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 НCO3– были 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 Cl– при 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.