«Противогололедные реагенты и их влияние на растения и обувь»

«Исследовательская работа» АВТОР: Хомлов Никита 4 «А» класс МАОУ СОШ № 4 РУКОВОДИТЕЛЬ: Бабенко Надежда Николаевна Помощь в организации экспериментов: Хомлов Р.В. (папа) Помощь в оформлении: Хомлова Е.С. (мама) Тема: «Противогололедные реагенты и их влияние на растения и обувь»

Приход зимы в нашей стране вызывает различные осложнения. Одно из них - гололед, опасный и для пешеход и для автомобилистов. Борьба с ним на дорогах ведется с помощью антигололёдных реагентов. Когда наступает зима и речь заходит об антигололёдных реагентах, пешеходы начинают жаловаться на испорченную обувь, а водители вспоминают грязную жижу, которая летит из-под колес и изъеденные коррозией кузова автомобилей. Снег с антигололедными веществами вывозят на полигоны хранения, а часть грязного снега остается на газонах. Основная цель – изучить влияние реагентов на растения и обувь.

Задачи исследования: -познакомиться с различными видами реагентов; -определить их принцип действия и влияние на живую и неживую природу; -понять, можно ли заменить используемые составы на менее вредные для окружающей среды; Актуальность – в наше время к противогололёдным реагентам прибегают практически во всех городах. В них добавляют поверхностно-активные вещества. Так как это практически единственный способ уменьшить количество аварий и защитить граждан от падения, а автомобили от столкновения. Загрязнение среды антигололёдными веществами оказывает прямое и косвенное влияние на живую и неживую природу, поэтому вопросы оценки воздействия на жизнь и здоровье людей, состояние компонентов окружающей среды, включая растения, почву, обувь человека в настоящее время стали очень актуальными исследованиями – анализ, измерение, наблюдение, сравнение. Методы исследования – анализ, измерение, наблюдение, сравнение. Объект исследования – реагенты. Гипотеза проекта – если использовать антигололёдные реагенты, то они в разной степени будут влиять на окружающую среду.

Однажды, находясь зимой на каникулах у бабушки в Тюмени, мы ехали за дорожной машиной, которая разбрасывала на дорогу какие-то вещества. Папа мне рассказал, что это противогололёдные реагенты, способствующие таянию льда на дорогах. Он мне также рассказал, что главное свойство всех противогололёдных материалов - снижение точки плавления снега. Реагенты содержат соли, которые выступают в качестве плавящих компонентов. При контакте со снегом реагент выделяет тепло, которое и топит его.  Противогололедными реагентами обрабатывают твёрдые покрытия, на которых образовывается наледь.

Чтобы раскрыть рассматриваемую тему я изучил литературу и материал в сети интернет. . Антигололёдные реагенты бывают естественные: техническая соль (хлорид кальция, хлорид натрия, хлорид магния и др.), обычный строительный песок, мелкий гранитный щебень, или, как его еще называют, гранитная крошка. искусственные: полученные химическим путем в лабораторных условиях. К ним относят хлористый натрий, хлористый магний, хлористый кальций и песко-соляную смесь.

Наиболее часто используемые реагенты – это хлорид кальция, хлорид магния, хлорид натрия и ацетат калия. Мне стало интересно узнать о преимуществах реагентов, а также выяснить имеют ли они отрицательное влияние на живую и неживую природу. Из средств массовой информации, выпуска новостей ТВ-Импульс от 25.10.2021 я узнал, что в нашем городе Новый Уренгой городские улицы посыпают песчано-соляной смесью - концентрат минеральный галит. Чтобы определить степень воздействия противогололёдных средств на лед, а также влияние на живую и неживую природу, совместно с родителями мы провели эксперименты. Для проведения экспериментов нам понадобились: кухонные весы, мерная колба, емкости, реагенты, кожа натуральная и водоросли 1- й эксперимент Для проведения эксперимента, который определит, у какого реагента наибольшая скорость растапливания льда, я в емкостях заморозил по 25 мл воды. В каждой емкости полученный лед я посыпал 3 гр. реагентов.

Практически моментально я увидел, что хлорид натрия начал топить лед, через две минуты хлорид кальция, также начал топить лёд. Дополнительно через 30 минут и 1 час с использованием мерной колбы я произвел замеры объема жидкости, полученной от воздействия реагентов. Наименование реагента Через 30 минут (мл) Через 1 час (мл) Хлорид натрия 16 22,5 Хлорид кальция 15 22 Хлорид магния 13 19 Ацетат натрия 14 22 Результаты оказались такими:

2-й эксперимент Для проведения эксперимента, который поможет оценить степень влияния реагентов на обувь и растения нам понадобились: четыре вида реагентов, вода, весы кухонные, мерная колба, пробирки, кожа, водоросли. Сначала мы сделали 10% растворы реагентов хлорид кальция, хлорид магния, хлорид натрия и ацетат натрия. Для этого я использовал 5 гр. реагентов и 45 мл воды. В полученные растворы я поместил кусочки кожи натуральной и водоросли аквариумные.

С целью определения результата в короткие сроки наши реагенты и кусочки кожи я переместил в более мелкую и плоскую емкость. Через 7 дней от начала эксперимента я увидел, что наибольшее воздействие на кожу оказал реагент хлорид натрия. Образовался сильный солевой налет по всей площади образца, через 9 дней образовался налет от реагента хлорид магния.

Также я решил определить, действительно ли соль отрицательно влияет на растения (в нашем случае водоросли). В течении 7 дней я наблюдал за реакцией водорослей( в нашем случае Риччия плавающая) в растворе реагентов. Через 5 дней в растворе ацетата натрия образовался налет плесени. Те же самые процессы произошли с водорослями в растворе хлорид магния и хлорид кальция.

ВЫВОДЫ: С учетом изученного материала, подкрепленного проведенными экспериментами, я сделал следующие выводы: - хлорид натрия – это реагент, который практически моментально начинает топить лед; - кожа (обувь) пропитывается раствором реагентов, затем высыхает и ее волокна покрываются слоем соли, которая впоследствии не смывается с поверхности кожи, оставляя разводы, также кожа становится ломкой и начинает пропускать воду. Наиболее негативное воздействие оказал хлорид натрия. - при образовании плесени нарушается воздухообмен почвы, изменяется минеральный состав и кислотность почвы. Корни начинают слабеть и постепенно загнивают. Использование соли способствует засолению водоемов и почвы. Попадая на землю вместе со снегом, сливаясь вместе с талыми водами в водоемы, соль убивает живые микроорганизмы, растительность и отравляет почву. Регулярное использование этого вещества может довести до гибели растений. Таким образом, противогололёдные реагенты эффективно борются со льдом, но имеют отрицательное воздействие на растения и обувь

Название реагента Плюсы Минусы Хлорид кальция (СаCl2) - Быстро растапливает лед и предотвращает образование гололеда - проникая в почву улучшает ее состояние, менее безвреден, чем поваренная соль Срок действия около 3 часов - снижает коэффициент сцепления шин с дорогой - вызывает аллергию у людей и животных - разъедает металл портит обувь и изменяет ее цвет Бишофит – хлорид магния (MgCl2*6Н2 О): - эффективен даже при низких температурах, предотвращает образование гололеда - не образует скользкой пленки на дорожном покрытии при таянии льда способен впитывать в себя влагу из окружающей среды - оказывает губительное влияние на почву возможны аллергические реакции у людей и животных вызывает ожоги лап у животных Ацетат калия (СН3СООК): Не теряет свои свойства при низких температурах не вызывает коррозии металлов, не разъедает резину и металл - высокий коэффициент сцепления шин с дорогой - удобряет почву - вызывает аллергию - дорогой реагент - портит кожаную обувь Хлорид натрия (NaCl): - самый дешевый способ борьбы с гололедом - моментально растапливает лед - не замерзает от 0 до 16° С и действует постоянно - забивает водяные стоки - загрязняет газоны - соль разъедает кузова, колеса автомобилей, обувь прохожих происходит засоление почв, погибают зеленые растения