XI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Соль земли Пермской

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Рейм Л.А. 1

---

1МБОУ Гимназия №17 г. Перми

Новокрещенова Н.В. 1

---

1МБОУ Гимназия №17 г. Перми

Работа в формате PDF

6.2 MB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Этим летом я с родителями побывал в двух городах на севере Пермского края – Соликамске и Усолье. Там, в Музее истории соли и в Усольском музее «Палаты Строгановых», я узнал много интересного о добыче соли и о роли солеварения в развитии нашего края. Там же я понял значение выражения «Пермяк – соленые уши».

После того как я услышал рассказ о добыче соли в Соликамске, мне стало очень интересно – можно ли самому в домашних условиях получить соль из соляного рассола?

Так получилось небольшое исследование, которое представлено ниже.

Цель работы: получение соли из рассола в домашних условиях.

Задачи:

узнать, что такое соль, классифицировать виды соли и методы ее добычи,

изучить историю добычи соли на территории Пермского края,

выяснить значение соли в жизни человека,

опытным путём установить возможность получения кристаллов соли из соляного рассола.

Что такое соль?

История не сохранила нам ни имен того народа или племени, который впервые стал употреблять в пищу соль, ни точной даты, когда люди научились добывать соль. Знакомство человека с солью восходит к самой глубокой древности, вероятно, к тому времени, когда в недрах мрачных пещер и в чаще первобытного леса вспыхнул первый костер.

«Пова́ренная соль, или пищева́я соль (хлорид натрия, NaCl; употребляются также названия хлористый натрий, каменная соль, «столовая соль» или просто «соль») – пищевой продукт (Приложение № 1). Представляет собой бесцветные кристаллы. Соль природного (морского) происхождения практически всегда имеет примеси других минеральных солей, которые могут придавать ей оттенки разных цветов (как правило, серого, бурого, розового). Производится в разных видах: крупного и мелкого помола, чистая, йодированная, нитритная и так далее. В зависимости от чистоты делится на сорта: экстра, высший, первый и второй»¹.

В зависимости от места и способа добычи соль имеет различные названия и соответственно свойства:

каменная соль - добывается из осадочных пород;

самосадочная соль - добывается из соляных озер (отлагается сама);

садочная поваренная соль - производится  бассейным способом из морской и озерной вод (выращивается людьми);

выварочная соль - добывается путем выварки ее из естественных и искусственных рассолов.

История соли в Пермском крае

«Добычей соли издавна занималось население Древней Руси. Вываривали ее из соляных ключей в Прикарпатье, добывали из морской воды на Беломорском побережье. В старинной уставной грамоте князя Святослава Ольговича, выданной в 1137 году Софийскому Новгородскому собору на право сбора в его пользу налога с соляных варниц, указывалось: «…на мори от чрена и от салгы по пузу». В XII — XV веках вываривали соль из соляных ключей Старой Руссы, Соли Переяславской, Соли Галицкой, Тотьмы»².

В 1430 году появились крупные солевары и в Пермском крае. Новгородские купцы братья Калинниковы построили варницы на реке Усолке близ впадения ее в Каму. Неподалеку от этого места позднее возникло поселение Соль Камская — будущий Соликамск.

«В 1515 году новгородский купец Фёдор Строганов основал соляные промыслы на Вычегде (в исторической Малой Перми) – нынешний Сольвычегодск. А затем его сын Аника получил от Ивана Грозного земли в среднем течение Камы, где соли оказались намного богаче. Строгановы быстро стали не только сильнейшей «соляной династией»  Прикамья, но и богатейшими людьми России вообще. В 1566-1606 годах «столицей» их уральских владений был Пыскор, а в 1606-1771 годах – слобода Новое Усолье, ныне известная как город Усолье напротив Березников»³.

Пермская соль, или «пермянка», так ее часто называли, все больше и больше вытесняла с рынков Московского государства соль, привезенную из Беломорья, Сольвычегодска, Балахны.

Поселение Соль Камская (современный Соликамск) стало крупнейшим солеваренным центром. В 70 – 80-х годах XVII века 200 варниц у Соли Камской вываривали до 7 миллионов пудов соли в год, что составляло 70 % общероссийской выварочной соли.

Побывав в Музее истории соли в Соликамске, я узнал, как добывали соль. Усть-Боровской солеваренный завод, основанныйкупцом Александром Васильевичем Рязанцевым, сохранился в начальном виде до наших дней. Его здания и сооружения – единственный сохранившийся в России комплекс цикла соледобычи XVII-XIX веков.Первая соль на нем была выварена в 1882 году, а закрылся завод только 01 января 1972 года, проработав целый век, и производил соль по такой же технологии до 70-х годов XX века.

Получение соли – сложный и трудоемкий процесс. Сначала ее вываривали из рассолов, добываемых с помощью колодцев и примитивных рассольных труб. Такая труба состояла из одной матицы – толстого выдолбленного дерева длиною в несколько сажен, пропускавшего сквозь себя бадью, которой и поднимали рассол (Приложение № 2).

Затем выкачивание рассола из-под земли осуществлялось при помощи рассолоподъемных башен с использованием паровой машины. Рассолоподъёмные трубы этих башен были деревянными (Приложение № 3).

Затем соляной рассол перетекал в соляной ларь (Приложение № 4), где отстаивался, оттуда переливался в варницу (Приложение № 5).

Процесс варки соли был очень сложным. В цирен (прямоугольный поддон-сковороду) наливали рассол, одновременно разводили огонь в печи. После закипания рассола специальными лотками и черпаками убирали грязь и примеси. Готовность соляного раствора проверяли палкой с рисками, на палке должны были остаться кристаллы соли. Когда рассол максимально концентрировался, закрывали печь и двери варницы, для того чтобы соль кристаллизовалась. Полный производственный цикл варки (без отстоя в соляном ларе) составлял 24 часа (Приложение № 6).

Соль вручную собиралась, перегружалась и складировалась в амбарах (Приложение № 7), расположенных на берегу Камы. Затем с началом судоходства на баржах перевозилась на всероссийские ярмарки.

У работников завода смена длилась от 8 до 12 часов. Меня впечатлило, что дети начинали трудиться на солеваренном промысле с 11–12 лет. А «Оповещалами», например, нанимали даже 8-летних детей, которые бегали по дворам и пели под окнами работников сользавода молитвы – созывая их на смену. Ребята постарше (12–17 лет) служили ездоками на лошадях. Они беспрерывно гоняли лошадей по кругу, чем приводили в движение конный ворот для стабильной подачи рассола. Такая смена длилась шесть часов.

В музее есть фотография конца XIX века, запечатлевшая соленосов у амбара (Приложение № 7). За спиной у них огромные мешки. Для женщин норма в одном мешке была – 3 пуда, это 48 кг соли. Мужчины таскали по 5–5,5 пудов, что составляло 80–88 кг. «Пермянка» – соль мелкая, она сыпалась на голову, попадала на уши и раздражала кожу. Отмывать ее было некогда, поэтому соль въедалась в уши, отчего они становились красными, воспалялись и шелушились. Когда человек снимал головной убор, становились видны его просоленные уши, так пермяков узнавали на всех ярмарках. Отсюда и пошло «солёное» прозвище, которое распространилось на всех жителей края.

Соль в доме всегда очень ценилась, чем больше была солонка, тем богаче считался дом. Также подавали самую большую солонку дорогому гостю, а если гостя не хотели видеть, то хозяйка могла демонстративно убрать соль со стола.

Отсюда появилось много пословиц, поговорок и примет про соль.

«Если рассыпали соль – к ссоре». Соль считалась символом достатка, ведь она была очень дорогой, и ценилась на вес золота.

«За хлебом-солью всякая шутка хороша».

«За хлеб-соль не платят, кроме спасибо».

Хлебом-солью на Руси встречали, чествовали. Хлебом-солью величали. Хлебом-солью начинали новую жизнь в новом доме, благословляли молодых на свадьбе. Хлебом-солью отгоняли нечистую силу.

Пришедшего в дом надо было усадить за стол с хлебом-солью, нельзя было нарушить обычай, точно так же, как и отказаться от приглашения. «От хлеба и соли сам царь не отказывается». Проявление гостеприимства и его принятие были залогом дружбы, доверия.

Значение соли в жизни человека

4.1. Биологическая важность соли:

Соль жизненно необходима для жизнедеятельности человека, равно как всех прочих живых существ. Ион хлора в соли является основным материалом для выработки соляной кислоты — важного компонента желудочного сока.

Ионы натрия вместе с ионами других элементов участвуют в передаче нервных импульсов, сокращении мышечных волокон, поэтому недостаточная их концентрация в организме приводит к общей слабости, повышенной утомляемости и другим нервно-мышечным расстройствам. При этом переизбыток натрия вызывает задержку жидкости и повышение кровяного давления.

О необходимом количестве соли в рационе существуют разные данные: 

Всемирная организация здравоохранения рекомендует ограничивать потребление натрия 2 граммами в день для взрослых, что соответствует 5 граммам поваренной соли.

Американские медики рекомендуют ограничивать потребление соли чайной ложкой в день для здоровых людей (около 6 г), или даже меньшим количеством (менее 4 г) из расчёта, что в поваренной соли содержится примерно 40 % натрия (рекомендуемое количество может увеличиваться при занятиях, связанных с тепловым стрессом, повышенным потоотделением или некоторых болезнях). При этом следует учитывать, что в это количество входит соль в полуфабрикатах, соусах, консервах и тому подобном, а источниками натрия могут являться и другие продукты сами по себе или пищевые добавки.

Признаками нехватки соли являются головная боль и слабость, головокружение, тошнота. Самочувствие улучшается после добавления соли в пищу.

4.2. Пищевая промышленность:

Соль обладает слабыми антисептическими свойствами; 10—15%-е содержание соли предотвращает развитие гнилостных бактерий, что служит причиной её широкого применения в качестве консерванта пищи и иных органических масс (кожи, древесины, клея).

4.3. Химическая промышленность:

Поваренная соль используется в промышленности для получения соды, хлора, соляной кислоты, гидроксида натрия и металлического натрия.

4.4. Противообледенительный реагент:

Соль, будучи смешанной со льдом (в том числе в форме снега), вызывает его таяние. Температура кристаллизации соли зависит от количества соли в растворе, т.е. чем выше концентрация соли, тем ниже температура кристаллизации раствора. Так, соль используется для очистки дорог от льда и снега.

Проведение экспериментов

Выращивание кристаллической соли из концентрированного соленого раствора (Приложение №8).

Для проведения этого эксперимента мне понадобились: банка с водой, соль крупная, веточка, нитка, привязанная к карандашу.

В банку с теплой водой я добавил крупную соль, постепенно размешивал. Раствор из соли я сделал из расчета 180 гр. на 0,5 литра (такая концентрация соли (360 гр. на 1 литр) в самом соленом озере России – о. Баскунчак Астраханской области). Потом полученный раствор профильтровал через сито. Затем в банку поставил веточку и отпустил нитку с грузиком.

1-й день эксперимента – ничего не изменилось, раствор остался прозрачным, кристаллов на поверхности банки, нитке, ветке и карандаше не обнаружилось.

2-й день эксперимента – ничего не изменилось, раствор остался прозрачным, кристаллов на поверхности банки, нитке, ветке и карандаше не обнаружилось.

3-й день эксперимента – появились первые кристаллы соли на стенках банки и нитке.

4-й день эксперимента – появились первые кристаллы соли на ветке.

5-й день эксперимента – появились кристаллы на карандаше, к которому привязана нитка.

7-й день эксперимента – кристаллы соли появились по внутренней окружности верхней части банки.

8-й день эксперимента – количество кристаллов соли продолжило расти на нитке, ветке и на всех поверхностях.

13-й (последний) день эксперимента – вся поверхность банки над раствором покрыта толстым слоем кристаллов соли.

Таким образом, по мере испарения воды из банки кристаллы соли образуют все новые и новые слои. Соль кристаллическое вещество и поэтому по мере испарения воды, она переходит в твердое кристаллическое состояние.

Выпаривание кристаллической соли из концентрированного соленого раствора (Приложение №9).

Для проведения этого эксперимента мне понадобились: соль крупная, банка с водой, чугунная сковородка.

В банку с теплой водой я добавил крупную соль, постепенно размешивал. Раствор из соли я сделал из расчета 180 гр. на 0,5 литра (такая концентрация соли (360 гр. на 1 литр) в самом соленом озере России – о. Баскунчак Астраханской области). Потом полученный раствор профильтровал через сито.

Готовый раствор я с родителями налил в чугунную сковородку, поставил ее на плиту. На максимальной температуре довел раствор до кипения, спустя 10 минут вся вода из раствора испарилась и на сковороде осталось 130 граммов соли.

При таком методе потери составили порядка 50 граммов с 0,5 литра раствора при начальной концентрации 360 гр. на 1 литр.

Эксперимент считаю удавшимся, так как из соленого раствора я смог получить кристаллы соли.

Данный эксперимент, как и первый, подтверждает, что соль кристаллическое вещество.

Изучение плотности соли (Приложение №10).

Для проведения этого эксперимента мне понадобились: две банки с водой, соль крупная, яйцо.

В ходе проведения первых двух опытов я узнал еще очень интересную особенность соли, при разном содержании соли меняется плотность раствора.

Я опустил яйцо в банку с водой, и оно сразу утонуло. Потом я переложил яйцо в банку с соленым раствором, яйцо не утонуло, а всплыло. Удельный вес соли в растворе оказался выше веса яйца. Такие же свойства имеет Мертвое море.

Незамерзающая соль (Приложение №11).

Для проведения этого эксперимента мне понадобились: две емкости с водой, соль крупная.

Я приготовил также соленый раствор, в одну емкость я добавил простую воду, во вторую соленый раствор и обе убрал в морозильную камеру холодильника на 24 часа.

Через 24 часа я достал обе емкости и обнаружил, что вода в первой емкости превратилась в лед, во второй емкости соленый раствор остался жидким и не замерз.

Итогом эксперимента стало следующее открытие – соль не замерзает. Температура кристаллизации соли зависит от количества соли в растворе, т.е. чем выше концентрация соли, тем ниже температура кристаллизации раствора.

Заключение

В результате работы я также узнал, что Верхнекамское месторождение солей образовалось в далекую геологическую эпоху, так как 200 миллионов лет назад на территории Пермского края находилось море. Под действием солнечных лучей вода нагревалась и испарялась. Из соленой морской воды постепенно оседали и накапливались соли. Море несколько раз отступало, мелело, потом снова наполнялось водой и, наконец, просто исчезло. За миллионы лет на нашей территории образовалось огромное месторождение каменных, калийных, калийно-магниевых солей, белоснежных, серо-голубых, оранжевых и красных (Приложение №12).

Я рад, что в ходе проведенных мной опытов, мне удалось получить кристаллы соли из соляного рассола, как добывали соль много веков в Прикамье. Норму соленоса мужчины (5,5 пудов или 80-88 кг) мне конечно пока не осилить, но я знаю, что в своем 8-летнем возрасте на Сользаводе я мог бы работать «оповещалой».

Список использованных источников литературы

Гашева К.Б. Пермский край. Самое-самое.

https://nashural.ru/article/istoriya-urala/permskaya-sol/.

https://newchemistry.ru/letter.php?n_id=5121.

http://muzeisolik.ru/.

https://www.o-soli.ru/istoriya-soli/rozhdenie-soli/.

https://www.nkj.ru/archive/articles/9198/.

Приложения

Приложение №1. Соль пищевая.

Приложение №2. Калинниковская скважина на реке Усолка.

Приложение №3. Рассолоподъемная башня.

Приложение №4. Соляной ларь.

Приложение №5. Варница.

Приложение №6. Соляной амбар.

Приложение №7. Соленосы у стены амбара

Приложение №8. Эксперимент №1

Приложение №9. Эксперимент №2

Приложение №10. Эксперимент №3

Приложение №11. Эксперимент №4

Приложение №12. Шахты Верхнекамского месторождения