Дослідницьке завдання «Визначення процентного вмісту солі у морській воді»
«Визначення відсоткового вмісту солі у морській воді»
Відкривши експериментальне завдання, ми були спантеличені, тому що Урал знаходиться за тисячі кілометрів від морів і не кожен учасник нашої команди був біля моря, тому головними питаннями були: що таке морська вода і де її взяти? Ми вирішили зробити штучну морську воду, але пізніше ми дізналися, що наш однокласник має справжню морську воду, привезену з Чорного моря. Тож ми робили кілька експериментів.
Чим же морська вода відрізняється від прісної? Звісно, своєю солоністю. Андрій скуштував морську воду на смак. «Фу, яка гидка!» - сказав він. Чому ж морська вода така солона? Для відповіді на це запитання звернемося до історії.
Солоність морських вод виключно давнього походження.
Солі потрапили у воду океану одночасно із виникненням самих океанів. Освіта земної кори відбувалося за високих температур. Різні речовини як газів виділялися із землі й носилися тоді у атмосфері. Подальше охолодження земної кори викликало рясні дощі. Вони захоплювали із собою ті речовини, що носилися в атмосфері. Таким чином, "очистилася" атмосфера молодої Землі, а води, що заповнили величезні улоговини на її поверхні, виявилися солоними. Отже, солоність вод Світового океану така ж давня, як і сам океан. І дійсно, всі найдавніші копалини водні тварини є морськими організмами, що жили в солоній воді.
Якщо ми питимемо морську воду, то ризикуємо отримати не тільки розлад шлунка, а й померти — через, як не дивно, зневоднення організму: щоб вивести надмірну сіль, організм починає використовувати воду з клітин тканин, а це спричиняє зневоднення і загибель .
Якби ми могли випарувати всі океани, то дно їх покрилося б шаром солі завтовшки 60 метрів. Уявляєте!
Морська вода характеризується солоністю.
Солоність визначається як загальна кількість розчинених речовин, що містяться в 1 кг морської води. З 92 хімічних елементів у морській воді, що існують у природі, виявлено 73. Однак тільки у 14 з них концентрація вища, ніж одна частина на мільйон. Наприклад, у літрі морської води міститься лише 1600 атомів радону.
Солоність води в різних морях різна:
Так, у Червоному морі солоність понад 40 ‰, а в затоці Каспійського моря Кара-Богаз-Гол досягає 300 ‰. Середня солоність поверхневих вод Чорного моря дорівнює 18 ‰; в Азовському морі солоність ще нижче - 10-12 ‰, у Балтійському морі - всього 2-7 ‰, Середземного 36-37 ‰ і Мертвого - 260-270 ‰, а іноді і 310 ‰.
Якщо випарувати кілограм річкової води, залишиться осад солей вагою трохи більше 1 р. А кілограмі морської води міститься загалом 35 р солей, що становить 3,5% ваги води.
Гіпотеза: Солоність води у Чорному морі має становити 18‰.
Прилади: дві мензурки, ваги електронні лабораторні та медичні, вода дистильована та вода морська (з Чорного моря).
1. Визначити ціну поділу мензурки;
2. Визначити масу мензурок;
3. Налити у мензурки однаковий об'єм (100мл) води;
4. Визначити масу мензурки з дистильованою водою;
5. Визначити масу мензурки із морською водою;
6. Визначити масу дистильованої води;
7. Визначити масу морської води;
8. Обчислити різницю мас;
Ціна поділу 1 мл
М мензурки для дистильованої = 45,5 г, а М мензурки для морської води = 58,2 г М мензурки з дистильованою водою = 141,6 г, а Ммензурки з морською водою = 157,3 г
М дистильованої води = 141,6 г – 45,5 г = 96,1 г
М морської води = 157,3 г - 58,2 г = 99,1 г
Різниця мас води відповідає масі солі у морській воді.
∆М = 99,1 г - 96,1 г = 3 г
З джерел Інтернету ми з'ясували, що солоність води в Чорному морі становить 18%. В результаті нашого досвіду ми зробили висновок, що вода в нашій пляшці надто солона.
Прилади: дві склянки, електрична плитка, електронні ваги, термометр
М склянки = 46,3 г
м склянки з морською водою = 150,3 г
М води = 150,3 г – 46,3 г = 104 г
Під час кипіння ми спостерігали як каламутні потоки піднімаються догори
t кіп = 92°. Коли вода вся випарувалася, залишилися на дні платівки солі.
М склянки із сіллю = 48,6 г
М солі = 48,6 г - 46,3 г = 2,3 г
Експеримент №3 (зі штучною морською водою).
Прилади: мензурка, склянки, електронні ваги, ареометр
М склянки = 60 г
М склянки із сіллю = 77,5 г
? штучної морської води = 1020 кг/м3
М солоної води = V *? = 0.0005 м 3 * 1020 кг/м 3 = 0.51 кг = 510 г
= * 100% = 3%
Експеримент №4 (зі штучною морською водою).
Прилади: склянки, електронні ваги, мензурки.
М склянки із сіллю = 49 г
м склянки для води = 55,4 г
м склянки з дистил. води = 153,3 г
М склянки із солоною водою = 156,8 г
М солі = 156,8г - 153,3г = 3,5г
М солоної води = 156,8г - 55,4г = 101,4г
= * 100% = 3,4%
Експеримент №5 (зі штучною морською водою).
Прилади: дві склянки, електрична плитка, електронні ваги, термометр
м склянки з водою = 145,1 г
Мсклянки із сіллю = 48 г
М солі = 48 - 44,4 = 3,6 г
= * 100% = 3,57%
Прилади: три склянки, мультимір (тестер)
У третій склянці 20%
- Опір води в першій склянці 600 Ом
У третьому 400 Ом
- Опір морської води 640 Ом
Графік
Висновок:
= 3%
Роздуми після всіх дослідів
Солоність і морської, і штучної морської води у всіх дослідах трохи відрізняється (велика похибка). Але, незважаючи на це, наші результати збігаються із даними різних джерел.