VI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Загадка соленой воды
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение.
Летом мы с родителями ездили купаться на соленый источник, и я заметила, что вода там отличается от воды в реке и плавать там на много легче. Зато на вкус эта вода соленая как в море. Кстати плавать я научилась тоже, когда была на море. Это наблюдение позволило мне провести ряд исследований.
Я сформулировала цель: изучить, как изменяются свойства воды в зависимости от её солености.
Для достижения этой цели, я решала следующие задачи:
Провести сравнительный анализ пресной и соленой воды;
Выяснить, как соль изменяет свойства воды;
Узнать, почему в морской воде плавать легче.
Изучить, почему в морях вода соленая.
Выяснить, где можно использовать соль.
Предметом исследования стала соленая вода.
Объектом – свойства соленой воды.
Я предположила, что свойства соленой и пресной воды будут значительно отличаться. Это стало гипотезой моей работы.
Глава 1. Сравнительный анализ пресной и соленой воды.
Изучив материал по данной теме, я решила провести следующие опыты.
Для начала я получила маленькое домашнее море. Налив в миску воды я добавила в неё соль. Я добавляла соль столовой ложкой и заметила, что сначала соль растворяется хорошо и быстро, но чем больше я добавляла соли, тем хуже она растворялась и вскоре не стала растворяться совсем.
Опыт 1. Определение скорости закипания воды в зависимости от её солености.
Мы поставила на огонь две одинаковые кастрюльки, добавили в одну из них пресную воду, а в другую, соленую воду из «моего моря». Через некоторое время заметили, что быстрее закипает пресная вода.
Рис. 1 Сравнение скорости закипания пресной и соленой воды.
Это объясняется тем, что для нагрева соленой воды до температуры кипения потребуется больше тепла, чем для чистой воды. Быстрее закипит пресная вода. Таким образом, мы видим, что соль изменила свойства воды.
Опыт 2. Определение зависимости скорости приготовления пищи от солености.
Я поместила в обе кастрюли по маленькой картофелине и обнаружила, что в соленой воде картофель сварился быстрее.
Рис. 2 Влияние солености на скорость приготовление пищи.
Это объясняется тем, что соленая вода обеспечивает более высокую температуру, за счет этого быстрее готовится пища.
Опыт 3. Определение скорости замерзания воды в зависимости от её солености.
В два пластиковых стакана мы налили воду (пресную и соленую). Оба стакана поместили в морозильную камеру, проводили наблюдения. В результате установили, что соленая вода застывает дольше.
Рис.3 Определение скорости замерзания воды в зависимости от её солености.
Еще одна интересная особенность связана с таянием льда из пресной и соленой воды.
Замороженные стаканчики мы поместили в одинаковые условия для размораживания, и оказалось, что соленый лед растаял быстрее.
Рис.4 Определение скорости таяния льда из пресной и соленой воды.
Соль - снижает температуру замерзания воды, мешая её молекулам соединяться и образовывать кристаллы льда. Всем известно, что пресная вода замерзает при 0, а морская вода при -2 градусах Цельсия.
Думаю, что все видели – в гололед посыпают дорогу солью и лед тает даже при отрицательной температуре. Это происходит по тому, что в получившейся смеси соли и льда, лед начинает плавиться, а температура замерзания этой смеси гораздо ниже.
Опыт 4. Получение пресной воды из соленой.
Нальем в небольшой тазик немного воды и растворим в ней несколько ложек соли. На дно поставим чашку, сверху натянем пленку, а на пленку положим камешек, так, чтобы получилось небольшое углубление, но пленка не касалась чашки. Поставим это приспособление на солнце.
Рис. 5 Получение пресной воды из соленой.
Вода в тазике начнет нагреваться и испаряться. Однако пленка будет задерживать ее, и чистая питьевая вода по капелькам осядет в чашку. Соль не испаряется – она так и остается на дне тазика.
Глава 2. Почему вода в морях соленая.
В одной норвежской сказке рассказывается о том, что однажды моряк украл волшебную мельницу, которая могла намолоть все, что пожелаешь. Он взял ее в море на свой корабль и потребовал от мельницы намолоть соли.Когда соли было достаточно, он приказал мельнице остановиться, но не знал волшебных слов. Вскоре соли стало так много, что корабль и мельница опустились на дно моря, а мельница все продолжала молоть соль. Она продолжает молоть ее до сих пор, поэтому море такое соленое…
Хорошо, если бы соленость морской воды объяснялась бы так просто, как в этой норвежской сказке.Но у ученых до сих пор нет единого мнения, почему, же вода в морях и океанах соленая.
Ученые предполагают, что миллионы лет назад, вся вода на нашей планете была пресная, так как она образовалась из пара. Почему же сейчас вода в морях соленая?
Оказывается капельки воды, когда бегут к морю вымывают соль из горных пород и несут её в моря. Реки стремятся к морю, так как уровень морей и океанов всегда ниже уровня суши. И путь воды всегда идет под уклон. И подземные ручьи тоже несут соли, которые вымывают из почвы.
Мы проделали следующий эксперимент: взяли кусочек глины, добавила в него немного земли и песка, а так же порошок пищевого красителя. Слепили из этой массы небольшую чашечку, налили туда немного воды.
Рис. 6 Опыт показывающий как вода вымывает из почвы минералы.
Так и морская вода, как гигантские чаши, заполняет огромные углубления и впадины в земле. Потом осторожно покачали чашку, как будто море разволновалось. И увидели, что на дне чашки появилась грязь и песок, а вода стала синей.
Это вода вымывает со стенок и со дна чашки грязь, песок и синий краситель. Таким же образом различные вещества попадают в морскую воду со дна и берегов морей.
Глава 3. Почему в морской воде легче плавать.
Вернемся к моему наблюдению о том, что плавать легче в морской воде. Попробуем доказать это экспериментально. В два стакана наливаем пресную и соленую воду, опускаем вареное яйцо. В пресной воде оно опускается на дно, а в соленой всплывает. Попробуем переложить яйца, результат тот же самый.
Рис 7. Способность соленой воды удерживать предметы.
Соль повышает плотность воды. Чем больше соли в воде, тем сложнее в ней утонуть. В знаменитом Мёртвом море вода настолько солёная, что человек без всяких усилий может лежать на её поверхности, не боясь утонуть.
Глава 4. Использование морской соли.
Целебная сила моря известна с глубокой древности. Еще Гиппократ в 4 веке до н.э. говорил о лечебных свойствах морской воды. Соленая вода улучшает эластичность кожи, обладает антисептическим, противовоспалительным и болеутоляющим свойством, снимает стрессы и повышает жизненный тонус. Благотворно влияет на сердечнососудистую систему, помогает при заболеваниях опорно-двигательного аппарата, радикулитах, полиартритах, улучшает обменные процессы в организме.
В морской соли содержится огромное количество необходимых для здоровья микроэлементов.
Калий и натрий участвуют в регулировании питания и очистки клетки.
Кальций принимает участие в свертывании крови, формирует клеточные оболочки.
Магний антистрессовый минерал, обладает антиаллергическим действием, недостаток магния ускоряет процесс старения.
Бром успокаивает нервную систему.
Йод регулирует гормональный обмен.
Хлор участвует в образовании желудочного сока и плазмы крови.
Марганец участвует в формировании костной ткани и укрепляет иммунную систему.
Цинк участвует в формировании иммунитета.
Железо участвует в транспортировке кислорода и процессе образования эритроцитов.
Селен предотвращает онкологические заболевания.
Медь препятствует развитию анемии.
Кремний придает эластичность сосудам и укрепляет ткани.
Без соли наша пища пресная и невкусная. Хотя соль и нужна нам в небольшом количестве, но и без неё невозможно нормальное функционирование нашего организма.
В древность соль очень ценилась, а в средние века цена соли была настолько высока, что она играла роль денег. Налоги уплачивались не только хлебом, яйцами, курами, поросятами, но также и солью. Торговые сборы уплачивали солью и перцем, который привозился с Востока и тоже был в большой цене. Наемным дружинникам не всегда выплачивали жалованье металлическими деньгами. Бывали случаи, что рыцари-крестоносцы получали вместо денег плату солью и перцем.
Глава 5. Соль в изобразительном искусстве.
Помимо всего перечисленного, соль имеет еще одно интересное применение. Из соли можно приготовить тесто для лепки. В настоящее время существует целое направление рукоделия – биокерамика, или иначе, лепка из соленого теста. Я нашла и попробовала несколько рецептов соленого теста и выбрала самый лучший. Вот лучшие рецепты соленого теста для лепки декоративных изделий:
Рецепт 1.
Для простых фигурок:
200 г муки, 200 г соли 125 мл воды.
Рецепт 2.
Нежное соленое тесто для филигранной обработки (небольшие детали и изделия до 300-400 г): 200 г муки, 200 г соли, 100 г картофельного крахмала, 150 мл воды.
Рецепт 3.
Твердое соленое тесто для грубых фигурок:
200 г муки, 400 г соли, 125 мл воды
Рецепт 4.
Классический рецепт:
1) 150 гр воды + 1 ст.л. обойного простого клея смешать, дать клею хорошенько раствориться;
2) 200 гр муки + 200 гр тонкой соли + 2 ст.л.(с верхом) картофельного крахмала смешать отдельно;
3) все соединить + 2 ст.л. раст. масла.
Рецепт 7.
Для больших моделей ( вроде тарелок или керамических плиток):
200 гр муки, 400 гр соли, 125 мл воды, 2 ложки обойного клея
Рецепт 8.
Для особо прочных изделий.
САМЫЙ ЛУЧШИЙ РЕЦЕПТ!!! С изделием не будет никаких проблем вообще! Это рецепт мастера с Арбата (подробностей к сожалению не знаю).
Вместо воды и клея добавить бустилат (он жидкий).
1 чашка мелкой соли, 1 чашка муки - перемешать. Добавлять бустилат, пока не вымесится тесто! Никакой воды и никакого добавления муки в процессе вымешивания!
С применением бустилата, игрушки не сыреют, не деформируются при обжиге, не разбиваются при падении - становятся каменными! Сушить на очень маленьком огне в полуоткрытой духовке.
Выводы.
Соль значительно изменяет свойства воды, так:
Пресная вода закипает быстрее, зато в соленой воде пища готовится быстрее;
Пресная вода замерзает быстрее и образует прочный лёд, соль же мешает замерзать воде, лёд из соленой воды рыхлый и быстро тает;
Плотность соленой воды выше, поэтому она легко удерживает предметы.
Из соленой воды можно получить пресную, нагревая её, и конденсируя пар, мы получим пресную воду, а соль останется в осадке.
Вымывая из почвы минералы, вода становится соленой, но это лишь одна из гипотез, которую я смогла доказать.
Солёная морская вода обладает целебными свойствами.
Соль издавна ценилась людьми, и, даже, в одно время заменяла людям деньги.
В настоящее время существует целое направление рукоделия – биокерамика, или иначе, лепка из соленого теста.
Без соли что без воли: жизни не проживешь!
Литература.
1. Детский журнал. Истории об окружающем мире для детей. Приключения Капельки. Редактор Ю.А.Майоров. №8 2010.
2. Журнал. Планета Земля. № 3 2008. Статья. Соленость моря. Что это такое?
Доктор географических наук Д.Я.Фащук.
3. Журнал. Мир вокруг нас. № 5 2006. Статья. Удивительные свойства воды.
В.Головнер, М.Аромштам.
4. Толковый словарь русского языка/ Сост.М.С. Лапатухин, Е.В.Скорлуповская, Г.П.Снетова; Под ред. Ф.П.Филина. – М.: Просвещение, 1997.
5. Энциклопедия для любознательных. Отчего и почему? Редактор Т.Фролова. М.: Махаон, 2008.
6. Почемучка 2009.Познавательные опыты для детей.
7. Сборник. Сказки народов мира. 1988. Норвежская сказка. Почему вода в море соленая?
8. Сборник стихов. Море. Стих. Почему вода в море соленая?
9.Журнал. Вокруг света. №7 1999. Статья. Почему вода в море соленая – две гипотезы.
10.Журнал. Вокруг света. №3 1997. Статья. Соленая и пресная вода.
11. Газета. Здоровый образ жизни. №4 2010. Полезные свойства соленой воды.
Приложение I. Использование соли в косметологии.
Маски для лица на основе соляных кристаллов.
Если на лице в виде снижения упругости тканей и ухудшения цвета лица появились следы недосыпа, постоянных стрессов и загазованности окружающей среды, может помочь маска на основе морской соли, подобранная по типу кожи. Подобный метод ухода поможет избавиться от отечности за счет выведения лишней жидкости, укрепит овал лица и разгладит мелкие морщинки, ускорив выработку коллагена. Рецепт зависит от типа эпидермиса и его текущего состояния. Особенность масок в том, что соль должна полностью раствориться в контактной среде до нанесения на лицо.
Для увядающей кожи идеально подойдет соляная маска с медом или жирными сливками. Она напитает и увлажнит ткани, восстановит утраченную упругость, разгладит складочки. Если добавить немного масла лаванды или розы, состав успокоит кожный покров.
Для жирной и проблемной кожи лучше всего использовать содовую маску с морской солью. Продукт обладает очищающим и противовоспалительным эффектом, борется с раздражениями и частыми высыпаниями.
Для ухода за нормальной и сухой кожей нужно растворить морскую соль в растительном масле. Такая нехитрая смесь восстановит водный баланс, избавит от шелушения и зуда. Многокомпонентные соляные маски эффективно борются с большинством кожных дефектов. Они помогут избавиться от комедонов, угревой болезни, склонности к воспалениям и снижению тонуса тканей. Частота применения продуктов зависит от особенностей кожи и личных предпочтений. В среднем манипуляции осуществляются 1-2 раза в неделю.
Приложение II. Очищение кожи с помощью соляных скрабов.
Практически все женщины регулярно используют скраб для лица. Морская соль и здесь может пригодиться.
Вместо того чтобы очищать кожу сомнительной химией, лучше попробовать один из простых, но эффективных составов на основе соли. Предварительно измельченный компонент можно просто добавить в любимую пенку или гель для умывания. Еще лучше – самостоятельно приготовить состав на основе кефира, молока, измельченного фрукта или травяного отвара.
Применение подобного скраба позволяет мягко отполировать кожу, снять ороговевшие чешуйки, напитать ткани, придать им мягкость. Регулярное очищение натуральными продуктами снижает риск появления угрей, комедонов, раздражений и воспалений. В результате насыщения эпидермиса витаминами и минералами происходит нормализация цвета лица.
Скрабы можно применять ежедневно, особенно если они обеспечивают желаемый результат. Часто менять привычные составы не стоит, это может привести к снижению их эффективности.
Приложение III. Морская соль как средство для умывания.
Очень часто женщины сталкиваются с проблемой подбора качественного средства для обычного ежедневного умывания. Простая вода не обеспечивает нужной степени очищения, мыло сушит кожу, пенки и гели оставляют чувство стянутости. Если есть подобная сложность, стоит попробовать соляное жидкое мыло.
Процесс приготовления состава очень прост. На крупной терке натирается кусок любого косметического мыла и растворяется на слабом огне. В состав вводят немного буры (ее покупают в аптеке), пару столовых ложек морской соли, несколько капель любимого эфирного масла. Все взбивают миксером – средство готово.
Умывание подобным продуктом проводится по типу использования пенки, но без последствий в виде зуда, стянутости и сухости.
Морская соль в домашней косметологии незаменима. Любой продукт на ее основе обеспечивает положительный результат уже после первого применения.
Приложение IV. Биокерамика.
Биокерамика – второе название разнообразных поделок из соленого теста. Почему «био»? Потому что в состав смеси входят только натуральные вещества. Этот вид творчества относится к простым и сравнительно недорогим видам домашнего ремесла.
Инструменты и материалы для биокерамики
Чтобы придать биомассе фактурности, можно использовать не только стеки для работы с пластилином или полимерной глиной, но и многие приборы из кухонной утвари (вилку, нож, чесночницу), а также трубочки разных диаметров. Раскатывать соленое тесто лучше пластиковой скалкой, валиком или бутылкой.
Окрашивание
Вся прелесть биокерамики в том, что в результате термообработки тесто приобретает приятные теплые оттенки. Поэтому чаще изделия не окрашивают, они остаются в первозданном виде. При желании, после застывания поверхности, ее можно декорировать акрилом или масляными красками, тканью, бусинами. Чтобы придать тесту равномерный пастельный оттенок, в него добавляют анилиновые красители еще на стадии замеса. Для защиты от влаги поделки лакируют.
Рецепт биомассы из соленого теста:
• 2 ст. муки;
• стакан соли;
• стакан теплой воды;
• 1 ст. ложка растительного масла;
• пищевой краситель (по желанию).
В большой миске тщательно смешайте соль и муку. Соль делает массу более крепкой, защищает изделия от грызунов, а также играет роль естественного антисептика. Медленно добавьте воду в сухие ингредиенты и перемешайте до получения однородной массы. Чем больше времени вы будете вымешивать тесто, тем меньше пузырьков воздуха будет в нем, и тем лучше оно получится.
Биокерамика: особенности материала
Биомасса не должна быть слишком сухой или влажной. Чтобы проверить ее, сформируйте небольшой шарик. Если он разрушается, добавьте небольшое количество муки. После замеса тесто для биокерамики в полиэтиленовом пакете оставьте на 15 — 30 минут в прохладном месте. Готовые изделия выстаиваются в сухом помещении в течение 24 — 48 часов или запекаются 45-60 минут в духовом шкафу при температуре 40-50°C. Чем толще изделие, которое мы лепим из соленого теста, тем больше времени понадобится на то, чтобы его высушить. Если значение температуры духовки установить слишком высоко, то, естественно, биомасса высохнет гораздо быстрее, но при этом она может деформироваться или даже обуглиться. В холодильнике упакованное в герметичный контейнер соленое тесто может храниться до недели. Следует учесть, что при хранении биомасса приобретает несколько синеватый оттенок. Поэтому «на потом» можно оставить только то тесто, которое планируется вскрывать краской.