зразках медів на основі мас-хроматографічного аналізу. Були виявлені деякі кислоти, наявність яких в медах України , не описана в наукових працях. Це рибонова, альтронова та пальмітинова кислоти. Слід відмітити, що цей метод є перспективним не тільки для визначення натуральності меду, але й з ціллю ідентифікації сполук, що входять до складу різних медів.
Експерементальні методи визначення якості вугілля
Соколовський В.І., учень 10 класа Харківської загальноосвітньої школи І-ІІІ ступенів № 53 Харківської міської ради Харківської області.
Ізотова Г.В., вчитель хімії Харківської загальноосвітньої школи І-ІІІ ступенів № 53 Харківської міської ради Харківської області.
Вугілля є одним з головних джерел енергії в Україні. Тема якості вугілля є досить актуальною, тому що теплові електростанції України в основному спалюють вугілля. Від якості вугілля залежить кількість виробленої енергії і викиди відходів в навколишнє середовище.
Якість вугілля визначають за такими характеристиками, як: зольність (кількість твердого залишку після згоряння вугілля), вологість вугілля (кількість поверхневої і внутрішньої вологи), теплота згоряння (скільки теплоти необхідно для спалювання вугілля), вміст сірки (процентний вміст сірки у вугіллі), вихід летючих речовин (кількість летючих газів, що виділяються при згорянні) і т.д.. Наприклад, щоб визначити, чи годиться вугілля для коксування, розглядається більше 30 показників. Але в даній роботі я розглянув лише ті показники якості, облік яких необхідний при оцінці використання вугілля в «малій» теплоенергетиці.
В процесі виконання науково-дослідницької роботи по визначенню якості вугілля проведено аналіз експериментальних методів якості, визначено найбільш результативні та економічні методи із великої кількості методів описаних в літературі та використовуваних в промисловості. Я проаналізував проби 3-х видів вугілля і виміряв їх зольність, вологість, теплоту згоряння, вміст сірки, кількість летючих речовин, використовував різні прилади і методи, також я використовував метод спалювання вугілля і зважування отриманої золи. Порівняв їх з існуючими стандартами характеристик якості вугілля і різними методи їх визначення.
Для цього я запропонував метод перевірки коксу на міцність та підвищення його спекаємості, про який я детально розповів у своїй роботі.
Вода: життя чи смерть? Дослідження якості води у водоймах і водопроводах Харкова
Шепеленко М.Е., учениця 9 класу Харківської загальноосвітньої школи І-ІІІ ступенів № 53Харківської міської ради Харківської області
У наш час проблема якості води в різних джерелах є досить актуальною. На даний момент дуже багато різних виробників або постачальників не особливо дбають про якість води , при цьому так само не дбають про здоров'я споживачів . Так само зараз дуже забруднені водойми . У більшості водойм Харкова взагалі заборонено купатися.
Я вирішила дослідити якість води в одному з водоймищ Харкова (Основ'янське ( Комсомольське ) озеро). Другим зразком послужила водопровідна вода ( Червонозаводський район). Третій зразок - питна вода (Шатилiвська ).
Я досліджувала якість води за загальними показниками , таким як :
- прозорiсть (за шрифтом);
- візуальна каламутність;
- електрометричне визначення РH;
- загальна лужність;
- тимчасова жорсткiсть;
- загальна жорсткiсть;
- запах.
Після того, як я провела ряд своїх дослідів, я отримала вельми цікаві результати. Зразки води відповідали майже всім нормам, окрім однієї - каламутності. Вона була перевищена приблизно в 7 разів у різних зразках.
|