Анализ природных вод проблемы определения микрокомпонентов минеральной природы реферат

Обновлено: 02.07.2024

Введение
Во время стремительного развития промышленности наблюдается кризис во взаимоотношениях природы и человека. Разрушение озонового слоя, кислотные дожди, радиоактивное загрязнение, изменение климата – это негативное воздействие общества на окружающую среду.
Особое значение приобрела проблема качества природной воды. Воды многих рек загрязнены нефтепродуктами, фенолами, азотом, пестицидами, соединениями тяжёлых металлов.
Вопросы качества воды играют важную роль в сохранении здоровья, как отдельных людей, так и населенных пунктов в целом.
Анализ воды – это наиболее эффективный метод исследования воды [5].
Анализ природной воды – определение химического и газового состава природных вод и их физических, биологических и технических свойств. В результате химического анализа устанавливается концентрация ионов водорода (pH), минерализация воды — сухой остаток или сумма минеральных веществ или ионов К, Na, NH4, Mg, Ca, NO3, NO2, Cl, SO4, HCO3 и CO2, O2, Si; определяется, кроме того, содержание специфических микроэлементов: Br, I, Sr, В, Li, Fe, Al, Ni, Co, Zn, F, P, и ряда других редко встречающихся (W, Mo, Ag, Au и др.), а также радиоактивных элементов. По содержанию в воде Са и Mg определяется жесткость воды. Из физических свойств определяются температура, прозрачность (мутность), цвет, вкус, запах. Биологические свойства воды устанавливаются бактериологическим анализом [1].
Цель работы – изучить, как проводится анализ природных вод.
Задачи работы:
1. Исследовать способы отбора проб;
2. Узнать о процессе концентрирования загрязняющего вещества;
3. Изучить основные методы анализа воды, пределы обнаружения.

1. Результаты анализа воды только тогда являются правильными, когда правильно выполнен отбор проб. Процесс отбора проб на разных объектах отличается друг от друга. Объем пробы зависит от типа анализа и его задачи. При подготовке к анализу воду консервируют не позднее, чем через 1-2 часа после отбора пробы. При необходимости пробы воды гомогенизируют.
2. Методы концентрирования загрязняющих веществ предназначены для замены водной матрицы на другую, более пригодную для анализа (например, органический растворитель либо газ), увеличения концентрации определяемых примесей в этой новой матрице и отделения определяемых примесей от других компонентов смеси, которые могут мешать определению. К основным методам концентрирования микрокомпонентов при анализе природных и сточных вод относятся жидкость-жидкостная экстракция, твердофазная экстракция, газовая экстракция, анализ равновесного над водным раствором пара в статических условиях. Помимо перечисленных методов используют различные варианты испарения, вымораживание, лиофилизацию и такие мембранные методы, как обратный осмос и ультрафильтрация.
3. На сегодняшний день действует система анализа, которая базируется на изучении микробиологических и химических характеристик жидкости и дальнейшем сравнении полученных данных с нормативными значениями. Для анализа природных вод применяются такие мероприятия: физический и химический анализ природных вод, вирусологическая методика проверки, исследования на наличие паразитов, токсикологический анализ, радиационный контроль. Химический анализ воды дает возможность определить качество воды и пригодность ее использования человеком для хозяйственно-питьевого водоснабжения, а также в сельском хозяйстве и всех видах промышленности. Методы анализа, используемые в современных лабораториях, занимающихся контролем окружающей среды, включают:
• различные варианты оптических методов анализа (например, спектрофотомерия в видимой УФ- и ИК-областях, атомно-абсорбционная и.

После офорления заказа Вам будут доступны содержание, введение, список литературы*
*- если автор дал согласие и выложил это описание.

Состав воды зависит от вида геологических образований, через которые она проходит. Вода растворяет минералы и соли, присутствующие в почве. Часть компонентов, входящих в состав минералов, переходит в воду.

Одной из основных проблем является техногенное загрязнение подземных вод. Ливневые стоки с территорий промышленных предприятий и сельскохозяйственных угодий проникают в почву и отравляют воду. Особенно это опасно для районов крупных промышленных центров.

В связи с этим для организации рациональной системы водоснабжения и водоподготовки проводят подробный анализ воды с

Примечание. Элементы, концентрация которых превышает ПДК, выделены жирным шрифтом.

определением содержания микропримесей отдельных компонентов.

Микропримесями называются элементы, содержание которых в воде составляет менее 1 мг/л.

Для анализа и определения микропримесей применяют высокоточные физико-химические методы анализа — ядерно-магнитные, масс-спектральные, люминистентные и т.д.

В табл. 5.3 приведен микрокомпонентный (элементный) состав воды, полученной из артезианской скважины Подмосковья (г. Электросталь). Макрокомпонентный состав этой воды был приведен в табл. 5.2.

В табл. 5.3 представлены результаты, обобщающие данные шести проб. Для каждого элемента указано минимальное и максимальное значения концентрации. Для удобства анализа полученных данных дополнительно приведены сведения по нижнему пределу обнаружения элемента (мкг/л) и его ПДК (мг/л) в воде рыбохозяйственных водоемов. Концентрация элементов выражена в мкг/л, а ПДК — в мг/л, поэтому для сравнения данных первую концентрацию нужно увеличить в 1 000 раз.

Полученные данные позволили сделать следующие выводы: исследуемая вода является достаточно качественной. Содержание большинства элементов в воде не превышает уровня ПДК; воду можно характеризовать как кремнисто-железистую, так как концентрации кремния и железа превысили значение ПДК во всех анализируемых пробах. Высокая концентрация этих элементов может способствовать образованию коллоидных растворов и влиять таким образом на процесс фильтрования. Повышенное содержание железа требует принятия особых мер по очистке воды от этого компонента; концентрации большинства тяжелых металлов ниже ПДК (исключение составляет высокое содержание стронция, что объясняется, по-видимому, спецификой региона).

В настоящее время существует огромное многообразие минеральных вод. И с экологической точки зрения все больше людей пользуются для утоления жажды не обычной водопроводной водой, а предпочитают покупать питьевую либо минеральную воду в магазинах или аптеках.

Проблемой исследования является противоречие между использованием минеральной воды в качестве экологически безопасной большинством населения и недостаточной изученностью её химического состава и свойств, технологии производства продукта.

Актуальность исследования: многообразие минеральной воды, представленной на полках магазинов, способно ввести в заблуждение кого угодно. В своей исследовательской работе я решила экспериментально узнать, какая из минеральных вод наиболее полезна и безопасна для нашего организма.

Значимость темы: в последнее время в нашем современном обществе, к сожалению, всё труднее и труднее найти качественный и полезный продукт.

Объект исследования: семена салата.

Цель работы: исследовать физико-химические показатели минеральных вод, научиться разбираться в многообразии видов минеральной воды и делать правильный выбор в зависимости от цели использования.

Для достижения цели надо выполнить следующие задачи:

Изучить научную литературу по данной теме;
Провести социологический опрос учеников школы и выяснить предпочтения в марках минеральной воды учеников нашей школы;
Применить полученные знания для правильного использования минеральных вод;
Изучить классификацию и способы применения минеральных вод,

исследовав их химический состав методами качественного анализа;

Сравнить минеральные воды разных производителей.

Гипотеза: все ли виды минеральных вод обладают лечебными свойствами и как они влияют на развитие живых организмов?

Методы исследования:

Теоретические: анализ, классификация.
Эмпирические: сравнение, наблюдение, эксперимент.
Математические: счет, измерение.
Статистический: анкетирование.

IX межмуниципальная научно-практическая конференция

обучающихся общеобразовательных организаций

Исследование состава минеральной воды

Медведева Людмила Ивановна,

Краткий обзор литературы……………………………………..4-5

Глава 1. Теоретическая часть………………………………….5-10

Химический состав минеральной воды………………..5-6

Влияние катионов и анионов, содержащихся в

минеральной воде, на организм человека……………. 6-7

Лечебное действие минеральной воды на организм

Классификация минеральных вод……………………..9-10

Глава 2. Практическая часть………………………………….10-14

Химический состав образцов исследуемой воды…….10

Определение состава минеральной воды……………..10-11

Определение ph минеральной воды…………………. 11

Определение сульфат-ионов в минеральной воде……11-12

Определение хлорид-ионов в минеральной воде…….12

Определение ионов-серебра и карбонат-ионов в минеральной воде………………………………………12-13

Влияние минеральных вод на растительные клетки…13-14

Список использованной литературы…………………………………..16

Минеральные воды — это прежде всего подземные (иногда поверхностные) воды, характеризующиеся повышенным содержанием биологически активных минеральных (реже органических) компонентов и (или) обладающие специфическими физико-химическими свойствами (химический состав, температура, радиоактивность и др.), благодаря которым они оказывают на организм человека лечебное действие [8]. Именно поэтому минеральную воду используют в зависимости от ее химического состава и физических свойств — в качестве наружного или внутреннего лечебного средства. Они бьют из земли, часто имеют высокую температуру.

Объект исследования: семена салата.

Для достижения цели надо выполнить следующие задачи:

Изучить научную литературу по данной теме;

Провести социологический опрос учеников школы и выяснить предпочтения в марках минеральной воды учеников нашей школы;

Применить полученные знания для правильного использования минеральных вод;

Изучить классификацию и способы применения минеральных вод,

исследовав их химический состав методами качественного анализа;

Сравнить минеральные воды разных производителей.

Методы исследования:

Теоретические: анализ, классификация.

Эмпирические: сравнение, наблюдение, эксперимент.

Математические: счет, измерение.

Статистический: анкетирование.

Краткий обзор литературы

Основная часть.

Глава 1. Теоретическая часть

Химический состав минеральной воды.

Минеральная вода – вода, содержащая биологически активные минеральные и органические компоненты, обладающая специфическими физико-химическими свойствами. Питьевые минеральные воды поступают из природных источников, в растворе которых содержатся различные полезные газы и соли. Они бьют из земли, часто имеют высокую температуру. Изучением минеральных вод и их полезных свойств занимается наука бальнеология. Согласно литературным источникам, суточная потребность в некоторых минеральных веществах представлена таблицей. (Приложение 1)

При покупке минеральной воды нужно ориентироваться не только на её вкусовые качества, но и на химический состав. Химический состав минеральной воды представляет собой, в первую очередь, разнообразные комбинации из шести основных компонентов: натрий (Na), кальций (Са), магний (Мg), хлор (Сl), сульфат (SO₄) и гидрокарбонат (НСО₃). (Таблица 1)

Двуокись углерода (угольный ангидрид) также является важным компонентом минеральной воды, так как за счёт взаимодействия углекислого газа с подземными породами и формируются лечебные свойства воды. Углекислый газ, кроме того, смягчает вкус напитка и способствует лучшему утолению жажды. Он также стабилизирует химический состав минеральной воды, поэтому для сохранения всех полезных свойств её перед розливом дополнительно насыщают двуокисью углерода. [4, 59]

В небольших количествах в минеральной воде содержится почти вся таблица Менделеева в микро- и ультрамикродозах. В наибольшем количестве в ней представлены: железо, йод, фтор, бром, мышьяк, кобальт, молибден, медь, марганец и литий. Они в свою очередь тоже оказывают влияние на человека, и притом каждый своё [7, 60].

Влияние катионов и анионов, содержащихся в минеральной воде, на организм человека.

Хлор влияет на выделительную функцию почек. [5, 121]

Калий и натрий поддерживают необходимое давление в тканевых и межтканевых жидкостях организма. [5, 121]

Йод активизирует функцию щитовидной железы, участвует в процессах рассасывания и восстановления. [3, 275]

Бром усиливает тормозные процессы, нормализуя функцию коры голового мозга. [3, 275]

Железо входит в структуру гемоглобина, его недостаток в организме приводит к анемии. [3, 275]

Медь помогает железу переходить в гемоглобин. [3, 275]

При питье минеральная вода оказывает многообразное действие. Раздражая многочисленные рецепторы слизистой оболочки полости рта и желудка, минеральная вода влияет не только на слюноотделение, но и на структурную и моторную функции желудка и кишечника, функциональное состояние мочеотделительной и других систем. Одновременно (особенно в верхних отделах кишечника) происходит всасывание выпитой минеральной воды и поступление ее в лимфатическую и кровеносную системы. Это приводит к изменению химического состава и кислотно-щелочного равновесия жидкостей и тканей, усиливает образование биологически активных веществ, что в конечном счете сказывается на функциональной активности многих органов и систем, на течении обменных процессов в организме.

Лечебное действие минеральной воды на организм человека.

В эффекте питьевого лечения важную роль играет действие химических компонентов минеральных вод на состояние главных пищеварительных желез, на эндокринную систему органов пищеварения. В частности, питье минеральных вод стимулирует выделение клетками желудка гормона гастрина, который обладает выраженным физиологическим действием [7, 60].

Болезни желудка [1, 7], [5, 121]

Какими только болезнями не страдает наш бедный желудок. Минеральная вода - самый лучший лекарь. Она помогает восстановить желудочные выделения.
Для лечения необходимо выпивать по 5 мл на 1 кг массы 3 раза в день. Ее обязательно нужно подогреть до 28 градусов и выпивать натощак за 35-40 минут до еды, медленно, небольшими глоточками.

С язвой гораздо сложнее. Не каждой язве полезна минералка. Желудочные кровотечения, обострения болезни двенадцатиперстной кишки - не время для лечения водой. А вот когда обострение затухнет, поддержите больной желудок. Периоды обострений болезни - не что иное, как повышенная возбудимость желудочных функций. Успокоить разбушевавшийся желудок может теплая минеральная вода, из которой удаляется углекислый газ. Пить такую воду следует с учетом секреторной функции желудка по методу, описанному выше.

Болезни кишечника [5, 121]

Больной кишечник - большие неприятности. Некоторые минеральные воды - прекрасное слабительное средство. Выпивая по стакану воды за 40-60 минут до еды 3 раза в день, Вы заставите Ваш кишечник работать как часы.
Перед употреблением обязательно подогрейте воду до 40-45 градусов.

Болезни мочеполовой системы [3, 275]

Лечение диабета [6, 45]

Общепринято больным сахарным диабетом питье минеральных вод 3 раза в день: перед завтраком, обедом и ужином за 45 - 60 минут до приема пищи. Помимо питьевого лечения при сахарном диабете могут быть использованы и другие методы внутреннего применения минеральных вод: введение через дуоденальный зонд, лечебные клизмы, сифонные промывания кишечника.

Болезни печени [3, 275]

При болезнях печени (например, вирусный гепатит, гепатоз) минеральная вода незаменима. Она помогает восстановить функции клеток печени. Воды придется пить больше, чем при других болезнях. Пьют ее 3 раза в день, обязательно в подогретом виде (40-45°С) в постепенно возрастающей дозе по полтора - два стакана за один прием. Вид минеральной воды следует выбирать, как описано выше, в зависимости от исходной секреторной функции желудка.

При ожирении [6, 45]

Людям, страдающим ожирением, необходимо прежде всего много пить: в их организме содержание воды сильно понижено. Рекомендуется употреблять по 150 - 200 мл минеральной воды комнатной температуры, 3 раза в день, за 45 - 60 минут до еды, предварительно выпустив весь углекислый газ.

1.4 Классификация минеральных вод

а) По содержанию минеральных веществ минеральные воды делятся на:

столовые (содержащие солей до 1 г на литр), которые можно пить сколько угодно;

лечебные (уровень солей больше 10 г на литр). Это уже лекарство, которое требует рекомендации врача. Да и по вкусу она такая, что просто так пить ее не захочешь. На организм человека эти воды оказывают сильное воздействие. Их пьют в строго оговоренном количестве – столовая, а то и чайная ложка в день!

б) По температуре различаются:

теплые, t = 21-36°С;

горячие (термальные), t=37-42°С;

очень горячие (высокотермальные), t 42°С минеральные воды.

Высокотермальные воды достигают температуры более 90°С.

в) Классификация минеральных вод в зависимости от газового состава и наличия специфических элементов:

Углекислые (кислые) минеральные воды

Сульфидные (сероводородные) минеральные воды

Бромистые минеральные воды

Йодистые минеральные воды

Мышьяковистые минеральные воды

Радиоактивные (радоновые) минеральные воды

г) Классификация по ионному составу

Бикарбонатная вода (содержит: более 600 миллиграммов бикарбонатов на литр).

Сульфатная вод (содержит: более 200 миллиграммов сульфатов на литр).

Хлоридная вода (содержит: более 200 миллиграммов хлоридов на литр).

Магниевая вода (содержит: более 50 миллиграммов магния на литр).

Фторная вода (содержит: более 1 миллиграмма фтора на литр).

Железистая вода (содержит: более 1 миллиграмма железа на литр).

Кислая вода (содержит: более 250 миллиграммов ангидридов углекислоты на литр).

Натриевая вода (содержит: более 200 миллиграммов натрия на литр).

Глава 2. Практическая часть.

Химический состав образцов исследуемой воды.

Возьмем 6 образцов минеральной воды и проанализируем их химический состав:

В химических вузах и на смежных факультетах, где изучают химию, студенты пишут не только контрольные, курсовые и дипломные по предмету. Чаще всего они выполняют привычные ещё со школьной скамьи рефераты.

А как грамотно выбирать тему для реферата по химии? Расскажем об этом в статье. И приведём список примерных тем для рефератов по химической дисциплине.

Доверь свою работу кандидату наук!

Узнать стоимость бесплатно

Как выбирать темы рефератов по химии

Один из самых популярных видов самостоятельных студенческих работ — это рефераты:

Реферат — это небольшая письменная работа, которая похожа на доклад.

Зачем студенты пишут рефераты? Чтобы научиться работать с литературными источниками, анализировать и выделять главное, сопоставлять информацию, а также грамотно излагать мысли в письменном виде. Все эти навыки помогут успешно написать курсовые и дипломный проекты в будущем.

Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы.

Таблица Менделеева — основа химических знаний

А чтобы ваша работа над рефератом была максимально полезной и увлекательной, ориентируйтесь на наши советы, когда будете выбирать тему:

Список примерных тем рефератов по химии для студентов

Не смогли самостоятельно определить тему реферата по химии? Выбирайте подходящую из нашего перечня. А чтобы было удобнее искать, мы разбили темы по основным направлениям:

Надеемся, у вас не возникнет проблем с выбором интересной темы для реферата по химии. А если не успеваете сделать работу самостоятельно, обращайтесь в студенческий сервис. Наши эксперты помогут написать реферат на любую тему.

Читайте также: