Выращивание кораллов и химических водорослей в домашних условиях

XIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке. Летняя площадка 2021

Выращивание кораллов и химических водорослей в домашних условиях

Купряшева А.Р. 1
1Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение Гимназии №8 Им. Академика Н.Н. Боголюбова
Суслова Е.В. 1
1Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение гимназия № 8 им. академика Н.Н. Боголюбова г. Дубны Московской области
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение.

На День Рождения мне пригласили аниматора, который показывал нам химические опыты. Это меня очень заинтересовало, и я захотела повторить некоторые из них дома с родителями. Мы купили все необходимое для проведения опытов.

В ходе экспериментов из набора "Коралловый Сад", можно наблюдать за такими интересными явлениями как: жидкое стекло, осмотическое давление, коллоидный раствор, образование нерастворимых соединений кремния в виде цветных трубчатых «кораллов». 
Цель работы: на основе простых, безопасных и очень красивых опытов познакомится с основами химии. Провести исследование по выращиванию кораллов , химических водорослей в домашних условиях.

Гипотеза исследования: предположим, что в домашних условиях действительно можно вырастить кораллы и химические водоросли.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

изучить литературу, посвященную данной теме;

изучить технику безопасности при работе с химическими веществами;

провести наблюдения за процессом роста, кораллов и химических водорослей.

Актуальность работы состоит в том, что выращивание химических водорослей - увлекательное занятие и, пожалуй, самое простое, доступное и недорогое для большинства юных химиков и максимально безопасное.

Объект исследования: выращивание кораллов из растворов.

Теоретическая часть.

Для того, чтобы вырастить сад, оказывается, можно обойтись без семян и грядок. Для обычных растений нужна питательная среда, вода и солнце. Но сад можно вырастить и в.. стекле! Да, не на стекле, а именно в, так называемом, жидком стекле! В качестве "семян" для нашего сада мы будем использовать некоторые растворимые в воде соли металлов. Кроме "сада", мы вырастим также химические "водоросли". Эксперимент происходит в реальном времени, прямо на глазах!
Что такое Жидкое стекло ?

Жидкое стекло — водный щелочной раствор силикатов натрия  и  калия. Жидкое стекло растворимо в воде. Это уникальный материал, который обладает многими полезными свойствами. Жидкое стекло широко применяется в строительстве и ремонте. Этот материал очень хорошо ко всему прилипает.

С хлоридом меди отлично знаком каждый химик. Равно, как с процессами его получения и особенными свойствами этого вещества. Впрочем, вещество это настолько же опасно, насколько и интересно. Так что, с опытами нам хлоридом меди, следует быть крайне осторожными!  Вещество представляет собой порошок белого или зеленоватого оттенка со структурой в виде кристаллической решетки, которую хорошо можно рассмотреть под микроскопом.

Магния сульфат (он же - магнезия, он же - английская соль). Используется в медицине, так же в текстильной и бумажной промышленности.

Хлорид железа - химический реактив, в состав которого входит соляная кислота и трехвалентное железо. Это мерцающие, черно-коричневые, либо темно-красные, либо фиолетовые в проходящем свете, зеленые в отраженном свете листочки с металлическим блеском. Используется в печатной промышленности, при покраске тканей, и фильтрация воды.

Практическая часть.

Опыт 1 ХИМИЧЕСКИЕ КОРАЛЛЫ. 

В этом красивом опыте на наших глазах в пробирках появлялись разноцветные «растения».

Сначала мы приготовили раствор Жидкого стекла или Силиката натрия . Для этого налили в мерный стакан 20 мл Силиката натрия из набора, затем доьавили в этот же стаканчик 20 мл воды комнатной температуры. И все тщательно перемешали. В подготовленные 3 стеклянные пробирки налили примерно по две трети жидкого стекла из мерного стаканчика.

Дальше началось все самое интересное.

Мы начали с Хлорида железа(вещества оранжевого цвета)

Маленькой ложечкой подцепили крупинку вещества и аккуратно бросили в первую пробирку.

Оранжевые растения начали появляться почти сразу. В течении 5 минут они выросли до самой поверхности жидкости. Мы оставили пробирку на некоторое время. Окончательно «растение» приобрело насыщенный цвет примерно через час.

Дальше мы взяли Хлорид меди и Сульфат магния и проделывали с ними ту же процедуру.

Объяснение этих красивых явлений с одной стороны очень простое, а с другой , оно заставляет нас познакомится с несколькими фактами из науки. В результате химической реакции жидкого стекла и порошка, например, сульфата магния (белый порошок) образовался растворимый в воде сульфат натрия и нерастворимый силикат магния. Все это происходит в воде, которая принимает в событиях самое активное участие.

Брошенная в воду крупинка вещества покрывается пленкой соединения кремния, которая не позволяет дальше идти химической реакции. Вокруг образуется как бы тонкий мешочек из нерастворимой пленки. Эта пленка обладает очень интересным свойством- она всасывает из раствора воду. Через пленку внутрь оболочки проникает только вода, так как снаружи её больше чем внутри. Такое явление называется ОСМОС. Получается , что в этом случае пленка работает как насос. В результате пленка раздувается изнутри и лопается. В месте разрыва образуется новый нарост, с которым происходит та же история. Очень часто ветку нашего «растения» тянет вверх газовый пузырек. Он находится в вершине трубочки, которая растет вверх, водой он питается через стенки. Именно из-за пузырьков воздуха, которые идут вверх образуются самые высокие «стебельки» нашего «растения».

Опыт 2 ПОДВОДНЫЕ ВОДОРОСЛИ

В этом опыте мы получили различные «водоросли», которые очень похожи на настоящие.

Мы взяли мерный стакан и налили в него 20 мл Жидкого стекла и добавили туда 60 мл воды комнатной температуры, тщательно перемешали. Тут совсем другая концентрация веществ, ни как в предыдущем опыте.

Потом мы взяли 3 маленьких стаканчика, наполнили их наполовину водой комнатной температуры.

В первый стаканчик насыпали 4 мерных ложечки голубоватого порошка (Хлорид меди)

Во второй – 4 мерных ложечки оранжевого порошка (хлорид железа)

В третью – немного красного красителя

В четвертую – 4 мерных ложечки белого порошка (Сульфат магния)

Перемешали все растворы до полного растворения.

Далее при помощи пипетки (для каждого раствора своя пипетка) набирали по 2 мл раствора и опускали пипетку на дно в стакан с жидким стеклом и медленно выдавливали содержимое пипетки вдоль стенки стакана, плавно поднимая пипетку вверх, пока не вынули из стакана.

У нас получились разноцветные водоросли.

Объясняется это тем, что когда растворы веществ попадают в раствор жидкого стекла, происходит химическая реакция, похожая на предыдущий опыт. Но теперь частички железа не образуются в виде жидких трубочек, а получаются похожими на желе.

Заключение

Проделав эти опыты я узнала, .что жидкое стекло и другие вещества вступают друг с другом в химические реакции, в результате которых получаются очень красивые подобия кристаллов, кораллов и водорослей. Узнала, при такой реакции вещества приобретают «насосные» свойства. Узнала, что такими свойствами обладают и клетки настоящих растений. Благодаря этим наглядным реакциям, смогла представить как растения впитывают влагу из воздуха и как потом растут.

В результате исследования мои гипотезы подтвердились.

Химические Кораллы и «водоросли» можно получить в домашних условиях

Я вырастила разноцветный коралловый сад

Есть ещё множество других химических реакций , которые можно проводить дома, и этим я буду заниматься в дальнейшем, потому что это очень сильно помогает нам понять как и что устроено в мире вокруг нас.

Список используемой литературы:

Сайт http://www.ntfactory.ru/ Производитель химических опытов и экспериментов

Сайт Википедия http://ru.wikipedia.org/ Статья «Жидкое стекло»

Сайт Википедия http://ru.wikipedia.org/ Статья «Сульфат Магния»

Сайт Википедия http://ru.wikipedia.org/ Статья «Сульфат меди»

Сайт Википедия http://ru.wikipedia.org/ Статья «Сульфат железа»

Просмотров работы: 73