XXIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Тайны воды

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Чусов А.А. 1

---

1МБОУ СОШ №5 г. Кумертау

Бурнаева Н.Н. 1

---

1МБОУ СОШ №5 г.Кумертау

Работа в формате PDF

1.4 MB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Вода – самое удивительное и самое распространенное природное соединение, один из самых важных источников жизни на Земле. Эта удивительная жидкость является незаменимым веществом, которое входит в состав всех живых организмов. Вода является главным компонентом жизни, необходимым для жизнедеятельности растений и животных, неотъемлемым условием существования, здоровья и активной деятельности человека. Человек состоит из воды на 70-80%. В ней протекают все химические процессы в организме. Вода - самый ценный природный ресурс, который не терпит небрежного и неуважительного отношения.

Питьевая вода – это вода по качеству в естественном состоянии или после подготовки, отвечающая гигиеническим нормативам и предназначенная для удовлетворения питьевых и бытовых потребностей человека, либо для производства продукции, потребляемой человеком.
Она принимает участие в усвоении клетками питательных веществ и в их транспортировке по всему организму, регулирует температуру тела, позволяет выводить из организма шлаки и другой «мусор». Утром, как только мы проснулись, мы должны «запустить» организм, выпить 2 стакана воды. Это помогает нам выглядеть более ухоженными, здоровыми и красивыми. Достаточное потребление воды – это профилактика многих болезней. Потеря организмом большого количества воды неизменно влечёт за собой гибель человека. В день человеку, в зависимости от возраста, нужно от 1,5 до 5 л воды. Без воды человек может прожить максимум 5 дней. Таким образом, для правильного функционирования всех систем организма необходимо потребление достаточного количества воды. В таком случае возникает вопрос, какую же воду можно и нужно использовать?

Актуальность темы: для человека по значимости вода занимает второе место после кислорода. Без неё наш организм не может существовать. Вода помогает пищеварению, кровообращению, выводу шлаков и усвоению витаминов. Вода нужна для поддержания нормальной температуры человеческого тела. В настоящее время вопросы качества питьевой воды не утратили своей актуальности. Качество питьевой воды связано с состоянием здоровья населения, экологической чистотой продуктов питания. Для нормального функционирования организма нужна вода, не содержащая вредных примесей и механических добавок, т.е. хорошего качества. И мне стало интересно, какую же воду мы пьем? И как в домашних условиях определить качество воды? Человеку необходимо знать, какая питьевая вода хорошо влияет на организм, а какая ему вредна.

Гипотезы:

• Минеральную воду можно пить постоянно

• Водопроводную воду нашего города можно использовать без дополнительной очистки и обработки

• Соленая и пресная вода имеют одинаковые свойства

• Жизнь растений возможна в пресной и соленой воде

Цель работы: выяснение, какой вид питьевой воды самый полезный и пригодный для человека и животного мира.

Задачи:

• Изучить свойства и особенности воды

• Изучить литературу о значении питьевой воды для здоровья человека

• Провести опыты в лабораторных и домашних условиях по определению качества воды

Объект исследования: питьевая вода разных видов.

Предмет исследования:

• основные показатели качества питьевой воды.

Методы исследования:

• изучение литературы по данной теме

• измерение, сравнение, эксперименты

• анализ и обобщение

Практическая значимость работы заключается в систематизации и обобщении знаний по теме исследования, составление рекомендаций по использованию воды.

Основная часть

Вода – самое распространённое вещество на Земле. Почти три четверти поверхности земного шара покрыты водой, образующей океаны, моря, озёра, реки, а пятая часть суши покрыта снегом и льдами. В атмосфере находится много паров воды. В недрах Земли также много воды, пропитывающей почву и горные породы. Животные и растения большей частью состоят из воды, в том числе и человек. Без пищи человек может прожить около месяца, если при этом будет потреблять жидкость. Без воды он погибнет через несколько дней. Взрослый человек для поддержания своей жизни должен получать 2,5 л в сутки, за 60 лет жизни в среднем выпивается 50 т воды. Природная вода не бывает совершенно чистой. Наиболее чистой является дождевая вода, но и она содержит незначительные количества различных примесей, которые захватывает из воздуха. Прежде неисчерпаемый ресурс - пресная чистая вода – становится исчерпаемым. Сегодня воды, пригодной для питья, промышленного производства и орошения, не хватает во многих районах мира. Проанализировав материал из научных источников, я выделил следующие свойства воды:

1. Вода – универсальный растворитель.

2. Вода на Земле присутствует одновременно в трех состояниях: в жидком, твердом и газообразном.

3. Вода обладает памятью. Она способна впитывать, хранить и передавать человеческие мысли и эмоции.

Вода - источник жизни и питания для растений. Вода жизненно необходима. Она нужна везде – в быту, сельском хозяйстве и промышленности. Вода необходима организму в большей степени, чем всё остальное, за исключением кислорода. Потребление чистой воды обеспечивает нормальную работу внутренних органов, повышает защиту организма от стресса. Она разжижает кровь, борется с усталостью, помогает сердечно сосудистой системе, борется со стрессом. Здоровый образ жизни основан на правильном питании, активности и потреблении чистой воды. Проблема качества питьевой воды затрагивает очень многие стороны жизни человека.

Водопроводная вода.

Прежде, чем попасть к нам в кран, на водоочистительных станциях воду подвергают воздействию хлора, в результате чего она очищается, но образуется много других веществ, вредных для человека. Этот процесс называется хлорированием воды. В воде присутствуют химические элементы, газы, органические и неорганические вещества. Кроме того, в воде может содержаться песок, ил, ржавчина, частицы глины. Важно знать, что существует несколько показателей качества пресной природной воды: жёсткость, кислотность, цвет, вкус, запах, мутность. Вода с большим содержанием кальция и магния называется жесткой, с малым содержанием – мягкой. В нашей стране существуют определенные стандарты, которым должна соответствовать питьевая вода. Схема очистки водопроводной воды состоит в следующем: отстаивание, фильтрация через слой песка, обработка ультрафиолетовыми лампами, хлорирование.

Родниковая вода

Родником называют место, где подземные воды поднимаются на поверхность в силу естественных причин. Родниковая вода считается одной из чистейших. Утверждать это позволяет особенность самой жидкости: в процессе выхода на поверхность она преодолевает несколько грунтовых слоев, проходит через камни и песок, которые выполняют функции естественных фильтров. Пробившись на поверхность, жидкость сохраняет все полезные качества, поэтому в старину ее всегда называли «живой». Источник богат кислородом, может нести в себе пресные воды либо минеральные, обладающие лечебными качествами. Природная родниковая вода не проходит промышленную очистку, в ней нет хлора, как в водопроводной, и умягчителей.

Минеральная вода.

Минеральная вода – вода из природных источников с повышенным содержанием солей и микроэлементов, образующаяся в результате прохождения подземных вод через богатые минералами слои почвы и горные породы. В зависимости от содержания солей вода делится на следующие виды:

- лечебная минеральная вода с содержанием солей более 8 г/л, пить такую воду можно только по назначению врача, бесконтрольный прием способен вызвать расстройства минерального обмена организма;

- лечебно-столовая минеральная вода, в которой содержится от 1 до 8 г/л минеральных солей, также назначается врачом, но можно пить ее и самостоятельно;

- столовая минеральная вода с содержанием солей менее 1 г/л, пить ее можно без ограничения, прекрасно утоляет жажду, особенно в летнюю жару и во время занятий спортом, поскольку содержащиеся в ней соли восполняют потери минералов с потоотделением.

Если минеральная вода пьется без рекомендаций специалистов, то основной совет, который здесь дают врачи – выбирать минеральную воду из источников, географически близких к вашему постоянному проживанию, поскольку организм привыкает к составу питьевой воды своего региона.

Опытно – экспериментальная часть

Чтобы убедиться в верности двух моих первых гипотез и для определения химических показателей отобранных образцов воды я обратился в лабораторию контроля качества питьевой, поверхностной и сточной воды водоканала г. Кумертау, где вместе с лаборантом испытательной лаборатории провел ряд опытов, чтобы проверить: соответствуют ли мои образцы воды нормативам.

Определение жесткости воды

Одним из важных свойств воды является жесткость, которая, прежде всего, характеризует наличие растворенных солей, кальция и магния

Таблица измерений жесткости воды

ВЫВОД: чем больше растворов солей кальция и магния в воде, тем она жестче.

Вода из-под крана школы №5, освященная вода и родниковая вода соответствуют требованиям. Минеральная и сероводородная вода очень жесткие – постоянно пить такую воду нельзя! Только по показаниям

Определение общего солесодержания в воде

В данном опыте определили общую минерализацию*, т.е. общее содержание соли в предоставленных образцах воды

* Общая минерализация воды (или «общее солесодержание») — это сумма всех растворенных веществ, которые распадаются на заряженные частицы — ионы. Благодаря им раствор проводит электрический ток. Обычно уровень минерализации измеряют в мг/л или миллионных долях

Таблица измерений минерализации воды

ВЫВОД: Все образцы предоставленной воды соответствуют требованиям, кроме сероводородной – пить ее категорически запрещено.

Определение водородного показателя

Так же мы исследовали водородный показатель, который количественно выражает кислотность воды.

Таблица измерений РН баланса

По показателю кислотности все образцы воды соответствуют требованиям, что говорит о качестве воды. Следовательно вода чистая, избавлена от примесей, абсолютно нейтральна. Данная характеристика считается одной из важных, так как по ней оценивают пригодность употребления ее в быту и в народном хозяйстве.

В ыводы по исследованиям в лаборатории

После проведенных мною исследований в лаборатории водоканала г. Кумертау, я сделал следующие выводы:

1. По всем показателям видно, что вода из-под крана школы №5 родниковая и "святая» вода, полностью соответствуют всем требованиям. Моя гипотеза, что водопроводную воду нашего города можно пить без дополнительной обработки и очистки – подтвердилась!

2. Минеральная покупная вода соответствует не всем требованиям. Причем можно сказать, что купленная минеральная вода на заводе проходит дополнительную обработку и очистку. Но, несмотря на это, пить минеральную воду постоянно нельзя! Моя гипотеза, о том, что минеральную воду можно пить постоянно – опровергнута! Моя гипотеза, о том, что минеральную воду можно пить постоянно – опровергнута!

В домашних условиях я проверил две своих последние гипотезы и физические свойства воды.

Для дальнейших экспериментов использовал 4 образца воды:

• Вода из-под крана школы №5

• Минеральная вода, приобретенная в магазине

• Сероводородная вода из Якутовского минерального источника

• Соленая вода (водопроводная вода с солью в соотношении 300:60)

Опыт №1. Прозрачность и цвет воды

Образцы воды я разлил в стеклянные стаканы и сзади разместил цветной фон. У всех образцов воды фон хорошо просматривается, прозрачность воды высокая

Опыт №2. Плотность воды

Для данного эксперимента я использовал: яйца, соль и выбранные мной образцы воды. В водопроводную воду, 350 мл, я добавил 2 стл. соли (60 гр.). Во всех образцах воды яйцо опустилось на дно, а в стакане с солью яйцо всплыло. С добавлением соли, плотность воды поменялась!

Опыт №3. Запах воды

В лаборатории я узнал, что для определения запаха воды существуют специально обученные люди. Но все же я решил самостоятельно проверить, чем же пахнут мои образцы воды? Я выяснил, что соленая вода, вода из под крана школы №5 и минеральная вода запаха не имеют. А вот сероводородная вода пахнет тухлыми яйцами. Это объясняется наличием в ней хлора, серы и водорода, которые имеют резкий запах.

Опыт№4.Замораживание воды

Все образцы своей воды я поместил в морозильную камеру. Через 3 часа замерзла вся вода, кроме соленой, через 4 часа соленая вода стала густой и только через 6 часов она частично замерзла. Температура замерзания соленой воды намного ниже, чем пресной.

Выводы по домашним опытам

В результате проведенных экспериментов, я выяснил:

1. И соленая, и пресная вода прозрачны и бесцветны.

2. Ни соленая вода, ни пресная вода не имеют запаха, в отличие от сероводородной.

3. И соленая вода, и пресная вода растворяют вещества.

4. При замерзании все выбранные мной образцы воды расширяются.

Но, при всех своих сходствах с пресной водой, соленая вода имеет свои отличительные свойства, она:

1. поднимает предметы;

2. замерзает полностью только при очень низкой температуре.

Моя гипотеза, что соленая и пресная вода имеют одинаковые свойства – подтвердилась частично!

Эксперимент с луком и цветком

Для изучения моей гипотезы, о том, что жизнь растений возможна и в пресной, и в соленой воде, я решил провести эксперимент с луком и цветком.

Эксперимент с луком и цветком спустя 1 день

Цветок в воде с солью погиб

С луком ничего не происходило

Эксперимент с луком и цветком спустя 3 дня

С отростками цветов ничего не происходило

У лука показались корешки только в воде из-под крана школы № 5

Эксперимент с луком и цветком спустя 7 дней

Цветок в сероводородной воде погиб, остальные были живые

корешки только в воде из-под крана школы № 5

У лука в минеральной воде появились отчетливые корешки. В сероводородной воде появились чуть заметные корешки, а вот в соленой воде корешков не было совсем, но появилось темное пятно на луке

Выводы по эксперименту с луком и цветком

Завершив данный эксперимент, я сделал следующие выводы:

1. Самой благоприятной водой для растений оказалась вода из под крана школы № 5

2. В минеральной воде, купленной в магазине, жизнь растений возможна, но растения развиваются в ней медленнее и болезненно.

3. Соленая и сероводородная вода не пригодны для жизни растений.

Моя гипотеза, о том, что жизнь растений возможна в любой воде – опровергнута!

Заключение

Здоровье каждого человека – в его руках. Для того чтобы хорошо себя чувствовать, человек должен употреблять только чистую качественную питьевую воду. От качества той питьевой воды напрямую зависит наше здоровье.

На основании проведенного мной исследования, я сделал следующие выводы:

• минеральную воду можно пить только по назначению врача и непродолжительными курсами;

• воду в нашем городе можно пить без дополнительной очистки и обработки;

• соленая и пресная воды имеют как одинаковые, так и отличительные свойства;

• жизнь растений возможна только в пресной воде, в соленой и сероводородной водах растения погибают.

А самый главный вывод в том, что тайны воды – бесконечны, и я хотел бы продолжить их разгадывать в будущем…

Список используемой литературы.

1. Ахманов М. С. Вода, которую мы пьем, М.: Эксмо, 2002.

2. Александр Лидин. Минеральные воды , Феникс, 2009.

3. Брэгг П. Вода и соль. Шокирующая правда. М- 200.

4. http://ru.wikipedia.org/wiki/Вода.

5. http://www.vodoobmen.ru/.