Изучение физико – химического состава столово – питьевых минеральных вод местных производителей

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

Изучение физико – химического состава столово – питьевых минеральных вод местных производителей

Чепой М.О. 1Ахмедов И.В. 1
1Муниципальное Бюджетное Общеобразовательное Учреждение средняя общеобразовательная школа № 19 имени Героя советского союза Ивана Петровича Мытарева города Димитровграда Ульяновской области
Абдулганиева С.С. 1Шикунова О.С. 1
1Муниципальное Бюджетное Общеобразовательное Учреждение средняя общеобразовательная школа № 19 имени Героя советского союза Ивана Петровича Мытарева города Димитровграда Ульяновской области
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

ВВЕДЕНИЕ

Минеральная вода — одно из древнейших природных лекарств, употребляемых людьми. У источников целебных минеральных вод веками существовали лечебницы, создавались всемирно известные курорты и санатории, позднее — заводы, поставляющие минеральную воду в бутылках по всему миру. [1] Чистая вода — это сейчас огромная ценность, неслучайно в магазинах она дороже многих продуктов.

Актуальность: Массированная реклама здорового образа жизни сделала своё дело. Потребление питьевой минеральной воды, которая пропагандируется, как непременный атрибут здорового образа жизни неуклонно растёт. Рынок питьевой и минеральной воды на сегодняшний день является одним из самых быстрорастущих потребительских рынков России. Питьевые минеральные воды являются мощным фактором восстановительного лечения, они зарекомендовали себя эффективным средством в системе реабилитации больных, особенно широко применяются питьевые минеральные воды при заболеваниях органов пищеварения.[2]

Проблема: может ли вся вода, добываемая из местных недр, относиться к минеральным водам и применяться большей частью населения в повседневной жизни без ущерба для здоровья? Полезна или вредна столово- питьевая минеральная вода?

Гипотеза: Мы исследуем минеральную воду местных производителей и предполагаем, что вся эта вода полезна для человека и потребителям на этикетке отображается достоверная информация о продукте.

Цель исследования: Исследовать физико-химический состав столово-питьевых минеральных вод местных производителей, взятых с прилавок магазина и сравнить полученные данные с данными, заявленными от производителей.

Объект исследования: столово-питьевые минеральные воды Ульяновской области, добываемые на территории Ульяновской области и реализующиеся в торговых сетях области и за ее пределами.

Предмет исследования: столово- питьевые минеральные воды

Образец 1

Образец 2

Образец 3

Образец 4

Образец 5

Задачи исследования:

1.Изучить всю имеющуюся информацию, в том числе литературные источники по данному вопросу;

2.Изучить биологическую роль минеральных вод на здоровье человека;

3.Провести исследования химического состава разных марок минеральных вод;

4.Сравнить данные с этикеток с данными экспериментального исследования;

5. Исследовать физические свойства минеральной воды, а именно: теплопроводность, электропроводность, способность воды пропускать свет, чтобы выяснить, отличается ли минеральная вода от обычной чистой воды

5.Воспитатьбережноеотношениексобственномуздоровьюикправильномуиспользованиюминеральныхвод.

Глава 1. Литературный обзор.

1.2.Признаки и критерии оценки минеральных вод. [8]

Минеральные воды оценивают по ряду признаков, определяющих их состав, а значит и воздействие на организм. К внешним признакам относят вкус, запах, цвет:

Содержание в воде сероводорода можно установить по характерному запаху, ощутимому на весьма значительных расстояниях, а углекислые воды отличаются спонтанным, но бурным выделением газа в источниках;

Вкус минеральных вод отличается разнообразием - от нейтрального до соленого и горчащего, что опять же обусловлено химическим составом воды;

Цвет может быть оценен относительно применяющихся наружно минеральных вод, по содержанию в источниках железистых, кремнистых, известковых, фтороносных отложений, что характерно, соответственно, для железистых, кремнистых, углекислых/кальциевых, фтористых вод.

Признаком лечебных минеральных вод считается уровень кислотности с показателем рН=6,8-8,5. Химический и газовый состав воды становится отдельным показателем, различают содовые, сульфатные, хлоридные, йодистые, бромистые воды.

К остальным критериям лечебных минеральных вод относятся:

Общая минерализация вод, то есть количество растворенных в ней веществ;

Ионный состав минеральных вод;

Газовый состав минеральных вод;

Содержание минеральных и органических микроэлементов;

Радиоактивность минеральных вод;

Температура минеральных вод;

Кислотность минеральных вод или их активная реакция вод

Классификация минеральных вод не отличается комплексностью, то есть в основу выделения отдельных групп возлагаются самые разнообразные критерии, но самые популярные классификации базируются на особенностях химического и газового состава минеральных вод, во внимание принимается количественные и качественные характеристики содержания ионов, микроэлементов, газов.

Самая обширная классификация минеральных вод представлена разделением на шесть так называемых бальнеологических групп:

Воды без специфических компонентов и свойств -лечебный потенциал вод, попадающих в данную группу, обусловлен ионным составом и степенью минерализации, а газовый компонент представлен азотом и/или метаном в незначительном количестве

Углекислые воды -лечебный потенциал определяется ионным и минеральным составом, а также преобладающим количеством растворенного в водах данной группы углекислого газа, который доминирует в составе газов, представляя о 80 % до 100%;

Сероводородные или сульфидные воды- лечебное действие минеральных вод данной категории определяется содержанием свободного сероводорода или гидросульфитных ионов; используются преимущественно для ванн;

Железистые и мышьяковистые воды - отличаются высоким содержанием фармакологически активных компонентов Mn, Cu, Al, Fe, As, присутствием которых в составе (наряду с ионным, газовым и минеральным составом) и определяется их лечебное действие; это преимущественно воды из зон окисления рудных месторождений или из некоторых терм вулканических областей;

Бромистые, йодистые, с высоким содержанием органических веществ- соответствующий лечебный эффект определяется содержанием 25 мг/л брома и 5 мг/л при общей минерализации не более 12-13 г/л, более высокая минерализация обуславливает и увеличение концентрации брома и йода, для того чтобы вода считалась соответствующей; нормы высокого содержания органических веществ не разработаны;

Кремнистые термы - отличаются высокой концентрацией кремния, будь то кремниевая кислота или гидросиликат, но в количестве не менее 50 мг/л.

Другой подход классификации минеральных вод разделяет их на четыре вида:

Хлоридные- солёные и горько-солёные воды, содержащие в основном соли хлоридной группы, а совсем в незначительной степени гидрокарбонаты или сульфаты; катионный состав преимущественно представлен натрием, который в сочетании с хлором образует поваренную соль, что и обеспечивает солоноватость;

Хлоридно-натриевые

Хлоридно-кальциевые

Хлоридные натриево-кальциевые

Сульфатные- отличаются невысоким содержанием солей (2,4-3,9 г/л), обычно это сернокислые соли; количество щелочи не превышает десятой части; в составе гидрокарбонаты представлены известью, а хлориды поваренной солью;

Сульфатно-натриевые

Сульфатно-кальциевые

Сульфатные натриево-кальциевые

Гидрокарбонатные натриевые (щелочные) - в водах данного вида хлориды представлены поваренной солью в небольшом количестве (обычно 4-13 %, максимум 15-18 %), а сульфаты обычно отсутствуют. Катионный состав характеризует разновидности гидрокарбонатных вод, это либо преобладание натрия, либо смешанный состав катионов;

Комбинированные или сложного состава воды

Гидрокарбонатно-хлоридные

Гидрокарбонатно-сульфатные натриевые

Гидрокарбонатные сульфатные

Хлоридно-сульфатные

Гидрокарбонатно-хлоридные сульфатные

Гидрокарбонатно-хлоридные натриевые

Гидрокарбонатно-кальциево-магниевые воды

По уровню минерализации, то есть по содержанию в воде растворенных органических веществ и неорганических солей, различают:

-Минеральные природные столовые воды имеют общую минерализацию до 1,0 г/куб.дм;

-Пресные - до 1 г/л;

-Слабоминерализованные - 1-2 г/л;

-Малой минерализации - 2-5 г/л;

-Средней минерализации - 5-15 г/л;

-Высокой минерализации - 15-30 г/л;

-Рассольные минеральные воды - 35-150 г/л;

Зависимо от назначения минеральных вод различают:

Столовые - уровень минерализации не превышает 1 г/л; способны нормализовать функцию пищеварительных органов; ценны чистотой и безвредностью для организма; можно использовать без консультации врача, пить без ограничений, сочетая природный вкус и пользу для здоровья;

Воды минеральные природные столовые – подземные воды, генетически приуроченные к защищенным от антропогенного воздействия водоносным горизонтам, обладающие постоянным химическим составом на конкретной территории и не содержащие в естественном состоянии техногенных компонентов органического и неорганического происхождения. По своим параметрам они отвечают действующему ГОСТу 23268.0-18-78. "Воды минеральные питьевые лечебные, лечебно - столовые и природные столовые. Правила приемки и методы анализа". По отдельным качественным характеристикам они лучше, чем обычная питьевая вода из подземного источника.

Лечебно-столовые - уровень минерализации в рамках 1-10 г/л, отличаются приятными вкусовыми качествами, но и оказывают лечебное, а скорее профилактическое, воздействие на организм; могут потребляться на нерегулярной основе относительно здоровыми людьми;

Лечебные - уровень минерализации более 10 г/л, не подходят для утоления жажды, а только для лечения и принимаются по назначению врача в соответствующей дозировке при определенной методике потребления.

Образцы можно проклассифицировать следующим образом:

Столовая минеральные воды-.нет

Лечебно-столовая минеральная вода – Образец 5

Лечебно - минеральной воды – нет

Природно-столовая: Образцы 1,2,3,4.

Вывод: В результате исследования состава данных столово-питьевых минеральных вод, было установлено, что все воды соответствуют указанной информации на этикетке. Единственный образец Волжанка можно отнести , по указанной минерализации, к двум уровням : столово -питьевой воды и лечебно – столовым минеральным водам.( Приложение таблица 1)

Глава 2. Экспериментальная часть.

При выполнении экспериментальной части нами были использованы методы:

Поисковый метод

Определение физических показателей качества воды

Определение pH растворов воды

Проведение качественного состава воды

2.1. Географическое положение скважин местных производителей:

Образец 1.

- Артезианская скважина находится на территории санатория в природоохранной зоне. Розлив осуществляется непосредственно на месте добычи воды. ул. Куйбышева, 335, скважина 1049.[3]

Образец 2.

Вода добывается из артезианских скважин №201; №1116 глубиной 68 и 70 м и насосами закачивается в накопительные резервуары завода.

Скважины расположены в Вешкаймском районе Ульяновской области, 0,3 км западнее северной окраины деревни Котяковка.[4]

Образец 3.

- Источник расположен вблизи Ивановского мостика. Артезианская скважина №2578. Глубина 102м. Ульяновская область, Новомалыклинский район, с. Старая Басовка.

Образец 4.

- Водоисточник скважина. №В-173 в пос. КурланМелекесского района Ульяновской области. Глубина 83 метра. [6]

Образец 5.

- Скважина расположена в непосредственной близости с. Ундоры Ульяновской области. Розлив осуществляется Ундоровским Заводом Минеральной Воды. [7]

2.2. Определение физических показателей качества воды.

2.2.1.Определение запаха воды.

Запахи в воде могут быть связаны с залежами полезных ископаемых, а также появиться при их отмирании. Это естественные запахи. Бывает и так, что в подземные воды или в поверхностные источники воды попадают производственные сточные воды с примесями определенного запаха (фенолы, формальдегид, хлоропроизводные бензола и др.)- это искусственные запахи.

Силу запаха оценивают по пятибалльной шкале.( Приложение таблицы 2,3).

Вывод: все представленные образцы столово-питьевых минеральных вод соответствуют нормам СанПиН.

2.2.2.Определение вкуса воды.

Различный вкус воды может быть обусловлен присутствием химических соединений (хлористого натрия, солей железа, марганца, магния и др.), а также продуктами жизнедеятельности водных организмов. ГОСТ 3354-46 определены четыре вида вкуса: горький, сладкий, кислый, соленый. Остальные вкусовые ощущения характеризуются как привкусы. Количественно интенсивность вкуса определяют по той же шкале, что и запах. Воду, безопасную в санитарном отношении, исследуют в сыром виде, в других случаях – после кипячения и последующего охлаждения до 18 – 20 ºС. По нормам СанПиН 2.1.4.1074-01 привкус должен быть не более 2 баллов.По нормам СанПиН 2.1.4.1074-01 интенсивность вкуса питьевой водыне должна превышать 2 баллов. [9]

Опыт:Для определения характера и интенсивности вкуса 10 мл исследуемой воды набрали в рот и держали 10 сек, не проглатывая. У каждого есть свое мнение при данном определении. Хлорид - анионы придают воде соленый вкус, сульфат – анионы – горький вкус, гидрокарбонат – анионы – безвкусные, они нейтрализуют кислоту, попадающую в водоем с атмосферными осадками или образующуюся в результате жизнедеятельности организмов. Данный опыт мы провели совместно с моими одноклассниками.

Таблица № 4: Оценка вкуса и цвета исследуемых образцов.(см. Приложение рис. 2-5)

НазваниеМинеральной воды

Вкус

Цвет

Балл

Образец 1

Соленый, кислый, без вкуса, горький, сладковатый

прозрачный

2

Образец 2

Кислый

прозрачный

2

Образец 3

Без вкуса

прозрачный

0

Образец 4

Слабосолёный

прозрачный

1

Образец 5

Слабо горьковатый

прозрачный

1

Визуально, минеральная вода прозрачна, так же, как и обычная вода. Для оценки её прозрачности было решено определить относительный показатель преломления воды. С этой целью использовалась кювета с минеральной водой, на которую направлялся узкий луч света. Частично свет отражался от поверхности воды, частично преломлялся. Измерив угол падения и угол преломления, удалось измерить относительный показатель преломления воды. (слайды)

n=1,33

Полученное значение показателя преломления минеральной воды не отличается от значения показателя преломления обычной чистой воды. (Чтобы было понятно, о чём идёт речь, приводим сравнительную таблицу показателя преломления некоторых веществ).

Показатель преломления n некоторых веществ ( Преложение рис.35)

Вещество

n

Воздух

1,000292

Вода

1,33

Лёд (при t= -4оС)

1,31

Глицерин

1,47

Сахар

1,56

Стекло (от сорта)

1,5 -1,9

Янтарь

1,55

Металлы

Не прозрачны

Вывод: Все представленные образцы столово-питьевых минеральных вод соответствуют нормам СанПиН.

2.2.3.Определение плотности воды.

Плотность чистой воды зависит от температуры. При 15ºС она равна 0,99913 г/см3, при 20 ºС – 0,99823 г/см3.Плотность минеральной воды зависит также и от растворенных соединений. Обычно плотность воды близка к единице.

Плотность воды с точностью до третьего десятичного знака можно определить ареометром.

Опыт: Исследуемую воду налили в цилиндр вместимостью 1000мл. Осторожно опустили в неё ареометр. Уровень воды должен оказаться в пределах шкалы ареометра. Показание шкалы ареометра на уровне поверхности воды соответствует её плотности при данной температуре. ρисследуемой воды = 0,99867 г/см3.

Таблица № 5 : Показатели плотности воды исследуемых образцов при t = 20 C (см. Приложение рис. 6,7)

Название Минеральной воды

Показатели ареометра

Образец 1

1000кг\м3 =1 г\см3

Образец 2

1000кг\м3 = 1г\см3

Образец 3

990кг\м3 =0,99 г\см3

Образец 4

1000кг\м3 =1г\см3

Образец 5

1000кг\м3 =1г\см3

Вывод: Все исследуемые образцы столово-питьевых минеральная вода имеет плотность такую же как обычная водопроводная чистая вода. Данный опыт показывает, что в состав вод входит небольшое число примесей солей.

2.2.4. Исследование электропроводности минеральной воды.

Минеральные воды — это сложные растворы, в которых компоненты находятся в

виде ионов недиссоциированных молекул, коллоидных частиц и растворенных газов.

Свойства минеральной воды определяются тем, сколько солей в ней содержится. Эту

характеристику иначе называют минерализацией. В домашних условиях о степени

минерализации мы судим по ее электропроводности.

Электропроводность есть способность раствора или расплава электролита проводить электрический ток. Чем больший ток возникает через раствор электролита, тем большее в нём содержание заряженных частиц. Природные воды представляют в основном растворы смесей сильных электролитов. Минеральную часть воды составляют ионы Na+, K+, Ca2+, Cl-, SO 2-4, HCO -3 . Этими ионами и обуславливается электропроводность природных вод. Присутствие других ионов, например, Fe3+, Fe2+, Mn2+, Al3+, NO -3 , HPO-4 , H2PO-4 не сильно влияет на электропроводность, если эти ионы не содержатся в воде в значительных количествах. Для исследования электропроводностиминеральной воды использовалсялабораторный микроамперметр. В кювету наливаем минеральной воды исследуемых образцов и с помощью проводов, опущенных в раствор минеральной воды измеряем силу тока. Результат представлен в таблице.

Таблица №6 :1.Измерение силы тока мкА (микроампер).(см.Приложение рис. 8-12)

Образец

Наблюдение

Итог

1

Наблюдались незначительные колебания

0,2мкА

2

Наблюдалось отклонение стрелки

0,25мкА

3

Наблюдалось незначительное отклонение стрелки

0,1мкА

4

Наблюдалось отклонение стрелки

0,3мкА

5

Наблюдалось отклонение

0,25мкА

Вывод: все предоставленные образцы являются столово-питьевыми водами. По данным производителя значение их минерализации составляет около единицы , что полностью подтверждается проделанным опытом. Сила тока не велика, а это значит, что в воде находится не большое число примесей.

2.2.5 Зависимости температуры кипения и нагревания столово-питьевых минеральных вод.( преложение рис. 36-37)

Как известно, вода – плохой проводник тепла. Для нагревания 1л воды на 1оС требуется 4200 Дж энергии. Температура кипения обычной чистой воды равна 100оС. Исследуем теплопроводность минеральной воды. В колбу для нагревания поместим 200г минеральной воды и будем измерять температуру воды через каждые 1,5 минуты. Вода закипает при температуре 100оС.

Таблица №7 : График зависимости температуры кипения и нагревания столово-питьевых минеральных вод. (см. Приложение рис.13)

t, мин

1,5

3

4,5

6

7,5

9

10,5

12

13,5

15

16,5

18

19,5

20

t, oC

22

25

30

37

43

54

62

70

78

81

90

98

100

100

Вывод :Все представленные образцы столово-питьевых минеральных вод закипают при температуре 100 о С, как и обычная вода. Данный опыт показывает, что в данных образцах не высокий уровень содержания примесей солей.

2.3. Определение качественного и количественного анализа воды.

2.3.1. Определение водородного показателя рН воды.

Величина рН определяется количественным соотношением в воде ионов Н+ и ОН-образующихся при диссоциации воды. Если ионы ОН- в воде преобладают, то рН > 7, и

вода будет иметь щелочную среду, а при повышенном содержании ионов Н+ , рН < 7, и

среда кислая. В дистиллированной воде эти ионы будут уравновешивать друг друга и рН

будет приблизительно равен 7. Это идеальный уровень кислотности минеральной воды,

т.е. среда нейтральная. При растворении в воде различных химических веществ, как

природных, так и антропогенных, этот баланс нарушается, что приводит к изменению

уровня рН. В зависимости от уровня рН, воды можно условно разделить на несколько

групп ( таблица № 7 ). Для определения среды реакции использовал индикатор лакмус универсальный. Результат представлен ( таблица № 8 )

2.3.2.Зависимость водородного показателя и окраски индикатора.

Таблица № 8 :Зависимость водородного показателя и окраски индикатора.

Среда

Показатель pH раствора

Окраска индикатора

« Лакмус универсальный»

сильнокислые воды

< 3

темно -красный

кислые воды

3 - 5

красный

слабокислые воды

5 - 6.5

розовый

нейтральные воды

6.5 - 7.5

желтый

слабощелочные воды

7.5 - 8.5

зеленоватый

щелочные воды

сильнощелочные воды

8.5 - 9.5

> 9.5

синий

темно-синий

Опыт: Определение рН воды у исследуемых образцов столово-питьевых минеральных вод.

Замеры проведены с помощью индикаторной универсальной лакмусовой бумаги.

Результат представлен в таблице № 8 (см. Приложение рис. 14-20)

Образец

Показатель pH

Окраска индикатора

лакмус универсальный

Среда

Образец 1

5 – 6,5

Розовый

Слабокислая

Образец 2

5

Оранжево-розовый

Слабокислая

Образец 3

6,5-7,5

Жёлтый

Нейтральная

Образец 4

7,5-8,5

Зеленоватый

Слабощёлочная

Образец 5

7

Слабо зеленоватый

Нейтральна

Вывод:Определение pH воды у исследуемых образцов показали следующие результаты :

Образец 1: 5<pH<6,5 розовый цвет, среда – слабокислая.

Образец 2: pH=5 оранжево-розовый цвет, среда – слабокислая.

Образец 3: 6,5<pH<7,5 желтый цвет, среда – нейтральная.

Образец 4: 7,5<pH<8,5 зеленоватый цвет, среда – Слабощёлочная.

Образец 5 pH=7, слабо зеленоватый цвет, среда – Нейтральная.

2.3.3. Качественный анализ минеральной воды.

В основе методики исследования качественного состава и свойств минеральной

воды лежат качественные реакции неорганических соединений. Аналитическая химия-

наука о методах определения состава вещества. В соответствии с этой задачей различают

и качественный анализ(из каких элементов или групп элементов- ионов состоит данный

объект и количественный анализ (в каких соотношениях эти элементы находятся). В

качественном неорганическом анализе для открытия ионов используют различные

химические реакции, которые сопровождаются каким- либо хорошо заметными для

наблюдателя эффектами, например появлением окрашивания при добавлении реагента к

бесцветному испытуемому раствору или резким изменением цвета окрашенного раствора,

выделением осадка или газа. Все химические реакции, используемые для определения

состава неорганических соединений, часто подразделяют на анализ катионов (ионов металлов, входящих в состав вещества) и анализ анионов.[10,12]

В начале работы мы изучил данные этикеток( таблица №9 )

Таблица № 9 :Данные этикеток заявленные производителем

Образец

Данные этикеток заявленные производителем

Образец 1

Вода минеральная природная питьевая столовая гидрокарбонатная натриево -магниево-кальциевая .Соответствует ГОСТ.

Ca2+ -не более 100 мг/л

Mg2+-не более 80 мг/

HCO3- - не более 400 мг/л

Cl- - не более 20 мг/л

SO42—не более 25 мг/л

K++Na+ - не более 50 мг/л

Образец 2

Вода минеральная природная питьевая столовая газированная гидрокарбонатная натриево-кальциевая. Соответствует ГОСТ.

Гидрокарбонат (HCO)от 200 до 400 мг/л

Кальций (Ca)от 50 до 200 мг/л

Натрий + калий (Na+K)от 5 до 70 мг/л

Микроэлементы: цинк, марганец, медь, селен.

Образец 3

Артезианская природно-питьевая вода газированная первой категории. Соответствует ГОСТ.

Кальция Ca2+ от 70 до 130 мг/л

Магний Mg2+от 5 до 65 мг/л

Калия K+ от 2 до 20 мг/л

Бикарбонаты (HCO3- ) от 30 до 400 мг/л

Фториды-ионы (F) от 0,5 до 1,05 мг/л

Образец 4

Вода минеральная природная питьевая столовая гидрокарбонатная натриевая

НСО3- 400-600

SO4 – 50-90

Cl – менее 15

Ca – менее 10

Mg – менее 5

Na + K – 200-300

Допустим естественный осадок минеральных солей.

Образец 5

Вода минеральная природная питьевая лечебно-столовая «Волжанка» Группа ХХХIII

Сульфатно-гидрокарбонатная магниево-кальциевая с высоким содержанием органических веществ.

Гидрокарбонат(НСО3-) – 500-700

Сульфат(SO42-) – 50-250

Кальций(Ca2+)- 100-250

Магний(Mg2+) - <100

Сорг– 5-10

Микрокомпоненты : медь, цинк, железо, литий, марганец, фтор, серебро

Следует сделать вывод, что вся вода произведена согласно технических условий и только

образец №1 и №2 согласно ГОСТу.

Для определения качественного состава минеральной воды и сравнения его с

химическим составом, заявленным на этикетке (Таблица диаграмма №), мы

провели следующие качественные реакции. [11,12]

2.4.1. Обнаружение анионов первой второй группы: SO42-, CO 32-

Таблица № 10 :(см. Приложение рис. 21-23)

Образцы воды

Действие

Наблюдение

Вывод

Образец 1

В пробирку налить 4-5 мл BaCl2.Добавить пипеткой несколько

Капель исследуемого раствора.

Осадок отсутствует

В растворе отсутствуют

SO42-, CO 32-

Прилить растворНNO3

(разбавленный)

   

Образец 2

В пробирку налить 4-5 мл BaCl2.Добавить пипеткой несколько

Капель исследуемого раствора.

Незначительные маленькие хлопья

В растворе присутствуют

SO42- CO 32-

 

Прилить растворНNO3(разбавленный)

Хлопья не исчезают

В растворе присутствует

SO42-

Образец 3

В пробирку налить 4-5 мл BaCl2.Добавить пипеткой несколько

Капель исследуемого раствора.

Значительное помутнение воды с выпадением хлопьев

В растворе присутствуют анионы:

SO42- CO 32-

 

Прилить растворНNO3

(разбавленный)

Осадок не исчез

В растворе присутствует анион

SO42-

Образец 4

В пробирку налить 4-5 мл BaCl2.Добавить пипеткой несколько

Капель исследуемого раствора.

Незначительное помутнение, малое число хлопьев

В растворе присутствуют

SO42- CO 32-

 

Прилить растворНNO3

(разбавленный)

Осадок не исчез

В растворе присутствует анион

SO42-

Образец 5

В пробирку налить 4-5 мл BaCl2.Добавить пипеткой несколько

Капель исследуемого раствора.

Незначительное помутнение.

Малое число хлопьев

В растворе присутствуют

SO42- CO 32-

 

Прилить растворНNO3

(разбавленный)

Выпадает небольшой осадок, не растворяется

В растворе присутствует анионSO42-

Вывод: При обнаружении анионов первой группы образцы : 1,2,3,5 подтверждают данные, которые на этикетках. Образец № 4 в своем составе имеет анион SO42- , что не указало производство.

Таблица №11 : Обнаружение ионов НCO3- (см. Приложение рис.24)

Опыт:В пробирку вносим 10 мл исследуемой воды, к ней прилили 0,5 мл азотной кислоты (1:5).

Образцы

Наблюдение

Вывод

Образец 1

В небольшом количестве выделяется CO2

В растворе присутствуют ионНCO3-

Образец 2

Не выделился

-

Образец 3

Не выделился

-

Образец 4

В большом количестве выделяется CO2

В растворе присутствуют ион НCO3-

Образец 5

Не выделился

-

Вывод: При проведении опыта на обнаружение ионов НCO3были получены следующие результаты. В образцах 1,4 были обнаружены ионы НCO3- , что является подтверждающим данных на этикетки. У образцов : 2,3,5 производитель указал наличие ионов в воде, но в ходе эксперимента это не подтвердилось. Значит, в данных образцах: 2,3,5 этих ионов нет, или они находятся в незначительном количестве.

Таблица № 12:Обнаружение анионов третьей группы: Cl-, Br(см. Приложение рис.25)

Опыт: В пробирку налить 5 мл образца и добавляют 3 капли 10%-ного раствора Осадок нитрата серебра

Образцы

Наблюдение

Вывод

Образец 1

Осадка нет

Отсутствуют анионы Cl-,I-

Образец 2

Осадка нет

Отсутствуют анионы Cl-, I-

Образец 3

Желтовато - творожный

Присутствуют I-

Образец 4

Слабо – белое помутнение

Незначительное присутствие Cl-

Образец 5

Белое помутнение

Незначительное присутствие Cl-

Вывод: При проведении химического анализа на определение анионов третьей группы, были получены следующие результаты:

Образец №1 : Производитель заявило нахождении анионов Clпри химическом исследовании данные не подтвердились.

Образец №2 : Производитель не заявлял об наличии анионов третьей группы, что опыт полностью подтверждает. Данные совпали.

Образец №3 :Производитель не заявлял об наличии анионов третьей группы, но опыт показал, что в Образце 3 присутствует анион третьей группы : I- . Данные заявленные производителем не подтвердились.

Образец №4 : Проведенное исследование полностью подтверждает данные производителя о наличии анионов Cl-.

Образец №5 : У производителя не заявлено наличие анионов третьей группы, что противоречит лабораторным исследованиям. В данной воде присутствуют анионы Cl-

Таблица № 13 :Обнаружение катионов первой группы Na+, K+, Mg2+(см. Приложение рис. 26-32)Опыт : Медную проволоку очистить, смочить в растворе НCl, прокалить до полного исчезновения окраски. Ушком раскаленной проволоки опустить в раствор образца и внести в пламя

Образцы

Наблюдение

Вывод

Образец 1

Цвет бледно-желтый

Присутствует Na+

Образец 2

Желтоватый

Присутствует Na+

Образец 3

Фиолетовый

ПрисутствуетК+

Образец 4

Фиолетовый

ПрисутствуетК+

Образец 5

Цвет пламени не изменился

Отсутствуют катионы 1 группы.

Вывод: При проведении лабораторного исследования на обнаружение катионов первой группы, было установлено : все исследуемые образцы соответствуют составу указанного производителем.

Таблица № 14 :Обнаружение катионов первой группы Mg2+

Опыт:В пробирку налить 10 мл образца, 0,5 мл 5% раствора гидроксида натрия.(см. Приложение рис.33)

Образцы

Наблюдение

Вывод

Образец 1

Осадок- прозрачного

хлопьевидного

присутствует Mg2+

Образец 2

Осадок- прозрачного

хлопьевидного

присутствует Mg2+

Образец 3

Осадок- прозрачного

хлопьевидного

присутствует Mg2+

Образец 4

Осадок- прозрачного

хлопьевидного

присутствует Mg2+

Образец 5

Осадок- прозрачного

хлопьевидного

присутствует Mg2+

Вывод: При проведении лабораторного анализа было выявлено:

Образцы № 1, 3, 4, 5 соответствуют заявленному составу.

Образец № 2 не подтвердил заявленный состав, в воде присутствуют катионы первой группы Mg2+

2.4.2. Обнаружение катионов второй группы Ag+

Опыт: В пробирку налить 5 мл образца и добавляют 3 капли 10%-ного раствора на нитрата серебра, прилить раствор НNO3 разбавленной.

Таблица № 15 : Обнаружение катионов второй группы. (см. Приложение рис.34)

Образцы

Наблюдение

Вывод

Образец 1

Осадок отсутствует

Отсутствуют катионы Ag--

Образец 2

Осадок отсутствует

Отсутствуют катионы Ag-

Образец 3

Наблюдается сильное белое помутнение

Присутствуют катионы Ag-

Образец 4

Слабо-белое помутнение

В малом количестве присутствуют катионы Ag-

Образец 5

Белое помутнение

В малом количестве присутствуют катионы Ag-

Вывод :При произведении лабораторного анализа были получены следующие данные:

Образцы № 1,2,5 соответствуют заявленному составу.

Образцы № 3,4 не подтвердили заявленные составы, так как в воде обнаружены катионы второй группы Ag+

2.4.3. Обнаружение катионов третьей группы Са2+

Опыт: В пробирку налить 10 мл исследуемой воды, прилить 0,5 мл 5% раствора фосфата натрия

Таблица № 16 : Обнаружение катионов третьей группы.

Образцы

Наблюдение

Вывод

Образец 1

+

ПрисутствуетCa2+

Образец 2

-

ОтсутствуетCa2+

Образец 3

-

Отсутствие Ca2+

Образец 4

+

ПрисутствуетCa2+

Образец 5

+

Отсутствие Ca2+

Вывод: В ходе лабораторного исследования были получены следующие результаты :

Образцы № 1,4,5 соответствуют заявленному составу.

Образцы № 2,3 не соответствует заявленному составу, производитель указал о наличии данного катиона в воде, но проведение анализа опровергает эти данные.

Таблица № 17 : Сводная таблица результатов лабораторных анализов и данных производителя.

Данные этикеток

Образцы

Образец 1

Образец 1

Образец 2

Образец 2

Образец 3 Образец 4 Образец 5

Производитель

Лабораторное исследование

Производитель

Лабораторное исследование

Производитель

Лабораторное исследование

Производитель

Лабораторное исследование

Производитель

Лабораторное исследование

HCO3-

+

+

+

-

+

-

+

+

+

-

Ca2+

+

+

+

-

+

-

+

+

+

+

Mg 2+

+

+

Не заявлено

+

+

+

+

+

+

+

Na+, K+

+

Na+

+

Na+

K+

K+

+

K+

Не заявлено

Не найдено

SO4 2-

+

-

Не заявлено

+

-

+

+

+

+

+

Cl-,I-

Cl-

-

Не заявлено

-

-

I-

Cl-

+

Не заявлено

Cl-

Микроэлемент: Ag+

Не заявлено

-

Не заявлено

-

-

+

Не заявлено

+

+

+

Обсуждаемый результат:

В ходе лабораторного исследования были получены следующие результаты: Ни один из образцов столово-питьевой минеральной воды не соответствует заявленному составу.

ВЫВОД:

В нашей исследовательской работе:

1.Мы изучили литературные источники по данному вопросу.

2. Выяснили биологическую роль столово-питьевых минеральных вод на здоровье человека, а так же взяли интервью по этой теме у Дивногорской Натальи Александровны, являющаяся стоматологом, хирургом, стоматолог-ортопедом, а так же имплантологом высшей квалификационной категории.

3. Провели исследования химического состава разных марок столово-питьевых минеральных вод местного производителя.

4. Сравнили данные с этикеток с данными полученными во время исследования.

5. Исследовали физические свойства воды и выяснили, что по своим физическим свойствам столово- питьевая минеральная вода ничем не отличается от обычной чистой воды.

6. Изучив литературные данные и проведя лабораторные исследования мы выяснили, что все образцы, которые мы исследовали, относятся к столово-питьевым минеральным водам. Данные воды можно употреблять в не ограниченном количестве и использовать в приготовлении пищи. Но людям имеющим хронические заболевания следует придерживаться нормы питьевого режима.

Обзор Литературы.

[1] - https://ru.wikipedia.org/wiki/Минеральная_вода

[2] -http://www.woman.ru/health/medley7/article/89485/

[3]- http://собовская.рф

[4]-http://www.ulyanka-voda.ru

[5]- http://ulyanovsk.tradedir.ru/good/p30254- pitevaya_stolovaya_artezianskaya_voda_ot_proizvoditelya.htm

[6]- https://old.rfgf.ru/catalog/docview.php?did=2d572d90239011606a15453760c9a906

[7]- https://www.voda-volzhanka.ru/product/mineral_water

[8]- https://www.eurolab.ua/health-cooking/1476/1650/48441/

[9]- http://docs.cntd.ru/document/901798042

[10]- Серия «Эрудит».Химия- М.:ООО ТД «Издательство Мир книги»,2006-192 с.:илс.

[11]- Алимарин И.П. Методы обнаружения и разделения элементов (практическое

пособие). М. 1994

[12]- https://ww Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. – М.: Химия,1980. Справочник химика. Т. IV/Под. ред. Б.П. Никольского. 2-е издание. – Л.: Химия, 1965

[13]- https://mir.ismu.baikal.ru/src/downloads/3b3b0427

Приложение:

Таблица № 1 : изучение степени минерализации у заявленных образцов по данным производителя

   

Минерализация г/л

Образец

Данные этикетки

В неограниченных количествах

Не более 2х столовых ложек

2-8 столовой ложки

Лечебно- столовая

8-12 столовой ложки

лечебно- минеральная

Образец1:вода минеральная природная питьевая столовая

0,2-0,6 г/ дм3

+

-

-

-

Образец2:

вода минеральная природная питьевая столовая

0,3-0,6г/л

+

-

-

-

Образец3вода минеральная природная питьевая столовая

0,6-0,9 г/л

+

-

-

-

Образец4.Мелекесский источник: вода минеральная природная питьевая столовая гидрокарбонатная натриевая.

0,6-0,9г/л

+

-

-

-

Образец5.Волжанка:вода минеральная питьевая лечебно – столовая: Сульфатно – гидрокарбонатная магниево-кальциевая с высоким содержанием органических веществ

0,8-1,2г/л

+

-

+

 

Таблица №2 : Оценка интенсивности запаха воды по нормам СанПиН.

Запах (вкус)

Интенсивность

Оценка в баллах

Отсутствует

Не ощущается

0

Очень слабый

Обнаруживается только

опытным исследователем.

1

Слабый

Обнаруживается потребителем

в том случае, если обратить

его внимание.

2

Заметный

Легко обнаруживается потребителем.

3

Отчетливый.

Вода непригодна для питья.

4

Очень сильный

Вода непригодна для питья.

5

Опыт: В колбу с притертой пробкой налили исследуемую воду (2/3 объема) и сильно встряхивали в закрытом состоянии. Затем открыли и сразу же отметили характер и интенсивность запаха. [9] По нормам СанПиН 2.1.4.1074-01 запах воды должен быть не более 2 баллов.

Таблица №3 : Оценка запаха воды исследуемых образцов.(см . Приложение рис. 1)

Образцы:

Запах

Интенсивность

Балл

Образец1

Отсутствует

Отсутствует

0

Образец 2

Отсутствует

Отсутствует

0

Образец 3

Отсутствует

Отсутствует

0

Образец 4

Отсутствует

Отсутствует

0

Образец 5

Отсутствует

Отсутствует

0

К Таблица 5:

Рис. 6 Рис. 7 (фото автора 26.12.2018 г.)

Таблица 6:

Рис. 8 Рис. 9 Рис.10 Рис.11 Рис 12

Таблица 7:

Рис. 13(фото автора 24.12.2018 г.)

Таблица 8:

Рис. 14 Рис.15 Рис.16 Рис.17 Рис.18

Рис. 19 Рис. 20(фото автора 24.12.2018 г.) Рис.21 Рис.22

Рис. 23(фото автора 24.12.2018 г.) Рис. 24(фото автора 24.12.2018 г.) Таблица 12: Рис. 25(фото автора 24.12.2018 г.)

Таблица 13:

Рис. 26 Рис. 27 Рис.28 Рис.29 Рис.30

Таблица 14: Таблица 15:

Рис. 33(фото автора 24.12.2018 г.) Рис.34

Рис .35 Преломление света( фото автора 19.01.2019)

 

Рис.36-37 Зависимости температуры кипения и нагревания столово-питьевых минеральных вод.

Просмотров работы: 118