Дослідницька робота - Чарівні кристали, Відкритий клас

Тема: Чарівні кристали

ФЕДЕРАЛЬНА НАУКОВО-ОСВІТНЯ ПРОГРАМА ТВОРЧОГО І НАУКОВО-ТЕХНІЧНОГО РОЗВИТКУ ДІТЕЙ І МОЛОДІ

«ЮНІСТЬ, НАУКА, КУЛЬТУРА»

РЕГІОНАЛЬНИЙ ЕТАПVIIIВСЕукраїнського ДИТЯЧОГО КОНКУРСУ

НАУКОВО-ДОСЛІДНИХ І ТВОРЧИХ РОБОТ

«ПЕРШІ КРОКИ У НАУЦІ»

Секція: Хімія

Тема: Чарівні кристали

Автор: Курганський Руслан

Науковий керівник: Ткачова Лариса Миколаївна

Місце виконання роботи: МБОУ ЗОШ №13

Виступ

Якось мама приготувала мій улюблений борщ, але коли я його спробував, то він здався мені несмачним. Я задумався, чому так вийшло? Виявляється, вся справа в солі! У приготуванні їжі це найважливіша добавка, без неї їжа здається прісною. Я вирішив дізнатися, звідки береться сіль і як можна отримати сіль у домашніх умовах?

Я припустив, що сіль можна видобути різними способами, деякі способи менш затратні, деякі більш витратні, не всі способи можна випробувати в домашніх умовах.

Я поставив такі завдання дослідження:

  1. Дізнатися, як люди «відкрили» сіль і почали використовувати її для приготування їжі; якими способами видобувається сіль;
  2. Спробувати одержати сіль різними способами у домашніх умовах; порівняти способи одержання солі та зробити висновки.

Я працював із інформаційними джерелами: енциклопедією, інтернетом; проводив практичний експеримент – моделював процес видобутку солі в домашніх умовах, спостерігав, порівнював.

У ході дослідницької роботи я навчався працювати з книгами, дізнавався з них те, що до мене вже знали інші люди, користувався інтернет-ресурсами.

Історичні відомості про соль

Хто, де і коли вперше приправив свою їжу сіллю - не знає ніхто, але вважається, що людина почала вживати сіль близько 5-7 тисяч років тому. У Китаї виготовляли сіль за допомогою випарювання – у великих солеварнях варили сольовий розсіл. У Стародавньому Єгипті, Індії, Персії добувалась кам'яна сіль із соляних брил. У Стародавній Греції та Римській імперії сіль отримували з морської води шляхом природного випарювання.

На Русі сіль виникла 11-12 століттях. У місцях, багатих на грунтову сіллю, рили колодязі. У глибині колодязів з'являлася солона підґрунтова вода. Її витягували з колодязів відрами та випарювали. Відомі найбільші солевари - Строганова з Пермського краю.

Для виварювання 10—15 пудів солі треба було вирубати багато дерев. Тому ціна солі була дуже високою – за пуд (16 пачок) солі можна було купити хату. Сіль була настільки дорогою, що через неї влаштовували війни.

Зараз в Україні найбільшу кількість кухонної солі отримують, видобуваючи кам'яну сіль із шахт. Виварювальну сіль виробляють дуже мало - менше 5%.

Сіль важлива організму людини. З дитинства ми знаємо смак солі, без неї їжа здається несмачною. Але багато солі їсти не можна – це шкідливо здоров'ю людини.

З книг я дізнався, що кам'яна сіль видобувається з осадових порід у соляних шахтах. Цеперший спосіб.

Ще вона видобувається із соляних озер, де відкладається сама. Вода в таких озерах перенасичена сіллю, тому сіллю покриті всі береги. Цедругий спосіб - осад із кристалів.

Найсолонішим у світі є Мертве море.

При випаровуванні солоної води утворюються кристали. Цейтретій спосіб може бути природним - у спекотних країнах під палючим сонцем при випаровуванні води, а може бути іштучним – при нагріванні та тривалому кип'ятінні солоної води.

Існує ще один древній спосіб отримання солі: люди просто поливали водою дрова, що лежать у вогні, і сіль відкладалася ще швидше - прямо на дровах.

Отримання солі в домашніх умовах

Я вирішив спробувати отримати сіль у домашніх умовах у різний спосіб.

1). Першим способом отримати сіль у домашніх умовах неможливо, тому що соляну шахту виготовити вдома не можна.

2). Щоб спробуватидругий спосіб, мені довелося зробити домашнє соляне озеро.

Для проведення експерименту з вирощування кристалів солі мені знадобилося:

  • одна пачка солі вартістю 10 рублів;
  • вода;
  • обладнання:

Назва

Вартість (руб.)

скляна банка на 1 літр

нитка завдовжки 30 см

близько 20 рублів

Хід роботи:

  1. Я взяв банку і налив у неї теплу воду, почав насипати сіль доти, доки вона не перестала розчинятися.
  2. Розчин процідив через серветку, щоб не залишилося смітинок.
  3. Остудив розчин.
  4. Взяв нитку з гайкою, підвісив на лінійці так, щоб вона поринула в розчин, але не дістала до дна. Замість гайки можна підвісити великий кристал солі - "затравка".
  5. Поставив банку з розчином у місце, де немає протягів.
  6. Вже через 2 дні я помітив, що грузик обріс кристалами, вони були схожі на сніг.
  7. Через тиждень кристали збільшились у розмірах, з'явилися і на дні банки. Вода з кожним днем ​​випаровувалась, кристали росли, на стінках банки утворився білий наліт – це осідали частинки солі.
  8. Через 2 тижні я вийняв нитку, акуратно злив воду та підсушив кристали. Потім збризнувлаком, щоб кристали не зруйнувалися. Ось результат моєї роботи:

3). Третій спосіб - випарювання. Я спробував отримати сіль способом штучного випарювання.

Сольовий розчин приготував так само, як і в попередньому досвіді. Мені знадобилися:

Назва

Вартість (руб.)

12 тисяч рублів

електрика (нагрівання близько 2 годин

Хід роботи:

Я налив сольовий розчин у каструлю та поставив на плиту. Розчин нагрівся, і під впливом тепла вода за 2 години випарувалася. На стінах і дні каструлі я побачив білий наліт – це залишилася сіль, але з вигляді кристалів, а більше схожа на порошок. Ось що в мене вийшло:

4). Четвертий спосіб - на вугіллі, що горить.

Сольовий розчин приготував так само, як і в попередніх дослідах.

Обладнання:

Назва

Вартість (руб.)

Хід роботи:

Разом з мамою на дачі ми розпалили багаття, коли дрова перегоріли і перетворилися на вугілля, що тліє, я почав виливати невеликими порціями приготовлений заздалегідь соляний розчин.

Вода відразу випарувалася і перетворилася на пару, а на вугіллі утворився білий наліт у вигляді дуже дрібних крупинок. Це були кристали солі.

Кристали солі вийшли дрібні, їх було дуже важко збирати на вугіллі, що охололо. Вони вийшли з домішкою попелу. Ось як вони виглядали.

А ще разом із мамою я вирощував кристали мідного купоросу. Це хімічна речовина, тому працювати з нею дітям можна лише під наглядом дорослих!

Порівняння способів одержання солі

Я порівняв другий, третій та четвертий способи одержання солі.

Для отримання кристалів солі другим способом я витратив 2 тижні, вартість обладнаннястановила близько 20 рублів. А вийшов у мене кристал вагою 130 г.

А при випаровуванні часу витратив значно менше – 2:00. Але вартість обладнання більша за 12 тисяч рублів. А ще було витрачено електрику, т.к. у мене вдома електрична плита на суму 11 рублів. Я спитав у сусідів, у яких вдома газова плита, скільки коштує нагрівання протягом 2 годин. Вийшла сума 12 рублів, а солі вийшло більше – 180 грамів.

Четвертий спосіб виявився найшвидшим. На вугіллі, що горить, вийшло близько 100 грамів солі. Витрати у своїй були невеликі: 100 рублів. Але сіль вийшла брудна, в їжу її не можна використовувати. Цей спосіб може стати в нагоді тільки для отримання солі, яку використовують під час ожеледиці.

Виходить, що виробництво солі другим способом – вирощуванням кристалів, хоч і довше за часом, але потребує значно менше витрат. А ось третій спосіб дуже дорогий.

Крім того, вирощування кристала солі в банку мені сподобалося більше, тому що кристал на гайці вийшов великий і красивий. А при випаровуванні виходить порошок.

Висновки

Мої припущення підтвердилися:

  1. Сіль видобувається різними способами: видобуток у шахтах з осадових порід, осадова сіль у вигляді кристалів, виварювання або випарювання, отримання солі на вугіллі, що горить.
  2. У домашніх умовах можна отримати кристали солі трьома способами: способом випарювання, способом «вирощування» на предметі, на вугіллі, що горить.
  3. Спосіб випарювання більш витратний порівняно з утворенням кристалів за допомогою осідання частинок, тому що для нього потрібна електроенергія або газ. Спосіб вирощування кристалів солі не вимагає великих витрат на обладнання та енергію, лише триваліший за часом. На вугіллісіль виходить дуже швидко і недорого, але для харчування її застосовувати не можна.

При вирощуванні кристалів солі сам кристал виходить великий та красивий. Ще зрозумів, що знаю про солі дуже мало. Я побачив, що найпростіші та найзнайоміші речі можуть бути незвичайними. Вивчення солі неможливо провести за один рік. Хочеться більше дізнатися, як утворюється сіль та інші речовини кристалічної форми, що ще цікавого та дивовижного можна зробити за допомогою звичайної солі.

Рекомендації тим, хто хоче виростити кристали солі:

  1. Сіль краще брати великого помелу, таку як для засолювання.
  2. Не допускати влучення сміття в розчин, де ростуть кристали.
  3. Кристаліки під час зростання не можна виймати з розчину без особливої ​​потреби.
  4. Можна за 2-3 тижні виростити гарні кристали у себе вдома.
  5. Готові кристали краще збризкати лаком для волосся, що кристали не зруйнувалися.

Використовувана література:

  1. Абетка природи. - М., Видавничий дім "Рідерз Дайджест", 1997. - 336 с.
  2. Книга відповідей для чомучки: Пер. з англ. О.Ішутіної. – Харків: Книжковий Клуб «Клуб Сімейного дозвілля», 2007. – 400 с.: Ілл.
  3. «Мінерали. Скарби землі» Щотижневе видання. Випуск №14,17, 2009.