XI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Поваренная соль и её свойства
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
ВВЕДЕНИЕ
Хлорид натрия NaCl — хорошо растворимая в воде соль, известна под названием поваренная. Соль является минеральным веществом. Без нее невозможна жизнь растений, животных и человека, так как она обеспечивает важнейшие физиологические процессы в организмах: в крови соль создает необходимые условия для существования красных кровяных телец, в мышцах обусловливает способность к возбудимости, в желудке образует соляную кислоту, без которой было бы невозможным переваривание и усвоение пищи. Значение соли отражено в многочисленных пословицах, поговорках, обычаях, афоризмов, в которых подчеркивалось глубокое значение соли в жизни человека.''Хлеб да соль» - вот одно из пожеланий, которым русские люди с давних пор обменивались друг с другом во время приема пищи, подчеркивая равноценное с хлебом значении соли. Хлеб и соль стали символом гостеприимства и радушия русской нации. Говорят: “Чтобы узнать человека, надо с ним пуд соли съесть». [1]. Оказывается, ждать не так уж долго: за два года двое съедают пуд соли (16 кг), так как в год каждый человек с пищей потребляет от 3 до 5,5 кг соли. Одна присказка «без золота прожить можно, а без соли нельзя» чего стоит! Значит соль важный минерал и в связи с этим у нее особые свойства. Тема нашего исследования «Поваренная соль и ее свойства»
Актуальность данного исследования заключается в том, чтобы изучить свойства соли, выяснить – действительно ли соль необходима людям. Привлечь учащихся к участию в изучении данной темы. Гипотеза: если изучим свойства соли, тогда поймем, почему соль важный минерал. Цель работы: изучить свойства соли. Для достижения данной цели мы поставили следующие задачи:
изучить литературу по данной проблеме;
изучить физические и химические свойства поваренной соли
провести эксперимент по определению физических и химических свойств школе и дома;
проанализировать результаты исследования и сделать выводы.
Объектом исследования явилась поваренная соль.
Предметом исследования стали физические и химические свойства поваренной соли.
Методы исследования:
Наблюдение
Изучение литературы
Проведение опыта
Обработка результатов
Фотографирование.
Работа состоит из введения, двух глав, обобщений и выводов, библиографии.
ГЛАВА I. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
1 История поваренной соли.
Необходимость соли для жизни была известна со времен глубочайшей древности. Имеются свидетельства того, что добыча поваренной соли осуществлялась еще 3-4 тыс.лет до нашей эры.
А ведь соль когда-то была дорогим товаром. Ломоносов писал, что в то время за четыре небольших куска соли можно было купить раба. Соль подавали на стол в дорогих солонках, ее берегли, экономили, хвастались ею: наличие соли на столе было признаком достатка и благополучия.
Солью запасались на случай бедствий и ею расплачивались вместо денег. Латинское слово "salarium" и английское слово "salary", означающие "жалованье", "зарплата", - имеют "солевое" происхождение. . Из-за соли происходили народные волнения и военные столкновения – например, знаменитые "соляные бунты" и войны за месторождения каменной соли и соляные водоемы. Ценность соли породила целый ряд пословиц, поговорок, афоризмов, в которых подчеркивалось глубокое значение соли в жизни человека. Одна присказка "без золота прожить можно, а без соли нельзя" чего стоит!
Соль стала очень рано одной из самых важных единиц обмена. Было время, когда на Руси княжеским дружинам платили солью, а в царской России соль входила в состав жалованья. На протяжении многих веков в разных государствах, где соли было мало, она ценилась очень высоко.
Первое упоминание о солеварении на Руси датируется XII веком. Но тогда торговля солью была вольным промыслом. Ее продавали наряду с мехами, кожей, воском и медом. Между тем вывозить соль в больших объемах за границу не разрешалось. А при царе Михаиле Федоровиче продажа соли иностранцам каралась смертной казнью. Добывать соль было трудно во все времена.
Самые крупные месторождения каменной соли были на Урале в районе Донбасса и в Прикаспийской низменности.
В России еще в XVI веке известные русские предприниматели Строгановы самые большие доходы получали от добычи соли. С предгорий Урала соль отправлялась в Москву, Казань, Нижний Новгород, Калугу, даже за границу.
2. Способы добычи и основные месторождения поваренной соли.
В земной коре и на ее поверхности наряду с залежами различных нерастворимых в воде минералов находятся залежи растворимых минералов — солей, встречающихся как в виде твердых отложений, так и в виде растворов.
Соляные месторождения — это остатки высохшего древнего океана. Соляные пласты могут располагаться и под землей (глубина их залегания может достигать) более 1 км, и на поверхности — в этом случае они часто образуют соляные озера. Эти залежи возникали на протяжении многих периодов жизни земли, когда создавались благоприятные для их появления климатические условия. Источником этих залежей является морская вода, из солей которой образовались и месторождения ископаемых солей, и соляные озера, и подземные рассолы. При испарении морской воды концентрация солей постепенно повышалась.
Хлорид натрия находится в природе уже в готовом виде. Но особенно его много в морской воде и в соленых озерах, в больших массах он встречается в виде твердой каменной соли. Подсчитано, что в морской воде всех морей и океанов содержится столько соли, что она могла бы покрыть весь земной шар пластом толщиной в 45м.
Твердая или каменная соль образует под землей огромные горы, не уступающие по величине высоким пикам Памира и Кавказа. Основание этой горы лежит на глубине 5-8 километров, а вершины поднимаются до земной поверхности и даже выступают из нее. Также гигантские горы называют соляными куполами.
Соль в чистом виде практически не существует, обычно имеет различные примеси.
Наибольшее количество поваренной соли получают, добывая каменную и самосадочную соль. Выварочную и бассейновую соли производят незначительное количество — менее 5%. Способы добычи хлорида натрия практически не изменились с древних времен, причем производство вещества имеется практически в каждой стране. Назовем основные способы:
Выпаривание в специальных резервуарах морской воды. В данном случае в составе обычно входит множество полезных элементов, в том числе йод.
Добыча из недр земли в карьерах и шахтах – такое вещество почти не содержит влаги и примесей.
Вымывание и выпаривание соляного раствора, таким образом производят соль сорта «Экстра», она отличается наивысшей степенью очистки.
Собирание со дна соляных озер, так получают самосадочную соль, которая как и морская, содержит немало необходимых организмам минеральных элементов.
Одним из распространенных способов добычи поваренной соли является открытый способ. Разработку данным способом производят тогда, когда верхний горизонт соляного пласта находится на небольшой глубине. Соль таким способом добывают на глубине до 20 метров, а порой и до 150 метров. В этом случае устраивают карьер или разнос, для этого пласт соли разрыхляется (дробится) механическим или взрывным способом, чтобы удалить верхний слой покровных пород, затем производят выемку соли. На крупных разработках для этой цели используют экскаваторы, скреперы с лебедками или с тракторной тягой, механические лопаты и другие механизмы. Одним из недостатков добычи соли открытым способом является загрязнение соли наносами пыли, а особенно заливание карьера атмосферными осадками и почвенными.
3.Виды соли
На сегодняшний день существует множество видов соли. Среди них есть, можно сказать, классический и экзотические. Первые давно вошли в наш рацион. Они издавна и по сей день применяются при приготовлении пищи и создании различных лекарственных и косметических средств:
Каменная соль – обычная соль без особых примесей.
Йодированная соль – натрий хлор, который искусственно обогащают йодом, он очень популярен в регионах, где люди страдают йододефицитом.
Фторированная соль – обогащается фтором полезна для зубов.
Диетическая соль отличается сниженным содержанием натрия, из-за чего имеет немного другой вкус.
Экзотические виды соли используются в разных кухнях мира, среди них вулканическая индийская соль, гималайская розовая, французская копченая и многие другие. Такие продукты отличаются оттенками и наличием специфических привкусов.
4. Значимость соли, её свойства и состав.
Соль не вырабатывается организмом самостоятельно, но имеет очень важное значение в обменных процессах. Хлор нужен для синтеза соляной кислоты в желудке, а также других веществ, которые отвечают за расщепление жира. А натрий обеспечивает корректную работу мышц и нервной системы, он влияет на состояние костей и усвоение питательных веществ толстым кишечником.
Соль участвует в обменных процессах на уровне клеток, благодаря ей ткани получают необходимое количество элементов. Натриево-калиевое соединение отвечает за проникновение аминокислот и глюкозы через клеточную мембрану.
Пищевая соль обладает отличными антибактериальными свойствами. Она является эффективным защитником от вредоносных бактерий.
Еще одно полезное свойство хлорида натрия состоит в том, что он усиливает вкус продуктов, способствуя увеличению удовольствия от их потребления и аппетиту.
Хлорид натрия Na CI – хорошо растворимая в воде соль, известна под названием поваренная соль. Без этой соли невозможна жизнь растений, животных, человека, так как она обеспечивает важнейшие физиологические процессы в организмах: в крови соль создает необходимые условия для существования красных кровяных телец, в мышцах обусловливает способность к возбудимости, в желудке образует соляную кислоту, без которой было бы невозможно переваривание и усвоение пищи.
В теле человека до 3кг минеральных солей, из которых 5/6 входит в состав скелета, значительную долю занимает поваренная соль. При весе 50кг в нашем организме содержится около 150г соли.
Поваренная соль – необходимая составная часть пищи. Она «отвечает» за то, чтобы жидкость в клетках и вокруг них распределялась равномерно. Кроме того, без неё невозможна деятельность наших нервов и мускулов. Так же в небольших количествах она содержится в желудочном соке. Чтобы постоянно иметь в организме достаточное количество соли, мы должны съедать 10-12г соли ежедневно. За год человек потребляет 4,5кг соли. А за 70 лет жизни 200-300кг. Хронический недостаток соли в организме может привести:
к головокружениям и обморокам;
нарушениям сердечной деятельности;
резкому сокращению выделения пищеварительных соков;
снижению аппетита;
уменьшению количества воды в крови и организме.
Ежедневная добавка 3-4 г соли в пищу снимает эти болезненные явления. Грудной ребёнок получает соль с молоком матери. Однако чрезмерное потребление соли вредно для здоровья:
нарушается деятельность сердца, почек;
возникают отёки ног;
повышается кровяное давление.
5.Применение поваренной соли
Продукт широко используют в различных областях. Одна из самых популярных сфер применения – кулинария. Здесь соль – это важная составляющая практически всех блюд. Она входит в состав мясных и овощных кушаний, основных блюд и десертов.
Кроме того, с ее помощью консервируют продукты, и для придания особого вкуса, и для сохранения их до следующего урожая. Хлористый натрий убивает бактерии, благодаря чему засоленная еда долгое время остается пригодной для употребления.
Еще одна значительная сфера использования пищевой соли – медицина (сюда также можно включить косметологию). На основе соляных растворов готовятся различные препараты. Кроме того, само вещество используют для того, чтобы улучшить состояние человека или животного.
При простудах, ангине и других заболеваниях верхних дыхательных путей часто рекомендуют периодические солевые полоскания. Чтобы избавиться от затяжного насморка и избежать гайморита, врачи советуют делать прогревания: соль насыпают в мешочек и подогревают на сковороде, затем мешочек прикладывают к переносице.
Натрий хлор используют для укрепления ногтей, а также для приготовления косметических средств.
6. Советы по использованию соли.
1. Чтобы сохранить живые цветы дольше, необходимо в вазу с водой насыпать немного соли.
Чтобы оконные стекла не запотевали, между рамами издавна ставилистаканчики с солью.
Замерзшие оконные стекла также можно легко очистить крепкимраствором соли.
Стеклянная посуда лучше блестит, когда ее после мытьяополаскивают подсоленной водой.
Зимой солью посыпают дороги, потому что температура замерзаниясоляного раствора намного ниже, чем температура замерзания воды.
Перед тем как зажечь свечу, обмакните ее в соленую воду - свеча небудет оплывать, будет гореть ровнее и дольше.
Запах масляной краски, который держится в квартире после ремонта, быстрее исчезнет, если в нескольких местах поставить тарелки с солью.
Вода в грелке долго не остынет, если в нее добавить хотя быполовину чайной ложки соли.
Коржики и бисквиты не пригорят на железном листе, если днодуховки посыпать мелкой солью.
Если картофель солить в конце жарки, то он будет иметь хрустящуюкорочку.
Если убежавшее молоко пролилось на горячую плиту, надо засыпать залитое место солью, и накрыть его мокрой бумагой - запах не распространится по всему помещению.
Чтобы предупредить насморк, каждый день нужно втягивать в носсоленую воду - поочередно в одной и другой ноздрей.
Если болит горло, можно в стакан с горячей водой добавить по одной чайной ложке соли, несколько капель йода, а затем этим раствором полоскать горло или закапывать нос.
Если в платок насыпать 2-3 столовые ложки соли, нагреть, положитьна нос или грудь как компресс, это хорошо помогает при кашле и насморке.
Зубы станут белыми, если 2 раза в неделю чистить их питьевой содой,пополам смешанной с солью.
Соль, мука и вода – это все, что необходимо для приготовления соленого теста. Соленое тесто – это изумительный по своей доступности и пластичности материал! Из него можно сделать все что угодно! Например, забавные объемные и плоские фигурки, красочное панно и т.д.
ГЛАВА II. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Описание проведенных испытаний
Описание физических свойств и внешнего вида поваренной соли.
Хлорид натрия имеет вид бесцветных кристаллов, крупного помола. (Приложение №1)
Магнитные свойства: не притягивается
Плотность: 2,16
Температура плавления 800,8 С
Температура кипения 1465 С.
Коэффициент растворимости NaCl (в г на 100 г воды) равен 35,9 при 21 °C и 38,1 при 80 °C.
Опыт №1. Растворимость в воде в зависимости от температуры и присутствия хлороводорода, гидроксида натрия.
Оборудование: Хлорид натрия – NaCl, соляная кислота - HCl, гидроксид натрия – NaOH, вода (холодная и горячая), химические стаканы, штатив с пробирками, ложечка
Ход работы:
1.В два химических стакана налили горячую и холодную воду. В каждый стакан внесли поваренную соль (одну чайную ложку). При интенсивном перемешивании наблюдали за скоростью растворимости поваренной соли в холодной и горячей воде.
2.В пробирки с растворами хлороводорода и гидроксида натрия внесли несколько кристаллов поваренной соли.
Вывод:Растворимость в воде в зависимости от температуры и присутствия хлороводорода, гидроксида натрия:
хлорид натрия умеренно растворяется в воде;
хлорид натрия растворяется в холодной и горячей воде практически одинаково;
растворимость хлорида натрия в присутствии хлороводорода и гидроксида натрия не значительна.
Опыт №2. Сравнение скорости замерзания пресной и соленой воды.
Химикаты и оборудование: хлорид натрия - NaCl, пресная вода, ложечка,1,5 пластиковые бутылки (две штуки), чашка для воды.
Ход работы:
В чашку налили пресную воду, добавили в нее несколько чайных ложек соли. Налили в бутылку, обозначенной цифрой I. В бутылку, которая обозначена цифрой II, налили пресную воду. И наблюдали в течение 12 часов.
Вывод: Пресная вода замерзла в течение 4 часов при температуре -20 С0. Соленая вода начала замерзать через 7 часов.
Опыт №3. Описание химических свойств поваренной соли.
Химикаты :
Серная кислота – H2SO4 ,
хлорид натрия – NaCl,
нитрат серебра – AgNO3,
сульфат меди – CuSO4,
азотная кислота - HNO3 ,
соляная кислота – HCl,
уксусная кислота – CH3COOH,
Оборудование: штатив с пробирками, спиртовка, держатель, стеклянная лопаточка, платочек обработанный солью, фарфоровые чашечки, химические стаканы, штатив.
Ход работы.
1.Действие на поваренную соль растворами кислот разной силы.
В четыре пробирки внесли по 2 грамма поваренной соли и в каждую добавили серной кислоты, азотной кислоты, соляной кислоты, уксусной кислоты.
1. Взаимодействие поваренной соли с растворами кислот разной силы.
2NaCl + H2SO4= Na2SO4 + 2HCl↑ выделяется бесцветный газ с резким запахом - хлороводород
NaCl + HNO3 = NaNO3 + HCl↑ выделяется бесцветный газ с резким запахом - хлороводород
NaCl + HCl =
NaCl + CH3COOH =
2.Взаимодействие раствора поваренной соли с солями.
В две пробирки налили по 2 мл поваренной соли и добавили нитрат серебра и сульфат меди.
Взаимодействие поваренной соли с солями.
NaCl + AgNO3 = AgCl↓ + NaNO3
белый творожный осадок
NaCl + CuSO4 = реакция не идет
3.Сжигание поваренной соли.
В фарфоровую чашечку внесли поваренную соль и подожгли. Приготовили два платочка. Один смочили в крепком растворе поваренной соли и высушили. Подожгли.
Вывод: Реакция соли на огонь.
Соль не горит. При смачивании спиртом, спирт сгорает, а соль нет.
Платочек, обработанный поваренной солью не горит.
2.2Выводы по практической части.
Поваренная соль имеет кристаллическое строение, не притягивается магнитом, температура плавления и кипения – высокие, плотность 2,16. Умеренно растворяется в воде, растворимость мало зависит от температуры: растворимость хлорида натрия существенно снижается в присутствии хлороводорода, гидроксида натрия. Соленая вода плохо замерзает при низких температурах. Поэтому ею посыпают дороги зимой и поливают соляным растворам. Поваренная соль взаимодействует с сильными кислотами с образованием хлороводорода – газа с резким запахом.Поваренная соль взаимодействует с нитратом серебра с образованием белого творожистого осадка. Ионы серебра Ag + являются реактивом на хлорид - иона Сl-. С сульфатом меди реакция не идет. Соль не горит, поэтому ее можно использовать как пропитку для бумаги или материала от пожаров.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Соль является минеральным веществом. Без нее невозможна жизнь растений, животных и человека, так как она обеспечивает важнейшие физиологические процессы в организмах: в крови соль создает необходимые условия для существования красных кровяных телец, в мышцах обусловливает способность к возбудимости, в желудке образует соляную кислоту, без которой было бы невозможным переваривание и усвоение пищи. Значение соли отражено в многочисленных пословицах, поговорках, обычаях, афоризмов, в которых подчеркивалось глубокое значение соли в жизни человека. Значит соль важный минерал и в связи с этим у нее особые свойства, поэтому темой нашего исследования стала изучение свойств поваренной соли. Выдвинутая рабочая гипотеза в ходе исследования нами была проверена и доказана, т..е.изучить свойства соли, выяснить – действительно ли соль необходима людям. Сформулируем выводы по работе:
Изучая литературу мы выяснили, что поваренная соль имеет плотность 2,16, температура плавления 800,8 Со, температура кипения 1465 Со, коэффициент растворимости поваренной соли (в г на 100 г воды) равен 35,9 при 21 °C и 38,1 при 80 °C.
Выяснили что: не притягивается магнитом, имеет вид бесцветных кристаллов, не имеет запаха, не имеет цвета.
Умеренно растворяется в воде, но растворимость в холодной и горячей воде практически одинакова.
Не растворяется в присутствии хлороводорода и гидроксида натрия.
Подсоленная вода не замерзает, поэтому ее используют коммунальные службы зимой, посыпая дорожки или обрабатывая соляным раствором дороги.
Не горит, поэтому насыщенным раствором соли можно использовать в качестве противопожарной пропитки для бумаги, ткани.
Хлорид натрия взаимодействует с нитратом серебра с образованием творожистого осадка. Ионы серебра Ag + являются реактивом на хлорид - иона Сl-. С сульфатом меди реакция не идет.
Взаимодействует с сильными кислотами, с образованием хлороводорода.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПРАВОЧНИК
1. О.С. Габриелян. Химия.8 класс. Москва. Дрофа. 2011
2. А.И. Бусев Определения, понятия, термины в химии. Москва. Просвещение.1981.
3. ru.wikipedia.
4.http://livescience.ru
5.http://n-t.ru/ri/kk/hm03.htm
6.medicinform.net
7.http://livescience.ru
ПРИЛОЖЕНИЕ
Приложение№1. Химикаты и оборудование. Внешний вид поваренной соли.
Приложение №2. Растворимость поваренной соли.
Приложение №3. Результаты замерзания пресной и соленой воды.
Приложение №4.Химические свойства поваренной соли.
Приложение №5.Опыт: Сжигание пропитанного раствором соли платочка.