Исследовательский проект «Секреты минеральной воды»

2
0
Материал опубликован 10 November 2020 в группе



















Исследовательский проект

«Секреты минеральной воды»







Автор:

Шихов Рахим Саматович,

обучающийся 11 «б» класса

БОУ г.Омска «СОШ № 61»

Руководитель:

Михалева Татьяна Сергеевна,

учитель химии и биологии

БОУ г.Омска «СОШ № 61»









Омск – 2020

Оглавление

Введение……...............................................................................................................4

Глава I. Теоретическая часть ………………………………………..…………..6

Минеральная вода и ее значение ………………………….………………..6

Лечение минеральной водой……………………………………………..…7

. Классификация минеральной воды………………………..……………….8

.Состав минеральной воды……………………………………………...…..10

Глава II. Практическая часть…………………………………………..............12

. Анкетирование учащихся БОУ г.Омска “СОШ №61”………………...….12

. Определение органолептических показателей качества минеральной воды………………………………………………………………………..…12

2.3. Определение физико-химических показателей минеральной воды……………….…………………………………………………………..…13

Заключение…………………………………………..………...........................17

Список литературы………………………………………..…………..………18

Приложения

Приложение 1. Анкетирование учащихся БОУ г. Омска «СОШ №61»……...................................................................................................................19

Приложение 2. Определение органолептических показателей минеральной воды…........................................................................................................................21

Приложение 3. Определение рН (кислотности) минеральной воды……………….............................................................................................…...21

Приложение 4. Наличие сульфат – ионов в минеральной воде……….................................................................................................................22

Приложение 5. Наличие хлорид – ионов в минеральной воде……………………………………………………………………….................22

Приложение 6. Наличие катионов кальция в минеральной воде………………………………………………………………….........................23

Приложение 7. Наличие катионов магния в минеральной воде…………….........................................................................................................23

Приложение 8. Наличие гидрокарбонат-ионов в минеральной воде………..…...........................................................................................................24

Приложение 9. Наличие катионов натрия в минеральной воде………………….................................................................................................24

Приложение 10. Итоги опытов……………………………………….............25



























Введение

Минеральная вода использовалась для лечения многих заболеваний еще в Древней Греции и Риме. При этом такую целебную воду не только пили, но и принимали с ней ванны, которые могли быстро снять усталость и способствовали омоложению.

Уникальные свойства минеральная вода приобретает благодаря содержанию минералов и полезных элементов. Притом, чтобы вобрать в себя самое лучшее, вода должна течь через горные породы несколько сотен лет[1].

Наш организм во многом состоит из воды и солей. Ежедневно при потоотделении, наша кожа теряет внушительное количество солей. Потребление пресной воды важно и нужно нашему организму, но не в состоянии полной мере возместить потери, поэтому может происходить нежелательное обеднение организма минеральными солями.

А специалисты давно уже доказали, что лучший путь насытить организм нужными ему солями — употребление минеральных вод, обогащенных ими естественным путем в недрах земли. В минеральной воде содержатся практически все необходимые соли для нормального функционирования организма.

Цель исследования: изучить химический состав минеральной воды.

Объект исследования: минеральная вода фирм “Карачинская” и “Омская".

Предмет исследования: состав и свойства минеральной воды.

Задачи:

1) Провести анализ источников информации по значению минеральной воды для организма человека, ее свойствам, качеству минеральной воды, установленному ГОСТ;

2) Провести анкетирование учащихся БОУ “СОШ №61”;

3) Подобрать и освоить методику определения катионного и анионного состава минеральной воды;

4) Изучить и дать характеристику данных марок минеральной воды.

Гипотеза: проведя опыты по обнаружению катионов и анионов в минеральной воде, можно говорить о ее химическом составе.

Методы исследования:

Изучение и анализ литературы;

Анкетирование;

Эксперимент;

Анализ полученных данных.































Глава I. Теоретическая часть


Минеральная вода и ее значение


Качественная природная минеральная вода, обладающая уникальным минеральным составом, способна заряжать энергией организм, помогать в борьбе с вирусами и инфекциями.

Положительные свойства минеральной воды, влияние на организм человека[5]:

поступление в организм полезных микроэлементов;

активизация работы ферментов;

укрепление клеток организма;

укрепление костной ткани и зубной эмали;

регулирование показателей кислотно-щелочного баланса;

укрепление иммунитета;

улучшение самочувствия.

Не меньшую пользу минералка приносит как средство для эффективного очищения организма, так как способна в короткие сроки выводить шлаки и токсины. А также нормализовать обмен веществ, что способствует снижению массы тела.

Минералка способствует повышению тонуса организма, а это весьма кстати при повышенных физических и умственных нагрузках.

Кроме того, употребление минеральной воды нормализует артериальное давление и укрепляет нервную систему. А в подогретом виде этот целебный напиток может стать помощником в борьбе с воспалением, болью и спазмами желудка.

Минеральная вода способствует разжижению содержимого желчного пузыря и оттоку желчи.

При регулярном употреблении минеральная вода принесет вашему здоровью ощутимую пользу!



Лечение минеральной водой[4]

Питьевое лечение минеральными водами должен назначать врач, нужно соблюдать подобранную им дозировку. Столовые минеральные воды можно пить в большем объеме, так как содержание солей в них не выше 5 мг на 1 л.

Количество минеральной воды, которое можно выпить за один раз для лечения, определяется из расчета 3 мл на 1 кг массы тела. В сутки допускается прием до 1 л минеральной воды. Подогретую минералку пьют при гастрите с повышенной секрецией, колите, язвенной болезни, болезнях органов дыхания, печени и желчного пузыря. Для мочегонного эффекта, а также при гастрите с пониженной секрецией, запорах принимают прохладную воду.

Отвечая на вопрос, какие заболевания лечит минеральная вода, в первую очередь называют болезни почек и образование камней. В этом случае пьют щелочные и бикарбонатные воды. Они уменьшают воспаление и оказывают мочегонное действие.

При язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки минеральную воду нужно употреблять перед едой, обязательно в теплом виде.

Для лечения гастрита, болезней печени, при запорах используется сульфатная вода. При всех видах гастрита также показаны бикарбонатные щелочные и щелочноземельные воды.

При атеросклерозе полезны йодистые воды, при анемии — воды с высоким содержанием железа. Диабетики могут утолять жажду сульфатной, натриевой бикарбонатно-кальциевой водой.

При ожирении подойдут воды с минимальной минерализацией из-за часто сопутствующей ему гипертонии.

Но также минеральная вода, несмотря на свои значительные целебные свойства, может принести и вред, если не учитывать индивидуально имеющиеся у человека заболевания.

Минеральные воды противопоказаны при воспалительных процессах и острых заболеваниях ЖКТ, когда есть рвоты или кровотечение. Гидрокарбонатную воду нельзя принимать при сильной щелочной реакции мочи.

При появлении побочных явлений приема воды — бессонницы, учащенного сердцебиения и скачков кровяного давления, беспокойства, лечение стоит отменить. Индивидуальную непереносимость еще никто не отменял. Также учтите, что у нее ограниченный срок хранения. В стеклянных бутылках – 2 года, а в пластиковых – 1,5.


Классификация минеральной воды[3]


В зависимости от общей минерализации минеральные воды бывают:

пресные (минерализация до 1 г на дм³ включительно);

слабоминерализованные (минерализация более 1 до 2 г на дм³ включительно);

маломинерализованные (минерализация более 2 до 5 г на дм³ включительно);

среднеминерализованные (более 5 до 10 г на дм³ включительно);

высокоминерализованные (более 10 до 15 г на дм³ включительно).

В зависимости от назначения:

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

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.

Минеральные воды по химическому составу:

гидрокарбонатные (щелочные) — предназначены для тех, кто занимается спортом (оказывают благоприятное влияние при усиленной мышечной работе, восстанавливая резервную щелочность крови, а также при диабете, инфекционных заболеваниях). Применяются при лечении мочекаменной болезни и подагры. Противопоказания — гастрит (так как выделяющийся при распаде гидрокарбонатов углекислый газ стимулирует секрецию желудочного сока);

сульфатные — рекомендуются тем, у кого наблюдаются проблемы с печенью и желчным пузырем (в качестве желчегонного, а также как слабительное), ожирение и сахарный диабет. Не рекомендуется употреблять такую воду детям и подросткам, так как сульфаты препятствуют росту костей, связывая кальций пищи в просвете ЖКТ в нерастворимые соли;

хлоридные — способствуют регулировке работы кишечника, желчевыводящих путей и печени. Противопоказания к применению (категорически) — повышенное давление;

магниевые — помогают при стрессовых ситуациях. Противопоказания — склонность к расстройству желудка;

натриевые, кальциевые; 

железистые и другие.

По происхождению минеральная вода может быть:

натуральная (добывается из природных источников);

искусственная (в воде растворяют специально подобранный комплекс минеральных веществ).

Реакция воды (степень кислотности или щелочности, выражаемая величиной pH) имеет важное значение для оценки её лечебного действия. Кислые воды имеют pH = 3,5—6,8, нейтральные — 6,8—7,2, щелочные — 7,2—8,5 и выше.



Состав минеральной воды


Химический состав минеральной воды определяется растворенными в ней солями. Они представлены электрически заряженными частицами - ионами с положительным или отрицательным зарядом. Основными из них являются: три катиона - натрий (Na+), кальций (Са2+), магний (Mg2+) и три аниона - хлор (Сl), сульфат (SO2) и гидрокарбонат (НСО3). В небольших количествах в минеральной воде содержится почти вся таблица Менделеева.

Двуокись углерода также является важным компонентом минеральной воды, так как за счёт взаимодействия углекислого газа с подземными породами и формируются лечебные свойства воды. Содержание химических элементов, газов и органических веществ в минеральной воде в основном и определяет ее биологическое и лечебное действие.





























Глава II. Практическая часть


Анкетирование учащихся БОУ г.Омска «СОШ №61»


Я провел анкетирование среди учащихся нашей школы. В анкетировании приняли участие – 92 учащихся БОУ «СОШ № 61»

Результаты анкетирования следующие:

Редко пьют минеральную воду 42%, а часто 30%, предпочитая минеральную воду марки «Карачинская» -55% опрошенных.Также популярностью среди учеников нашей школы пользуется минеральная вода марки «Омская» -28%.

Большинство учащихся (79%) употребляют минеральную воду просто для утоления жажды, а в лечебных целях только 21% учащихся, но в то же время считая что минеральная вода полезна для организма (84%) (Приложение 1).


Определение органолептических показателей качества минеральной воды марки «Карачинская» и «Омская»

Для проведения исследования, я взял 2 самые популярные марки минеральной воды, опираясь на анкетирование: минеральную воду «Карачинская» емкостью 1,5 л и «Омскую» емкостью 1л.

Я оценил прозрачность, цвет, вкус, запах, насыщенность диоксидом углерода.

Прозрачность и цвет определяют визуально в проходящем дневном свете в чистом стакане. Перед анализом стакан ополаскивают исследуемой водой.

Перед определением запаха воду в бутылках выдерживал в баке с водой при температуре 20-30 °С в течение часа. Затем немедленно наполнил стакан и проанализировал запах.

Для определения вкуса минеральную воду в бутылке погружал в воду со льдом и выдерживал один час при температуре 12 ± 1 °С.

Насыщенность диоксидом углерода определил визуально при открытии бутылки.

Таблица 1.  «Органолептическая характеристика минеральных вод «Карачинская» и «Омская»

Показатель

Карачинская

Омская

Внешний вид

Прозрачная жидкость, без посторонних включений, без естественного осадка минеральных солей.

Прозрачная жидкость, без посторонних включений, без естественного осадка минеральных солей.

Цвет

Бесцветная жидкость

Бесцветная жидкость

Вкус

Легкий соленый вкус

Легкий соленый вкус

Запах

Без запаха

Без запаха

Углекислый газ

Много

Много


Вывод: по органолептическим показателям минеральные воды «Карачинская» и «Омская» соответствуют стандартам[2] – это прозрачные, бесцветные жидкости, без посторонних включений, не имеющие естественного осадка минеральных солей. Они не имеют запаха. Имеют соленый привкус за счет содержащихся в минеральной воде солей. При первом открытии бутылок выделяется большое количество пузырьков двуокиси углерода. (Приложение 2).


Определение физико-химических показателей минеральной воды

А) Определение pН

Для определения pН я взял пробирку и налил в нее минеральную воду марки «Карачинская». Поместил в минеральную воду лакмусовую бумажку. После 3-4 минут сравнил результаты со шкалой ph. То же самое проделал и с минеральной водой марки «Омская». Результаты занес в таблицу.


Таблица 2

Минеральная вода

рН

Карачинская

рН 7

Омская

рН 5

Вывод: среда минеральной воды «Карачинская» близкая к нейтральной, слабощелочная. Среда минеральной воды «Омская» кислая (определил по шкале) (Приложение 3).

Б) Определение наличия сульфат – ионов(SO42-)

Чтобы узнать присутствуют ли в минеральной воде сульфаты или это всего лишь обман, написанный на этикетке, в чистые сухие пробирки налил минеральную воду и добавил в неё BaCl2 (хлорид бария). В результате реакции Карачинская вода незначительно помутнела, а реакция с минеральной воды марки Омская не пошла.

SO42- + Ba²⁺=> BaSO4↓(сульфат бария)

Результаты занес в таблицу.

Таблица 3

Название воды

SO42-

Карачинская

Незначительное помутнение

Омская

Помутнения не обнаружено


Вывод: в минеральной воде «Карачинская» содержится незначительное количество сульфат-ионов, о чем свидетельствует незначительное помутнение воды в пробирке. Как указано на этикетке, в «Карачинской» 150-250 мг/дм3. Но в Омской минеральной воде сульфат- ионов не обнаружено так как их содержание невелико (<10мг/дм3) (Приложение 4).

В) Определение наличия хлорид – ионов (Cl-)

Для определения иона Cl- я добавил AgNO3 (нитрат серебра) и после взаимодействия и в Карачинской и Омской минеральной воде образовался белый осадок.

Cl⁻ + Ag⁺ => AgCl↓ (хлорид серебра)

Полученные результаты реакции занес в таблицу.

Таблица 4

Название воды

Cl-

Карачинская

выпадение белого осадка

Омская

выпадение белого осадка

Вывод: в минеральной воде «Карачинская» и «Омская» присутствуют хлорид – ионы. В них содержание хлорид-ионов, как указано на этикетке, 500-600мг/дм3 и 2500-3300 мг/дм3 соответственно. (Приложение 5).

Г) Определение наличия катионов кальция (Са2+

Для определения катионов Са2+ в минеральной воде добавил Na2CO3 (карбонат натрия). Но в итоге реакция не пошла ни в одной воде.

Сa²⁺ + CO₃²⁻=> CaCO↓ (карбонат кальция)

Полученные результаты занес в таблицу.

Таблица 5

Название воды

Са2+

Карачинская

Отсутствие реакци

Омская

Отсутствие реакци

Вывод: в составе «Карачинской» и «Омской» минеральной воды катионов Са2+ не обнаружено (Приложение 6).

Д) Определение наличия катионов магния (Мg2+)

Для определения катионов Мg2+ добавил раствор NaOH (гидроксид натрия). Реакция не наблюдается ни в одной воде.

Мg2+ + OH=> Mg(OH)2 (гидроксид магния)

Результаты занес в таблицу.

Таблица 6

Название воды

Мg2+

Карачинская

Отсутствие реакции

Омская

Отсутствие реакции

Вывод: данные марки минеральной воды не содержат Мg2+ (Приложение 7).

Е) Определение наличия гидрокарбонат-ионов (НСО3)

Для определения НСО3я добавил в минеральную воду соляную кислоту(HCl). В Карачинской минеральной воде выделения газов не наблюдается. В Омской минеральной воде наблюдается небольшое выделение газов.

H+ + НСО3=> CO2↑(углекислый газ) + H2O

Результаты занес в таблицу.

Таблица 7

Название воды

НСО3

Карачинская

Отсутствие выделения газов

Омская

Незначительное выделение газов


Вывод: минеральная вода марки «Карачинскя» не содержит гидрокарбонат-ионы, а минеральная вода марки «Омская» содержит небольшое количество гидрокарбонат-ионов. (Приложение 8)

Ж) Определение наличия катионов натрия(Na+)

Для определения Na+ я опустил медную проволоку в стаканы с исследуемыми минеральными водами, а после поднес эту проволоку к пламени спиртовой спиртовки. В результате цвет пламени стал желтым. Результат занес в таблицу.

Таблица 8

Название воды

Na+

Карачинская

Изменение цвета пламени (желтое)

Омская

Изменение цвета пламени (желтое)

Вывод: бутылки минеральных вод марок «Карачинскя» и «Омская» содержат катионы натрия (Приложение 9).


3. Заключение

В своей исследовательской работе я изучил и дал характеристику данных марок минеральной воды (“Карачинская” и “Омская”). Мне удалось освоить методику определения катионного и анионного состава минеральной воды и провести качественные реакции на определение различных ионов. Но, к сожалению, мне не удалось найти все элементы, которые написаны на этикетке бутылок с минеральной водой марок “Карачинская” и “Омская”.

Результаты исследований я привел в таблице №9 и в 10 приложении.

Таблица 9

Наличие химических веществ в минеральной воде

Ионы \ марка воды

Карачинская

Омская

SO42-

+

-

Cl-

+

+

Са2+

-

-

Мg2+

-

-

НСО3

-

+

Na+

+

+













4.Список литературы


1. Ганейзер Г. Е. Подземные воды нашей Земли, М., Просвещение, 1990.


2. ГОСТ 23268.1-91 Воды минеральные питьевые лечебные, лечебно-столовые и природные столовые. Методы определения органолептических показателей и объема воды в бутылках.

3. Классификация минеральных вод и лечебных грязей для целей их сертификации. - МУ №2000/34. - М., 2000(МЗ РФ)

4. Зотова В.И., Панова Л.Н., Афанасьева М.И. Современное состояние санитарно-микробиологической оценки качества пресных и минеральных вод//Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физкультуры. 2004. №3.

5. Назаров, А. А. Долголетие без болезней. Минеральные воды на страже здоровья / А.А. Назаров. - М.: Открытое Решение, 2014. - 152 c.


6. Официальный сайт «Карачинский источник»http://karachinskaya.ru/




















Приложение 1


Анкетирование учащихся БОУ г. Омска «СОШ №61»


t1604994594aa.gif

t1604994594ab.gif

t1604994594ac.gif

t1604994594ad.gif





Приложение 2

Определение органолептических показателей минеральной воды

t1604994594ae.jpgt1604994594af.jpg



Приложение 3

Определение рН минеральной воды


1) “Карачинская” 2) “Омская”

t1604994594ag.jpg

t1604994594ah.jpg















Приложение 4

Наличие сульфат – ионов (SO42-) в минеральной воде


t1604994594ai.jpg


Приложение 5

Наличие хлорид – ионов (Cl- ) в минеральной воде


В “Карачинской” 2) В “Омской”

t1604994594aj.jpgt1604994594ak.jpg



















Приложение 6

Наличие катионов кальция (Са2+ ) в минеральной воде


t1604994594al.jpg



Приложение 7

Наличие катионов  магния (Мg2+ ) в минеральной воде


t1604994594am.jpg






















Приложение 8

t1604994594an.jpgНt1604994594ao.jpg аличие гидрокарбонат-ионов (НСО3)






















Приложение 9

Наличие катионов натрия (Na+) в минеральной воде

t1604994594ap.jpg



Приложение 10

Итоги опытов

Минеральная вода марки “Карачинская”

t1604994594aq.jpg

Минеральная вода марки “Омская”

t1604994594ar.jpg



в формате Microsoft Word (.doc / .docx)
Комментарии
Комментариев пока нет.