Дослідницька робота "Йонний склад води"

 

Йонний склад води

 

                                                          Дослідницька робота

вчитель хімії

вищої кваліфікаційної категорії

Новороздільського НВК  ім.В.Труша,

Львівська обл..

Верес Галини Мирославівни

 

 

 

Підготовка до дослідження

 

Для нашого досліду ми взяли проби води із таких джерел: джерельна вода, притока Дністра – Дем’янка, р. Дністер (с. Березина), вода з крана (хім. кабінет), р. Дністер (с. Київець), р. Дністер (с. Держів).

У даних пробах води ми будемо виявляти такі іони: Cl ^- (галогени), SO₄ ^2-, OH ^-, PO₄ ^3-, Fe ³⁺. Виявлено pH даного середовища. Дані записуємо у таблицю. Знімаємо дані через різний період часу.

 

Наявність йонів   Джерело водоймища	Cl -		SO4 2-			PO4 3-
	через 1 год	через тиждень	через 10 хв.	через 1 день	через 10 хв.		через тиждень	через 2 тижні
Джерельна	6 балів	8 балів	5 балів	6 балів	5 балів		9 балів	5 балів
Притока Дністра – Дем’янка	2 бали	6 балів	3 бали	3 бали	3 бали		6 балів	5 балів
р. Дністер (с. Березина)	3 бали	9 балів	2 бали	1 бал	5 балів		3 бали	6 балів
Вода з крана (хім. кабінет)	5 балів	5 балів	2 бали	1 бал	7 балів		2 бали	7 балів
р. Дністер (с. Київець)	-	-	1 бал	1 бал	3 бали		2 бали	8 балів
р. Дністер (с. Держів)	-	-	1 бал	1 бал	4 бали		1 бал	8 балів

 

Якісні реакції на галогени:

 

 

   Cl ^–        Br ^–         I ^–

 

                                   

 

 

Шкала,

за якою оцінюється осад:

 

 

• 10 балів

 

 

• 9 балів

 

 

• 8 балів

 

 

• 7 балів

 

 

• 6 балів

 

 

• 5 балів

 

 

• 4 бали

 

 

• 3 бали

 

 

• 2 бали

 

 

• 1 бал

Дану роботу виконуємо за таким планом:

 

І. Перше дослідження проводимо на виявлення галогенів. Як реактив використовуємо арґентум нітрат. Початкові проби знімаємо через одну годину. Далі ставимо на відстоювання (1 тиждень). Через 7 днів знову знімаємо проби.

 

ІІ. Друге дослідження проводимо на виявлення сульфат-йону. Для цього використовуємо барій хлорид. Спостерігаємо за пробами через 10 хвилин, 1 день та тиждень.

 

ІІІ. Третє дослідження проводимо на виявлення фосфат-йонів. Для цього використовуємо ферум (ІІІ) хлорид. Спостерігаємо за пробами відповідно через через 10 хвилин, тиждень.

 

IV. Наступне дослідження проводимо на виявлення йонів металів. Використовуємо луг і за забарвленням робимо певні припущення.

 

V. Останнє дослідження проводимо на визначення певного середовища. Для цього використовуємо універсальний індикатор, фенолфталеїн, метилоранж.

 

VI. Дані дослідження заносимо в таблиці та робимо певні висновки.

Дослідження №1 на виявлення Cl ^-.

 

1. В мірну піпетку наливаємо джерельну воду. Потім відливаємо 1мл цієї води у пробірку №1.
2. В мірну піпетку наливаємо воду з притоки р. Дністер (с. Дем’янка). Потім відливаємо 1мл цієї води у пробірку №2.
3. В мірну піпетку наливаємо воду з р. Дністер (с. Березина). Потім відливаємо 1мл цієї води у пробірку №3.
4. В мірну піпетку наливаємо воду з крана (хім. кабінет). Потім відливаємо 1мл цієї води у пробірку №4.
5. У пробірки №1, №2, №3, №4 доливаємо AgNO₃.
6. Оцінюємо все за десятибальною шкалою. Якщо утворився осад – ставимо 10 балів, якщо ж вода прозора – 0.

 

Через 1 годину підносимо пробірки до освітлення. Ми бачимо, що найпрозорішою є вода з притоки р. Дністер (с. Дем’янка). Ставимо 2 бали. Більше помутніння спостерігаємо у пробірці №3 (р. Дністер (с. Березина)) – 3 бали. Ще більше – у пробірці №4 (вода з хім. кабінету) – 5 балів. І найбільше помутніння бачимо у пробірці №1 (джерельна вода). Ставимо 6 балів.

 

Висновок:

Отже, ми отримуємо такий результат: у воді з крана і криниці є більша наявність осаду. Це пояснюється тим, що працівники санепідемстанції додають хлор у воду, а у р. Дністер (с. Березина) та його притоці (с. Дем’янка) спостерігається нижчий вміст вищезгаданої речовини.

 

 Після тижня відстоювання:

• У пробірці №1 ми бачимо густий темно-коричневий осад – ставимо 8 балів.
• На дні пробірки №2 спостерігається розкиданий осад коричневого кольору – 6 балів.
• На дні пробірки №3 темно-темно-коричневий осад. Ставимо 9 балів.
• У пробірці №4 спостерігаємо густий сірий осад – 5 балів.

 

Таблиця №1

 

Наявність йонів   Джерело водоймища	Cl -
	через 1 год	через тиждень
Джерельна	6 балів	8 балів
Притока р. Дністер (с. Дем’янка)	2 бали	6 балів
р. Дністер (с. Березина)	3 бали	9 балів
Вода з крана (хім. кабінет)	5 балів	5 балів

 

Дослідження №2 на виявлення SO₄ ^2-.

 

1. В мірну піпетку наливаємо джерельну воду. Потім відливаємо 1мл цієї води у пробірку №1.
2. В мірну піпетку наливаємо воду з притоки р. Дністер (с. Дем’янка). Потім відливаємо 1мл цієї води у пробірку №2.
3. В мірну піпетку наливаємо воду з р. Дністер (с. Березина). Потім відливаємо 1мл цієї води у пробірку №3.
4. В мірну піпетку наливаємо воду з крана (хім. кабінет). Потім відливаємо 1мл цієї води у пробірку №4.
5. В мірну піпетку наливаємо воду з р. Дністер (с. Київець). Потім відливаємо 1мл цієї води у пробірку №5.
6. В мірну піпетку наливаємо воду з р. Дністер (с. Держів). Потім відливаємо 1мл цієї води у пробірку №6.
7. У пробірки №1, №2, №3, №4, №5, №6 крапаємо по дві краплі BaCl₂. Чекаємо 10 хвилин.

 

Через 10 хвилин підносимо пробірки до освітлення, оцінюємо насиченість розчинів:

 

• Найпрозоріша вода у р. Дністер (с. Київець) та р. Дністер (с. Держів). Ставимо по 1 балу.
• Більше помутніння ми бачимо у пробірках №3, №4 – 2 бали.
• Ще більше – у пробірці №2. Ставимо 3 бали.
• Найбільше помутніння спостерігається у пробірці №1 – 5 балів.

 

Висновок:

 У перший день дослідження можна виявити, що найбільша насиченість розчину виявляється у пробірці №1.

 

Через 1 день:

У пробірці №1 із джерельною водою бачимо, що утворився коричневий осад, а вода отримала фіолетовий відтінок. Оцінюємо за десятибальною шкалою. Ставимо 9 балів.

У пробірці №2 спостерігається утворення світлого осаду та світло-фіолетового забарвлення води. Ставимо 6 балів.

У пробірці №3 утворився сірий осад, а вода – майже прозора, тому – 3 бали.

У пробірці №4 ми бачимо утворення світло-сірого осаду та прозорої   води – 2 бали.

У пробірці №5 утворився сірий осад, вода – також прозора, тому –2бали.

У пробірці №6 утворився сірий осад, вода – із сірим відтінком – 1 бал.

 

 

 

 

 

Таблиця №2

 

Наявність йонів   Джерело водоймища	SO4 2-
	через 10 хв.	через 1 день
Джерельна	5 балів	6 балів
Притока Дністра – Дем’янка	3 бали	3 бали
р. Дністер (с. Березина)	2 бали	1 бал
Вода з крана (хім. кабінет)	2 бали	1 бал
р. Дністер (с. Київець)	1 бал	1 бал
р. Дністер (с. Держів)	1 бал	1 бал

 

Дослідження №3 на виявлення PO₄ ^3-.

 

1. В мірну піпетку наливаємо джерельну воду. Потім відливаємо 1мл цієї води у пробірку №1.
2. В мірну піпетку наливаємо воду з притоки р. Дністер (с. Дем’янка). Потім відливаємо 1мл цієї води у пробірку №2.
3. В мірну піпетку наливаємо воду з р. Дністер (с. Березина). Потім відливаємо 1мл цієї води у пробірку №3.
4. В мірну піпетку наливаємо воду з крана (хім. кабінет). Потім відливаємо 1мл цієї води у пробірку №4.
5. В мірну піпетку наливаємо воду з р. Дністер (с. Київець). Потім відливаємо 1мл цієї води у пробірку №5.
6. В мірну піпетку наливаємо воду з р. Дністер (с. Держів). Потім відливаємо 1мл цієї води у пробірку №6.
7. У пробірки №1, №2, №3, №4, №5, №6 крапаємо по дві краплі FeCl₃. Чекаємо 10 хвилин.

 

Через 10 хвилин підносимо пробірки до освітлення, оцінюємо насиченість розчинів:

 

• У пробірці №1 утворився світло-оранжевий осад, вода – світло-рожевого кольору. Ставимо 5 балів.
• У пробірці №2 – оранжевий осад, вода – оранжевого кольору – 3 бали.
• У пробірці №3 утворився світло-коричневий осад, вода набула коричнево-жовтого кольору. Ставимо 5 балів.
• У пробірці №4 спостерігається світло-оранжевий осад та вода мутного оранжевого кольору – 7 балів.
• У пробірці №5 утворився жовто-оранжевий осад, вода набула такого ж кольору. Ставимо 3 бали.
• У пробірці №6 утворився жовто-оранжевий осад, вода набула такого ж кольору – 4 бали.

 

Отже, ми бачимо, що у пробірці №4 спостерігається велика насиченість розчину.

 

Через тиждень:

 

• У пробірці №1 бачимо, що утворився коричнувато-фіолетовий осад і вода набула темно-фіолетового відтінку. Ставимо 9 балів.
• У пробірці №2 спостерігається коричневий осад і світло-фіолетова вода – 6 балів.
• У пробірці №3 бачимо сірий осад та воду із сірим відтінком. Ставимо 3 бали.
• У пробірці №4 спостерігається сірий осад і прозора вода – 2 бали.
• Аналогічна ситуація у пробірці №5 – 2 балів.
• У пробірці №6 ми бачимо білий осад і прозору воду – 1 бал.

 

Через 2 тижні:

 

• У пробірці №1 спостерігається світло-коричневий осад і вода набуває жовтуватого відтінку. Ставимо 5 балів.
• Аналогічна ситуація у пробірці №2 – 5 балів.
• У пробірці №3 спостерігається коричневий осад і вода із світло-оранжевим відтінком. Ставимо 6 балів.
• У пробірці №4 – коричневий осад і жовтувато-коричнева  вода – 7 балів.
• У пробірці №5 ми бачимо не густий темно-коричневий осад і темно-оранжева вода. Ставимо 8 балів.
• У пробірці №6 спостерігається темно-коричневий осад і оранжева вода. Ставимо 8 балів.

 

Таблиця №3

 

Наявність йонів     Джерело водоймища	PO4 3-
	через 10 хв.	через тиждень	через 2 тижні
Джерельна	5 балів	9 балів	5 балів
Притока Дністра – Дем’янка	3 бали	6 балів	5 балів
р. Дністер (с. Березина)	5 балів	3 бали	6 балів
Вода з крана (хім. кабінет)	7 балів	2 бали	7 балів
р. Дністер (с. Київець)	3 бали	2 бали	8 балів
р. Дністер (с. Держів)	4 бали	1 бал	8 балів

 

Висновок: Спостерігаючи за збільшенням насичуваності розчинів у пробах №5 та №6, зробимо висновок, що на території даних сіл неподалік від річки Дністер у ґрунтах наявні фосфорити. Можна припустити, що на даній території у ґрунтах висока концентрація мінеральних добрив із поживним елементом – Фосфором.

У пробірках №1- №4 не спостерігається різких змін. Таке забарвлення води може свідчити про наявність солі ферум(ІІІ) хлориду.

 

Дослід №4

Визначення кислотності.

 

1. В мірну піпетку наливаємо джерельну воду. Потім відливаємо 1мл цієї води у пробірку №1.
2. В мірну піпетку наливаємо воду з притоки р. Дністер (с. Дем’янка). Потім відливаємо 1мл цієї води у пробірку №2.
3. В мірну піпетку наливаємо воду з р. Дністер (с. Березина). Потім відливаємо 1мл цієї води у пробірку №3.
4. В мірну піпетку наливаємо воду з крана (хім. кабінет). Потім відливаємо 1мл цієї води у пробірку №4.
5. В мірну піпетку наливаємо воду з р. Дністер (с. Київець). Потім відливаємо 1мл цієї води у пробірку №5.
6. В мірну піпетку наливаємо воду з р. Дністер (с. Держів). Потім відливаємо 1мл цієї води у пробірку №6.
7. У всі пробірки кидаємо індикаторний папір.

 

Через 10 хвилин спостерігається:

 

• Пробірка №1 – 7 балів (жовтий відтінок).
• Пробірка №2 – 11 балів.
• Пробірка №3 – 7 балів (жовтий відтінок).
• Пробірка №4 – 9 балів.
• Пробірка №5 – 8 балів.
• Пробірка №6 – 7 балів.

 

Таблиця №4

 

Наявність йонів   Джерело водоймища	КИСЛОТНІСТЬ через 10 хв.
Джерельна	7 балів
Притока Дністра – Дем’янка	11 балів
р. Дністер (с. Березина)	7 балів
Вода з крана (хім. кабінет)	9 балів
р. Дністер (с. Київець)	8 балів
р. Дністер (с. Держів)	7 балів

 

Висновок: за даними дослідження ми бачимо, що майже у всіх пробах середовище нейтральне, крім проб №2 та №4, де спостерігається слабко лужне середовище.

Дослід №5

Дослідження на іони металів.

 

1. В мірну піпетку наливаємо джерельну воду. Потім відливаємо 1мл цієї води у пробірку №1.
2. В мірну піпетку наливаємо воду з притоки р. Дністер (с. Дем’янка). Потім відливаємо 1мл цієї води у пробірку №2.
3. В мірну піпетку наливаємо воду з р. Дністер (с. Березина). Потім відливаємо 1мл цієї води у пробірку №3.
4. В мірну піпетку наливаємо воду з крана (хім. кабінет). Потім відливаємо 1мл цієї води у пробірку №4.
5. В мірну піпетку наливаємо воду з р. Дністер (с. Київець). Потім відливаємо 1мл цієї води у пробірку №5.
6. В мірну піпетку наливаємо воду з р. Дністер (с. Держів). Потім відливаємо 1мл цієї води у пробірку №6.
7. У пробірки №1, №2, №3, №4, №5, №6 крапаємо по дві-три краплі NaOH. Чекаємо 1 тиждень.

Через тиждень спостерігаємо:

№1 – жовтувато – оранжевий осад, вода прозора -2 бали.

№2 - с

Дослід №6

Визначення OH ^–

 

1. В мірну піпетку наливаємо джерельну воду. Потім відливаємо 1мл цієї води у пробірку №1.
2. В мірну піпетку наливаємо воду з притоки р. Дністер (с. Дем’янка). Потім відливаємо 1мл цієї води у пробірку №2.
3. В мірну піпетку наливаємо воду з р. Дністер (с. Березина). Потім відливаємо 1мл цієї води у пробірку №3.
4. В мірну піпетку наливаємо воду з крана (хім. кабінет). Потім відливаємо 1мл цієї води у пробірку №4.
5. В мірну піпетку наливаємо воду з р. Дністер (с. Київець). Потім відливаємо 1мл цієї води у пробірку №5.
6. В мірну піпетку наливаємо воду з р. Дністер (с. Держів). Потім відливаємо 1мл цієї води у пробірку №6.
7. У пробірки №1, №2, №3, №4, №5, №6 крапаємо по дві-три краплі фенолфталеїну. Чекаємо 5 хвилин.

Ніяких змін не відбулося. Отже, не можна сказати про наявність лужного середовища, тобто попередні дані не підтвердилися.

Дослід №7

 

1. В мірну піпетку наливаємо джерельну воду. Потім відливаємо 1мл цієї води у пробірку №1.
2. В мірну піпетку наливаємо воду з притоки р. Дністер (с. Дем’янка). Потім відливаємо 1мл цієї води у пробірку №2.
3. В мірну піпетку наливаємо воду з р. Дністер (с. Березина). Потім відливаємо 1мл цієї води у пробірку №3.
4. В мірну піпетку наливаємо воду з крана (хім. кабінет). Потім відливаємо 1мл цієї води у пробірку №4.
5. В мірну піпетку наливаємо воду з р. Дністер (с. Київець). Потім відливаємо 1мл цієї води у пробірку №5.
6. В мірну піпетку наливаємо воду з р. Дністер (с. Держів). Потім відливаємо 1мл цієї води у пробірку №6.
7. У пробірки №1, №2, №3, №4, №5, №6 крапаємо по дві-три краплі ___. Чекаємо 5 хвилин.

Висновок

 

Виконуючи дану дослідницьку роботу, ми прийшли до висновку, що склад води в річці Дністер не є одноманітним. Навіть за тим мінімумом, який було виконано, спостерігається різноманітний йонний склад води. При порівнянні з джерельною водою, яка використовується в харчуванні (а отже, знаходиться під контролем санстанції), у воді з басейну річки Дністер, ми бачимо неоднорідний йонний склад. Причиною такого може бути, в першу чергу, розташування на березі даної річки різноманітних підприємств, в тому числі с/г угіддя, які не слідкують за викидами відходів, і тим самим забруднюють водоймище. По-друге, хімічний склад ґрунтів.

 

Дані дослідження не можуть бути великим науковим відкриттям, тому що ні технічна база, ні наявність реактивів або їхня відсутність не можуть сприяти цьому.

 

Отже, те, що ми навчилися проводити дослідження, певні процеси, якими вони супроводжуються, дають нам змогу на власному досвіді переконатися, як саме проводяться наукові роботи.