XII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Исследование свойств и качества питьевой воды с. Старые Туймазы
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Вода – самое простое и в то же время самое уникальное вещество на земле. Но вода таит в себе множество тайн и загадок. Ее до сих пор продолжают исследовать ученые, находя все больше интересных данных о воде. Вода играет огромную роль в нашей жизни, она постоянная наша спутница - значение воды очень трудно переоценить. Вода - одно из самых важных для человека веществ. Вода существует повсюду - в океанах и морях, реках и озёрах, под землёй и над землёй, в почве. Много воды содержится в атмосфере: это облака, туман, пар, дождь, снег. Вода - самое распространенное вещество в мире: она занимает три четверти поверхности нашей планеты. Вода - это сама жизнь.[3,c.18]
А что если бы не было воды? Об этом даже подумать страшно. Не было бы дождя, снега, высохли бы реки, моря, озера, сгорели бы травы и деревья. Значит, не было бы рыб, птиц, животных и человека. Не было бы жизни на Земле.
Вода – это не просто обычная жидкость. Это самое распространенное вещество в природе и главная составная часть всех живых организмов. Сколько воды на Земле? Много или мало? Землю иногда называют «Голубой планетой». Оказывается, вода покрывает 70% поверхности Земли. Это много. Ученые подсчитали, что 97% всех запасов воды на планете Земля приходится на соленые воды морей и океанов. И только 3% водных запасов – пресная вода. А это очень мало. И поэтому, если мы хотим быть здоровыми сами и жить в чистом мире, нам необходимо беречь воду.[8,c.43]
Она постоянно совершает круговорот в природе. Когда солнце нагревает поверхность Земли, вода превращается в пары и попадает в атмосферу. Когда вода в атмосфере охлаждается, она образует облака.
Затем некоторое количество этой воды вновь выпадает на Землю в виде дождя.[1,c.93]
Актуальность темы: вода - главный компонент жизни. Она необходима для жизнедеятельности всего живого на Земле.
Цель исследования:
Исследовать с помощью экспериментов свойства и качество воды с.Ст.Туймазы.
Задачи исследования:
Прочитать и изучить литературу о воде, и её значимости на земле.
Узнать о существующих состояниях воды, о её удивительных свойствах и их применении.
Проверить её свойства опытным путем и при помощи наблюдений.
Исследовать качество воды с.Ст.Туймазы
Сделать выводы.
Гипотеза исследования:
Я считаю, что вода — это вещество на земле, которое обладает удивительными свойствами и питьевая вода должна быть чистой и полезной.
Методы и средства исследования:
Собственные знания и наблюдения;
Информация из книг;
Информация от других людей;
Информация из Интернета;
Эксперименты и опыты.
Предмет исследования: вода, ее свойства и качество.
Глава I. Роль воды в жизни человека.
Человек на 70% состоит из воды. Вода находится в крови, органах, мышцах и даже в мозгах человека! Маленькие дети содержат в себе еще больше воды - 80%. Вода играет важную роль в жизнедеятельности организма. Она доставляет к клеткам питательные вещества, витамины и микроэлементы, участвует в процессах терморегуляции (поддержание нормальной температуры тела) и дыхания. Кроме этого, снижение количества воды в организме человека хотя бы на 2% способствует снижению физических и интеллектуальных показателей на 20%. То есть даже развитие умственных способностей напрямую зависит от воды![6,c.113]
Удивительные свойства воды.
Ученые всего мира до сих пор продолжают исследовать уникальные свойства воды. Вода – единственное вещество на Земле, которое существует в природе во всех трёх агрегатных состояниях: жидком, твёрдом и газообразном (вода, лед и водяной пар). Вода удивительна своими самыми обычными свойствами. И некоторые из этих свойств мы сейчас рассмотрим и попробуем доказать на опытах.[4,c.23]
Глава II. Опытно-экспериментальная работа
2.1. Исследование свойств воды
Исследования по изучению свойств и качества питьевой воды проходили в домашних условиях и школьной лаборатории МБОУ СОШ №9 городского округа г.Октябрьский по адресу :ул.Комсомольская,д.20А.
Опыт №1. Прозрачность и цвет воды.
Берем два прозрачных стакана, в один наливаем воду, в другой-молоко. В оба стакана опускаем ложку. В стакане с водой –ложка видна, а в стакане с молоком- нет.(Приложение 1,фото№1). Вывод: вода - прозрачна и бесцветна.
Опыт №2. Чистая вода не имеет запаха.
Берем два стакана с водой, в один стакан добавляем каплю настойки валерьяны. Сначала понюхали стакан с простой водой, а затем воду, в которую мы добавили настой валерьяны. Мы убедились, что простая вода ничем не пахнет. ( Приложение 1,фото№ 2). Вывод: вода не имеет запаха.
Опыт №3. Вода безвкусна.
Очень часто дети слышат: «какая вкусная вода». Попробуем определить какая же вода на вкус. Берем два стакана, в один наливаем воду, в другой сок. Сначала пробуем воду, а затем сок. Какая же вода на вкус? Вода не имеет вкуса.( Приложение 1,фото№3). Вывод: вода безвкусна.
Опыт №4. Вода может течь и заполнить сосуды разной формы.
Берем две колбы, одна с водой, другая- пустая. Мы аккуратно переливаем воду из одной колбы в другую. Вода льется, потому что она жидкая. На этом опыте мы доказали еще одно важное свойство воды. Оно называется текучестью способность заполнить сосуды разной формы.[5,c.41] (Приложение 1,фото№ 4,5) Вывод: вода может течь и заполнить сосуды разной формы(текучесть воды).
Опыт №5. Под воздействием тепла вода превращается в пар.
Нальем воды в чайник, поставим на огонь. Когда вода в чайнике начинает кипеть, мы видим, как из носика чайника выходит пар. Вода при кипении превращается в прозрачный водяной пар. Этот процесс перехода жидкой воды в газообразное состояние называется испарением [5,c.39].Берем стекло и держим над паром, мы видим, как на стекле появляются капельки воды. Вода при воздействии тепла испаряется и конденсируется при охлаждении- это очень важное свойство воды, на основании которого происходит круговорот воды в природе.( Приложение 1,фото№6).
Вывод: под воздействием тепла вода превращается в пар.
Опыт №6. При замерзании вода превращается в лед.
Наливаем воду в колбу и выносим на мороз. Через несколько часов достаем колбу и видим, что вода замерзла и превратилась в лед. Мы наблюдаем твердое состояние воды.
Вывод: лед - это тоже вода.( Приложение 1,фото№7).
Опыт №7. Вода-растворитель
Мы приготовили два стакана с питьевой водой. В один стакан положили немного соли, в другой – измельченный мел. Хорошо перемешали воду в стаканах. Соли в стакане не видно, он растворился, а вода осталась прозрачной. Мел осел на дно стакана. Это хорошо видно. Вода с мелом стала мутная. (Приложение 1,фото№ 8).
Вывод: Вода имеет свойство растворять некоторые вещества, вода-растворитель.
Можно ли очистить мутную воду, чтобы она вновь стала чистой, прозрачной? Проверим это на опыте.
Опыт №8. Очистка воды.
Берем два стакана, в одном мутная вода ( в которой мы растворяли мел), второй пустой. В стакан с мутной водой кладем измельченный активированный уголь. В пустой стакан ставим воронку с фильтровальной бумагой. Аккуратно переливаем воду с активированным углем. Можно понаблюдать за водой, которая будет течь в стакан. Проверим воду на прозрачность. Вода стала вновь прозрачной. Такой способ воды называется фильтрацией [7,c.57] Приложение 1,фото№ 9,10).
Вывод: мутную воду можно очистить.
Опыт№9. Плотность соленой воды выше плотности пресной.
Берем два стакана с водой. Помещаем в один из стаканов куриное яйцо. Что с ним стало? Оно утонуло. В другой стакан с водой кладем соль, перемешиваем и опускаем туда яйцо. Яйцо не утонуло, а плавает на поверхности. Это происходит потому, что плотность соленой воды выше и она выталкивает яйцо на поверхность. (Приложение 1,фото11).
Вывод: плотность соленой воды выше пресной.
Мы знаем, что у жидкостей есть такое свойство как смешиваемость с другими жидкостями. Но есть такие, которые не смешиваются, например, масло и вода. Попробуем доказать это на опыте. [7,c.93]
Опыт №10. Несмешиваемые жидкости. «Вулкан».
Берем стакан с чистой водой, добавляем туда гуашь, тем самым окрашивая воду. Затем в стакан с окрашенной водой наливаем растительное масло. И что же мы видим? Слой масла оказался наверху. Попробуем перемешать. Плотно закрываем стакан рукой и встряхиваем, пока обе жидкости не перемешаются. Смешались ли вода и масло? Масло осталось наверху, а вода внизу. Так происходит, потому что вода тяжелее масла. А теперь добавим в стакан с водой и маслом соду и уксус .Образуются пузырьки, которые выталкивают воду на поверхность. Сода и уксус при смешивании выделяют углекислый газ, который перемешивает наш «коктейль», похожий на вулкан.( Приложение 1,фото № 12,13).
Вывод: плотность воды выше плотности масла.
2.2.Проведение опроса
Я попросил ребят из своей группы узнать у своих родителей откуда они берут воду для питья и устраивает ли их качество питьевой воды. Было опрошено 25 человек. Было задано 3 вопроса.
Вопрос №1.Какую воду вы пьете?
Вопрос№2.Устраивает ли вас качество воды?
Вопрос №3. Какие способы очистки воды вам известны?
Результаты опроса приведены в Приложении 2.
2.3. Исследование качества питьевой воды с.Ст.Туймазы.
Для исследования качества питьевой воды с.Ст.Туймазы мы взяли 5 проб.
Проба №1.Вода бутилированная «Живая вода»
Проба №2. Вода из колонки (сырая)
Проба №3. Вода из колонки (кипяченная)
Проба №4. Вода из скважины
Опыт №1.Определение кислотности воды индикаторной бумагой.
Для определения кислотности воды мы использовали лакмусовую индикаторную бумагу. (Приложение 3,фото № 14)
Вывод: окрашивания лакмусовой бумаги не наблюдали. Вода во всех пробах нейтральная.
Опыт №2. Определение кислотности воды при помощи цифровой лаборатории Nova.
Для определения кислотности воды мы использовали цифровую лабораторию Nova.
Ход работы:
1.Включить Цифровую лабораторию Nova.
2.Подключить датчик «Определение кислотности»
3. Выбрать категорию «Стандартные -Наука»
4. Нажать «Пуск»
5.Наблюдать изменение графика.
6.Сохранить данные.
Повторить 3 раза в течении 30 секунд (Приложении 3,фото № 15)
Вывод: Проба №1, рН=7; Проба №2, рН=6, Проба №3, рН=7, Проба №4, рН=8
Опыт №3. Взвешивание полученного после кипячения
белого осадка (накипи)
Воду ,объемом 1 литр из взятых проб вскипятили, остудили, отстаивали в течении 1 дня. Пропустили через бумажный фильтр. Осевшую на фильтре накипь взвесили. (Приложение 3,фото № 16,17)
Вывод: Проба №1- накипи нет
Проба №2-накипь желтого цвета, масса 50мг
Проба №3- накипи нет
Проба №4-накипь белого цвета, масса 30мг
Заключение.
В наши дни проблема воды стала одной из самых важных. Благодаря воде, на нашей планете зародилась и до сих пор существует жизнь. Без воды не обходится ни одно живое существо на планете. Мы привыкли к воде и часто забываем о том, что вода – это чудо природы, которое мы должны сохранить, ведь запасы воды не безграничны. Если исчезнет вода – исчезнет и жизнь. Наша голубая планета станет такой же безжизненной, как другие планеты в солнечной системе.[4,c.25]
Пока ещё не поздно, мы должны сделать всё необходимое для сохранения водоёмов и спасти нашу планету, а значить и нас самих.
После проведенных исследований я пришел к выводу, что вода прозрачная, без цвета, без запаха, без вкуса, вода течет и заполняет любые формы, при нагревании превращается в пар, а при охлаждении в лед, является растворителем. Соленая вода выталкивает предметы.
Наилучшей водой оказалась бутилированная вода и кипяченая, наихудшая – вода из колонки.
Исходя из проведенных опытов, я предлагаю способы очистки воды в домашних условиях:
-Использование фильтр- кувшинов
-Отстаивание
-Кипячение
-Выпаривание
-Очистка серебром
-Вымораживание
Моя гипотеза не подтвердилась. Вода — это вещество на земле, которое обладает удивительными свойствами. Питьевая вода с.Ст. Туймазы обладает не лучшими качественными показателями. Ее нужно очищать, так как питьевая вода должна быть чистой и полезной.
Список использованной литературы:
1.Голицын М.С. Я познаю мир, 2001,ООО «Издательство АСТ»
2.Краснова М. Обо всем на свете от А до Я. – М. Махаон. – 2008.
3.Халиманович А.А., Человек и мир. – Минск. Рассвет. - 2009.
4. «Мир моря»: Детская энциклопедия – 2-изд., перераб. – Москва изд.«Махаон»,2007
5. Шергин В.С., А. И. Юрьев. «Что такое. Кто такой». Детская энциклопедия: Москва, изд. «Махаон»,2010
6. Большая Российская Энциклопедия, том 5, Москва, научное издательство «Большая Российская Энциклопедия», 2006 г.;
7. Большая энциклопедия эрудита, Москва, издательство «Махаон», 2004 г.;
8. Энциклопедия для детей, том 19, Экология, Москва, издательство «Мир энциклопедий Аванта+», 2006 г.;
Приложение 1.
Приложение2.
Приложение 3