Дослідницько-експериментальна робота

«Визначення концентрації вуглекислого газу у повітрі»                                                                                     

Актуальність. Вуглекислий газ не вважають токсичною речовиною. Однак, якщо об’ємна частка цього газу в повітрі досягає 0,25%, людина починає відчувати задуху. Висока концентрація карбон(IV) оксиду може спричинити смерть через зупинку дихання. Сьогодні людина багато часу перебуває  в приміщенні: школярі і студенти у класах і аудиторіях, де наповнюваність більше 20 осіб, дорослі проводять на робочих місцях  до восьми і більше робочих годин. В приміщенні, де багато людей, важке повітря. Виникає відчуття, що не вистачає кисню. Проте, насправді це зовсім не так. Концентрація кисню в повітрі відповідає нормі, а концентрація вуглекислого газу значно підвищена. Які зміни проходять в організмі людини?  Наскільки це шкідливо?

Мета роботи: ознайомитись з механізмами впливу різних концентрацій вуглекислого газу на організм, навчитися визначати концентрацію вуглекислого газу в приміщенні.

Практичне значення

Результати досліджень можна використовувати для визначення чи прогнозування якості повітря у класних кімнатах, а також для визначення необхідного часу для провітрювання приміщень, щоб досягти концентрації вуглекислого газу 0,04%, що відповідає санітарній нормі.

ЕКСПРЕС-МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ ВУГЛЕКИСЛОГО ГАЗУ В ПОВІТРІ

Прилади і матеріали: шприц об’ємом 100 мл, хімічна склянка,  20 мл 0,005% водного розчину натрій карбонату з фенолфталеїном.

Порядок виконання експерименту

1. Приготування 0,005 %-й розчин натрій карбонату.

 1 г хімічно чистого безводного натрій карбонату розчиняємо у 200 мл дистильованої води, а потім додаємо 0,5 мл 1 %-го розчину фенолфталеїну.

Оскільки розчин має лужну реакцію внаслідок гідролізу:

Na₂CO₃ + H₂O → H₂CO₃ + 2NaOH

2Na⁺ + CO₃^2- + H⁺ + OH^- → 2Na⁺ + 2OH^- + H₂CO₃,

то фенолфталеїн (pH 8-10) забарвлює розчин у малиновий колір (Рис. 1)  

Рис.1

2. Приготування робочого розчину.

1 мл 0,005 %-го розчину Na₂СO₃ поміщаємо в мірну колбу на 100 мл, доводимо об'єм дистильованою водою до позначки й ретельно перемішуємо.

3. В медичний шприц на 100 мл набираємо 20 мл робочого розчину Na₂СO₃, потім відтягуємо поршень до позначки 100 мл, засмоктуючи досліджуване повітря, після чого активно струшуємо протягом 1 хв.

 Якщо розчин не знебарвлюється, набираємо нову порцію повітря, перед тим виштовхуючи попередню й залишаючи в шприці той же об'єм Na₂СO₃, струшуємо протягом 1 хв. Так повторюємо, доки забарвлення не зникне (лужне → нейтральне):   Na₂CO₃ + H₂O + CO2 → 2NaHCO₃ + 2H⁺.    

4. Об’єм  повітря, яке пройшло через шприц, дає змогу визначити концентрацію СО₂  за таблицею.

Залежність вмісту СО₂ в повітрі від об’єму повітря, що знебарвило 20 мл 0,005 % розчину соди

Залежність концентрації СО₂ від різних чинників ( кількості осіб і санітарно-гігієнічного стану приміщення)

Отримані числові значення відображаємо діаграмою.

ВИСНОВКИ                                                     

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1. Білявський Г.О., Фурдуй Р.С. Основи екологічних знань: підручник. – К.: Либідь, 1997. – 288 с.
2. Задорожний  К.М. Усі уроки екології. 11 клас. Проф. рівень /               К.М. Задорожний, О.Г. Стадник – Х.: “Основа”, 2011. – 363 с.
3. Зелений пакет. Посібник для вчителя. Посібник рекомендовано Міністерством освіти і науки України для використання у загальноосвітніх навчальних закладах України (Наказ Міністерства освіти і науки України від 07.12.2009 року№1/11-9999)
4. Сайт studepedia.org   Методична вказівка до практичного заняття з гігієни для студентів 3 курсу фармацевтичного факультету