Сравнение различных способов приготовления морской воды в домашних условиях

XXIV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Личный портфель

Сравнение различных способов приготовления морской воды в домашних условиях

Оробинская Е.Ю. 1
1МБУДО ЦДО "Созвездие"
Блинов М.А. 1Сосницких М.Н. 2
1МБУДО ЦДО "Созвездие"
2МБОУ СОШ №48
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Диплом школьникаСвидетельство руководителяСвидетельство руководителя
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

Морская вода - это вода из моря или океана. Обычно морская вода имеет соленость около 3,5% (35 г / л или 35 ‰).

Морская вода плотнее пресной воды (плотность 1,0 кг / л при 4 ° C), потому что растворенные соли увеличивают массу в большей пропорции, чем объем. Температура замерзания морской воды снижается с увеличением концентрации соли.

pH морской воды обычно ограничен диапазоном от 7,5 до 8,4.

Подавляющее большинство морской воды имеет соленость от 31 до 38 г / кг, то есть 3,1–3,8%, морская вода во всем мире неоднородно соленая. Там, где происходит смешивание с пресноводным стоком из устьев рек, вблизи тающих ледников или при большом количестве осадков (например, при муссонах), морская вода может быть значительно менее соленой.

Плотность поверхностной морской воды колеблется примерно от 1020 до 1029 кг / м3, в зависимости от температуры и солености.

Случайное употребление небольшого количества чистой морской воды не вредно, особенно если морская вода берется вместе с большим количеством пресной воды. Однако пить морскую воду для поддержания гидратации контрпродуктивно; для выведения соли из организма необходимо выводить больше воды (через мочу), чем количество воды, полученное из самой морской воды. В обычных обстоятельствах было бы опрометчиво употреблять большое количество нефильтрованной морской воды.

Почечная система активно регулирует уровни натрия и хлорида в крови в очень узком диапазоне - около 9 г / л (0,9% по массе).

Хотя люди не могут выжить на морской воде, некоторые люди утверждают, что до двух чашек в день, смешанных с пресной водой в соотношении 2: 3, не оказывают вредного воздействия. Французский врач Ален Бомбар пережил переход через океан на небольшой резиновой лодке Zodiak, используя в основном сырое мясо рыбы, которое содержит около 40% воды (как и большинство живых тканей), а также небольшое количество морской воды и других припасов, добытых в океане. Его выводы были оспорены, но альтернативного объяснения дано не было. В своей книге 1948 года "Экспедиция Кон-Тики", Тур Хейердал сообщил, что во время экспедиции 1947 года пил морскую воду, смешанную со свежей в соотношении 2:3.[37] Несколько лет спустя другой искатель приключений, Уильям Уиллис, утверждал, что выпивал две чашки морской воды и одну чашку пресной в день в течение 70 дней без каких-либо побочных эффектов, когда у него закончилась часть запасов воды.[38]

У ASTM International есть международный стандарт на искусственную морскую воду: ASTM D1141-98 (Оригинальный стандарт ASTM D1141-52). Он используется во многих исследовательских испытательных лабораториях в качестве воспроизводимого решения для морской воды, такого как тесты на коррозию, загрязнение маслом и оценку моющих свойств.
Однако в интернете в свободном доступе мы его не нашли. Были предложения скачать его за деньги, цена начиналась от 25 $. Поэтому мы его не использовали.

Морская вода используется в лечебных целях. Она оказывает благоприятное влияние на многие отделы человеческого организма Благодаря ей укрепляются нервная и сердечно-сосудистые системы, укрепляется опорно-двигательный аппарат и эндокринная система. А так же значительно уменьшаются боли и нормализуется терморегуляция организма.

У морской воды достаточно широкое применение. Морская вода хорошо помогает при насморке, достаточно просто промывать ей нос. Также, морская вода полезна для обрабатывания ран. Соли, которые содержатся в ней, помогают при поверхностных неглубоких ранах. Она вытягивает из микробов воду (вследствие чего они умирают), а из самой раны- жидкое гнойное вещество. Благодаря этому рана обеззараживается и заживает быстрее.

Кроме того морская вода очень хорошо влияет на кожу. Химические свойства морской воды близки к составу межклеточных жидкостей и соляному составу крови. Растворенные в воде солевые ионы Cl Na K Mg, Br, I оседают на коже и проникают в организм, улучшается эластичность кожи, повышается ее тонус и уменьшается отечность.

Морскую воду можно сделать и в домашних условиях. Существует множество рецептов и методов для создания морской воды. В данной работе мы рассмотрим несколько из них, а так же сравним их.

Цель работы: сравнить различные рецепты морской воды и оценить сложность их приготовления

Задачи:

1. Определить сферы использования морской воды.

2. Оценить доступность химикатов для приготовления морской воды

3. Рассчитать примерную себестоимость полученной воды.

4. Выбрать оптимальный вариант морской воды по комплексу параметров

Обзор литературы

В нашей работе мы рассмотрим применение и самостоятельное приготовление морской воды в домашних условиях.

Способы приготовления морской воды различны в зависимости от ее дальнейшего использования.

1. Готовую морскую воду можно купить в аптеке. Объём воды будет не большим, обычно до одного литра. Цена будет высокой – от 200р за литр и выше. Этот вариант подходит только для лечебных целей. Для других целей он неоправданно дорог.

2. Самостоятельное приготовление морской воды из покупных солей. Используются соли марок ХЧ и ЧДА. В крайнем случае можно использовать соли марки Ч. Этот подходит для приготовления довольно больших объёмов (от 100 литров и более). Более мелкие объёмы делать не целесообразно. Используется обычно в аквариумистике.

3. Приготовление морской воды из морской соли купленной в магазине. Достаточно не дорогой метод. Полученная таким образом морская вода пригодна практически для любых целей, кроме, пожалуй, самых требовательны морских организмов.

4. Приготовление морской воды из специально аквариумной соли. Такие соли обычно бывают двух видов: обычная и рифовая (более дорогая, для более требовательных животных). Можно использовать кроме акворюмитики в лечебных целях.

5. Соли для ванн. Класс солей узкого применения. Из-за специфических добавок больше ни где не используется.

Для наглядности мы объединили способы приготовления и использования различных морских солей в таблицу.

Таблица 1. Использование различных видов морской соли.

Вид соли
Для

чего использовать

Покупка в аптеке

Самостоятельное приготовление из солей

Морская соль

из магазина

Специальная аквариумная соль

Соль для ванн

Лечебные цели

+

+/- из-за сложности приготовления, цена

+

+

- из-за добавок

Аквариумистика

- цена

+

+/- не для всех подходит

+

- из-за добавок

Для ванн

- цена

- из-за сложности приготовления, цена

+

- цена

+

Нами были обнаружены и рассмотрены следующие рецепты морской воды самостоятельного приготовления:

1 Рецепт для приготовления морской воды с целью лабораторного использования [1]

и 4 разных рецепта для аквариумов:

  1. Рецепт Sterba, 1956 Remane, 1958 [2]

  2. Рецепт предложенный О. Шубравым [3] журнал «Рыбоводство и рыболовство» №4 1976 г.

  3. Рецепт Modified Instant Ocean (Segedi and Kelly, 1964) [4]

  4. Рецепт из книги Степанова «Морской аквариум»

Все рецепты были пересчитаны по количеству веществ на 1 литр воды и собраны в таблицу. Это таблица 1 приложения.

Таблица № 2 Рецепты морской воды самостоятельного приготовления

Нами были приобретены готовые соли:

  1. Marine Life Solt

  2. Marine Life Reef Solt

  3. Sea Solt натуральная пищевая морская соль крупная помол № 3 ООО «Руссоль» г. Оренбург

  4. Соль морская натуральная пищевая помол № 0,1,2,3 ООО «ВРК-Северное» г. Воронеж

  5. Mareman cоль морская пищевая Sea Solt помол №1 ООО «Хлебзернопродукт» г. Таганрог

  6. Marbelle Sea Solt натуральная пищевая морская соль помол № 3 ООО «Хлебзернопродукт» г. Таганрог

Существуют еще соли для ванн, но их но мы их не покупали по следующим причинам:

  1. Процесс растворения у них не отличается от остальных.

  2. Высокая цена.

  3. Невозможность нами их использования в дальнейшем при работе с животными.

Нами была рассчитана себестоимость приготовления морской воды разным способами. Для этого мы нашли в интернете цену компонентов на сайте https://lenreactiv-shop.ru/. Себестоимость 1 л морской воды из солей представлена на диаграмме 1 приложения

Результаты и выводы

Морскую воду достаточно просто приготовить в домашних условиях.

Существует масса различных рецептов. Так же ее можно приготовить из готовых солей. Приготовление осуществляется путем растворения солей в дистиллированной либо осмотической воде.

Выводы:

1. В домашних условиях морская вода используется для лечения, в аквариумистике и для принятия ванн.

2. Все химикаты для приготовления морской воды можно приобрести в магазинах химреактивов, либо в интернете. Можно также приобрести готовую соль.

3. В наших условиях себестоимость морской воды составила

11,19-26,57 рублей за литр для морской воды из химикатов.

10,75-11,75 рублей за литр для морской воды из аквариумных солей

2,5-4,29 рубля за литр для морской воды из морской соли купленной в продуктовых магазинах

4. Мы считаем, что оптимальным для большинства случаев является вариант приготовления морской воды из морской соли, которая продается в продуктовых магазинах.

В дальнейшем мы планируем продолжить работу с морской водой.

Список литературы

  1. https://www.wikihow.com/Prepare-Sea-Water-in-a-Lab#Mixing-More-Complex-Sea-Water

  2. Гайсина Л.А., Фазлутдинова А.И., Кабиров Р.Р. Современные методы выделения и культивирования водорослей: учебное пособие [Текст]. – Уфа: Изд-во БГПУ, 2008. – 152с.

  3. О. Шубравый СЕКРЕТЫ СОДЕРЖАНИЯ МОРСКОГО АКВАРИУМА журнал «Рыбоводство и рыболовство» №4 1976 г. http://www.aqua-art.biz/fish/r-r/rr4'76.html

  4. http://www.aqua-art.biz/fish/r-r/rr4'76.html

  5. Содержание рыбы в замкнутых системах : [Пер. с англ.] / С. Спотт. - Москва : Лег. и пищ. пром-сть, 1983. - 192 с. : ил.; 20 см.

  6. Морской аквариум дома / Д. Степанов. - Москва : Экоцентр-ВНИРО, 1994. - 172 с., [40] л. ил.

Приложение

Таблица 1. Содержание химических веществ в морской воде

 

Лабораторная морская вода на 1 л

Sterba, 1956

Remane, 1958

О. Шубравый

Modified Instant Ocean или (Segedi and Kelly, 1964)

Степанов

Содержание веществ г/л

NaCl

26,518 г

23,477

27,65

27,6

27,6

MgCl2 (MgCl2х6H2O)

2,447 г

10,550

5,18

5,4

5,4

MgSO4(MgSO4х7H2O)

3,305 г

-

7,06

6,9

6,9

CaCl2 (CaCl2х2H2O)

1,141 г

1,107

1,54

1,38

1,38

KCl

0,725 г

0,664

0,697

0,6

0,6

NaHCO3

0,202 г

0,192

0,143

0,21

0,21

NaBr

0,083 г

-

-

-

-

H2O

965,579 г

1000

-

1000

1000

Na2SO4

-

3,917

-

-

-

Содержание веществ мг/л

KBr

-

96

102

26,875

26,875

Al2(SO4)3x18H2O

-

-

-

0,8598

0,8598

RbCl

-

-

-

0,1488

0,1488

H3BO3

-

26

26

-

-

SrCl2х6H2O

-

40

25

19,8

19,8

NaF

-

3

-

-

-

MnSO4xH2O

-

-

-

4

4

NaH2PO4x7H2O

-

-

-

4

-

ZnSO4x6H2O

-

-

-

0,0959

0,0959

CoSO4x7H2O

-

-

-

0,0893

0,0893

KI

-

-

-

0,0893

0,0893

CuSO4x5H2O

-

-

-

0,0099

0,0099

LiCl

-

-

-

0,992

1

Na2MoO4x2H2O

-

-

-

0,992

1

Na2S2O3x5H2O

-

-

-

0,992

1

FeCl3x6H2O

-

-

-

-

0,57

KF

-

-

4

-

-

KJO3

-

-

0,1

-

-

Таблица 2. Себестоимость лабораторной воды (рецепт из интернета)

 

По рецепту

Количество в г

Цена в рублях

Руб/г

Руб/л

NaCl

23,477

1000г

136

0,136

3,19

MgCl2×6H2O

10,550

500г

874

1,748

18,44

CaCl2

1,107

500г

305

0,61

0,68

KCl

0,664

500г

290

0,58

0,39

NaHCO3

0,192

100г

52

0,52

0,10

Na2SO4

3,917

500г

410

0,82

3,21

KBr

96мг

100г

354

3,54

0,34

H2BO3

26мг

100г

422

4,22

0,11

SrCl2×6H2O

40мг

100г

261

2,61

0,10

NaF

3мг

100г

260

2,6

0,01

Итого

    

3364

  

26,57

Таблица 3. Себестоимость лабораторной воды по рецепту Sterba, 1956 Remane, 1958

 

По рецепту

Количество в г

Цена в рублях

Руб/г

Руб/л

NaCl

26,518г

1000г

136

0,136

3,61

MgCl2

2,447г

500г

874

1,748

4,28

MgSO4

3,305г

500г

211

0,422

1,39

CaCl2

1,141г

500г

305

0,61

0,70

KCl

0,725г

500г

290

0,58

0,42

NaHCO3

0,202г

100г

52

0,52

0,11

NaBr

0,083г

100г

819

8,19

0,68

Итого

    

2687

  

11,19

Таблица 4. Себестоимость морской воды по рецепту О. Шубравого.

 

По рецепту

Количество в г

Цена в рублях

Руб/г

Руб/л

NaCl

27,65

1000г

136

0,136

3,76

MgCl2 (MgCl2х6H2O)

5,18

500г

874

1,748

9,05

MgSO4(MgSO4х7H2O)

7,06

500г

211

0,422

2,98

CaCl2 (CaCl2х2H2O)

1,54

500г

305

0,61

0,94

KCl

0,697

500г

290

0,58

0,40

NaHCO3

0,143

100г

52

0,52

0,07
           

KBr

102

100г

354

3,54

0,36

H3BO3

26

100г

261

2,61

0,07

SrCl2х6H2O

25

100г

260

2,6

0,07

KF

4

100г

240

2,4

0,01

KJO3

0,1

100г

1107

11,07

0,01

Итого

    

4090

  

16,78

Таблица 5. Себестоимость морской воды по рецепту Modified Instant Ocean (Segedi and Kelly, 1964)

 

По рецепту

Количество в г

Цена в рублях

Руб/г

Руб/л

NaCl

27,6

1000г

136

0,136

3,75

MgCl2 (MgCl2х6H2O)

5,4

500г

874

1,748

9,4

MgSO4(MgSO4х7H2O)

6,9

500г

211

0,422

2,9

CaCl2 (CaCl2х2H2O)

1,38

500г

305

0,61

0,84

KCl

0,6

500г

290

0,58

0,35

NaHCO3

0,21

100г

52

0,52

0,11
           

KBr

26,875

100г

354

3,54

0,10

Al2(SO4)3x18H2O

0,8598

600г

141

0,235

0,01

RbCl

0,1488

250г

35625

142,5

0,02

SrCl2х6H2O

19,8

100г

326

3,26

0,06

MnSO4xH2O

4

100г

238

2,38

0,01

NaH2PO4x7H2O

4

100

195

1,95

0,02

ZnSO4x6H2O

0,0959

500г

360

0,72

0,01

CoSO4x7H2O

0,0893

200

478

2,39

0,01

KI

0,0893

100

909

9,09

0,01

CuSO4x5H2O

0,0099

100г

141

1,41

0,01

LiCl

0,992

100г

6141

61,41

0,06

Na2MoO4x2H2O

0,992

100г

1018

10,18

0,01

Na2S2O3x5H2O

0,992

100г

76

0,76

0,01

Итого

    

47870

  

17,69

Таблица 6. Себестоимость морской воды по рецепту из книги Степанова «Морской аквариум»

 

По рецепту

Количество в г

Цена в рублях

Руб/г

Руб/л

NaCl

27,6

1000г

136

0,136

3,75

MgCl2 (MgCl2х6H2O)

5,4

500г

874

1,748

9,4

MgSO4(MgSO4х7H2O)

6,9

500г

211

0,422

2,9

CaCl2 (CaCl2х2H2O)

1,38

500г

305

0,61

0,84

KCl

0,6

500г

290

0,58

0,35

NaHCO3

0,21

100г

52

0,52

0,11
           

KBr

26,875

100г

354

3,54

0,10

Al2(SO4)3x18H2O

0,8598

600г

141

0,235

0,01

RbCl

0,1488

250г

35625

142,5

0,02

SrCl2х6H2O

19,8

100г

326

3,26

0,06

MnSO4xH2O

4

100г

238

2,38

0,01

ZnSO4x6H2O

0,0959

100г

103

1,03

0,01

CoSO4x7H2O

0,0893

200

478

0,72

0,01

KI

0,0893

100

909

9,09

0,01

CuSO4x5H2O

0,0099

100г

141

1,41

0,01

LiCl

1

100г

6141

61,41

0,06

Na2MoO4x2H2O

1

100г

1018

10,18

0,01

Na2S2O3x5H2O

1

100г

76

0,76

0,01

FeCl3x6H2O

0,57

100г

207

2,07

0,01

Итого

    

47625

  

17,68

Диаграмма 1 Себестоимость морской воды

Просмотров работы: 36