Технологічна картка з дисципліни. Технологічна карта дисципліни

Хочете більше знати про питну воду?

Підпишіться!

Що таке твердість води?

Жорсткість - це характеристика води, в якій присутні солі магнію, кальцію та іноді заліза. Чому у звичайній водопровідній водіз'являється жорсткість? Зазвичай різні мінерали потрапляють у воду із покладів гіпсу, вапняку, які постійно розмиваються у землі.

Вплив жорсткої води на організм

Існує постійна та тимчасова жорсткість води. При постійній жорсткості у воді знаходиться допустима кількість хімічних речовин, що не завдає людині шкоди, а навіть навпаки насичує організм необхідними мікроелементами.

Складніша ситуація з тимчасовою жорсткістю, при якій у воді з'являються гідрокарбонат кальцію і магнію. Ця вкрай шкідлива суміш для організму, яка ускладнює роботу шлунка та кишечника, провокує утворення каменів у нирках. Під час приготування їжі у воді, перенасиченої гідрокарбонатами магнію та кальцію, у продуктах руйнуються багато корисних речовин, а самі продукти розварюються. У такій воді гірше відмиваються речі, а при миття посуду миючі засоби слабо піняться. Зазвичай, коли говорять про «жорстку воду» мають на увазі саме тимчасову жорсткість.

Результат підвищеного вмісту кальцію та магнію у водопровідній воді можна побачити на власні очі у вигляді накипу на стінках чайника або посудомийної машини. При перевищенні норми заліза замість накипу на стінках чайника утворюється рудуватий наліт. І те, й інше шкідливо для організму. Тільки уявіть, якщо накип покриває посуд за кілька тижнів, що відбувається з нашим організмом, якщо ми вживаємо цю воду роками? Крім пригнічуючого впливу на організм у вигляді утворення каменів, відкладення солей, жорстка вода не найкраще впливає на зовнішній вигляд. При постійних гігієнічних процедурах у жорсткій воді, волосся стає ламким і тьмяним, повільно росте, шкіра при вмиванні стягується, робиться сухою, з'являються дрібні зморшки.

Способи пом'якшення води

Щоб нейтралізувати негативний ефект від жорсткої води, можна спробувати її пом'якшити кількома способами.

• Купити водопровідний фільтр для проточної води. Після проходження через такий фільтр, встановлений на зміщувач або трубу, вода позбавляється зайвих мінеральних солей.
• Кип'ятіння води - це найпростіший спосіб позбутися солей кальцію та магнію. Кип'ятіння не тільки пом'якшить воду, але й знезаражує ефект.
• Додавання у воду соди приблизно дві чайні ложки на 20 літрів води. Цим способом люди користуються з давніх часів.
• Додавання спеціальних солей, що випускаються у вигляді пігулок. Цим способом зазвичай знезаражують воду для технічного використання у пральній або посудомийній машинах.
• Магнітні фільтри встановлюються на стінки водопровідних труб. Як і попередній спосіб, рекомендуються для технічного використання під час підігріву води в котельнях або прийомі душу.
• Глечики з фільтрами з активованого вугілля пом'якшують питну воду.

Така шкідлива чи корисна жорстка вода?

Таким чином, у більшості регіонів нашої країни вода має підвищену жорсткість. Ця властивість води негативно впливає організм. При вживанні твердої води роками в внутрішніх органахвідкладаються пісок та солі, утворюються камені, порушується робота шлунка та кишечника, відбувається руйнування стінок судин. З часом погіршується зовнішній вигляд, це проявляється у сухості шкіри та волосся. Жорстка вода завдає багато побутових незручностей, оскільки в ній миючі засоби слабо виявляють свої властивості, білизна гірше відмивається, а продукти під час приготування втрачають свої корисні властивостіта смакові якості. Однак існує чимало способів подолати твердість води використанням фільтрів, спеціальних засобів або кип'ятіння. Можна вибрати один із цих способів або користуватися одночасно кількома.

Іноді можна почути думку, що вода повністю позбавлена ​​мікроелементів не приносить користь здоров'я та в розумних кількостях солі магнію та кальцію необхідні організму. Потреба в організму в мінералах, насправді, є, але краще заповнити її вживанням однієї склянки молока на день або прийомом полівітамінів, ніж вживанням небезпечної для організму жорсткої води. До того ж вода, очищена від зайвих солей набагато приємніша на смак.

Жорсткість води може бути тимчасовою та постійною. Тимчасова з'являється при дощовій воді з вапняком, утворюються двовуглекислі солі магнію та кальцію – гідрокарбонати. При кип'ятінні вони випадають в осад і утворюють накип. Вода, що має постійну жорсткість, містить інші магнієві, кальцієві, калієві та натрієві сполуки. При кип'ятінні вони не здатні випасти в осад, їх необхідно усувати способом пом'якшення.

Особливо шкідливими є сірчанокислі та хлористі солі магнію: вони розкладаються при високій температурі, виділяючи сірчану та соляну кислоту.

Жорсткість води у Росії виявляється у міліграм-еквівалентах однією літр. М'яка вода має 4 мг-екв/л, напівжорстка – 4-8 мг-екв/л, жорстка – 8-12 мг-екв/л, дуже жорстка – від 12 мг-екв/л. Допустима гранична жорсткість води централізованого водопостачання - 7 мг-екв/л.

Жорстку воду не рекомендується використовувати для прання та миття посуду, оскільки тканини зношуються, а посуд тьмяніє. Велику шкоду така вода завдає пральним та посудомийним машинам, кавоваркам та електричним чайникам: осідаючи на нагрівальних елементах, солі магнію та кальцію утворюють тверді вапняні відкладення.

Вплив жорсткості води на організм людини

Всесвітня Організація Охорони Здоров'я (ВООЗ) не встановила жодної величини жорсткості за показаннями впливу. Незважаючи на те, що дослідження виявили зворотну між жорсткістю води та серцево-судинними хворобами, ці дані є недостатнім для остаточного висновку. Також не доведено, що занадто м'яка вода здатна негативно впливати на баланс мінеральних речовин в організмі. Однак висока жорсткість робить воду гіршою, надає їй гіркуватий смак, негативно впливає на травлення, в організмі порушується водно-сольовий баланс, можуть виникнути різні. алергічні реакції.

Внаслідок використання жорсткої води відбувається значний перевитрата миючих засобів.

При взаємодії жорсткої води з миючими речовинами(пральні порошки, мило, шампуні) «мильні шлаки», що мають вигляд піни. Після висихання ця піна залишається у вигляді на шкірі, білизні, сантехніці. Негативна дія подібних шлаків на організм людини тим, що вони починають руйнувати природну жирову плівку, якою покрита шкіра, забивають пори. Ознакою подібної негативної дії є характерний «скрип» чисто вимитого волосся чи шкіри. У цьому випадку необхідне використання лосьйонів, пом'якшувального та зволожуючого крему.

Жорстка вода. Це словосполучення міцно засіло в нашу свідомість. Але що ми про неї знаємо? Що прати в ній дуже важко - порошок не милиться, а тканина стає неприємною на дотик. Ще ми знаємо, що вода з підвищеним рівнемжорсткості шкідлива для шкіри та волосся. Вона викликає сухість та лущення. Також ми чули, що вона стає причиною утворення накипу на електричних приладах та виходу з ладу. Але звідки береться жорсткість, як її вплив на здоров'я людини і найголовніше – як з нею боротися? Сьогодні ми допоможемо в цьому дати раду.

Яку воду називають твердою

Жорсткість – характеристика води, що означає рівень солей жорсткості розчинених у ній. В основному це солі кальцію та магнію.

Термін «жорстка вода» активно використовується у повсякденному житті. Проте чи всі остаточно розуміють значення. Він не вказує на безпосередні властивості води. Ми не можемо навпомацки визначити жорсткість чи м'якість. Цей термін виник він через те, що тканини, що стираються у такій воді, стають менш м'якими та податливими. Причина – пориста структура тканини, здатна приєднувати солі, утворені під час прання.

Звідки береться підвищена жорсткість води

Хоч ми звикли пов'язувати екологічні проблеми з діяльністю людини, до жорсткості природної водиіз джерел вона відношення не має. Причина лежить під землею. А якщо точніше, у покладах порід: гіпсу, вапняку, доломіту. Підземні води розчиняють у собі ці породи. У воді з'являються катіони кальцію та магнію та інших металів, які вступають у реакцію з аніонами та безпосередньо впливають на жорсткість.

Тож у підземних джерелах та у свердловині жорстка вода. Прісна вода в поверхневих джерелах м'якша за підземні. Однак більшу жорсткість поверхневі води мають у зимовий період. Але настанням весни до них надходять талі водита знижують жорсткість.

Види жорсткості води

Загальна жорсткість виражає сумарну кількість солей у питній воді. У свою чергу вона поділяється на два різновиди: тимчасову (карбонатну) та постійну (некарбонатну). Відмінність - в утворенні осаду при нагріванні. Солі тимчасової жорсткості випадають осад, а постійні навпаки. Тимчасова жорсткість особлива вмістом гідрокарбонатних або бікарбонатних сполук, які при кип'ятінні розпадаються та утворюють воду, вуглекислий газ та карбонат кальцію. Тому тимчасова жорсткість повністю чи частково усувається кип'ятінням.

Інакше справа з постійною жорсткістю. Вона виникає через вміст у солях хлоридів, сульфатів, фосфатів, нітратів та інших елементів. Її неможливо позбутися за допомогою нагрівання води. Речовини не розпадаються і утворюють осад. А у надмірних кількостях вони шкодять здоров'ю людини. Очищаючи воду, важливо приділити увагу тимчасовій та постійній жорсткості.

У чому вимірюється жорсткість води

На території РФ її вимірюють градусами твердості. Наведу порівняльну таблицювимірювання в різних країнах:

У різних містах європейських країнпоказник жорсткості суттєво відрізняється. Для порівняння наведу таблицю:

Якість твердої води

Показник жорсткості суттєво впливає на смакові якості питної води. Вона набуває неприємного гіркого присмаку. Однак однозначних вимог щодо допустимого рівня жорсткості немає. Все залежить від конкретної місцевості проживання. Для деяких споживачів існує одна допустима норма, а для інших вона може бути вдвічі вищою.

Всесвітня Організація Охорони Здоров'я у низці своїх матеріалів вказує на зв'язок жорсткості та деяких захворювань. Проте, на думку фахівців цих даних недостатньо для встановлення допустимого показника. Згідно державному стандартуРФ, жорсткість питної води має перевищувати 7 мг-экв/л. А ось для опалення та водонагрівальних приладів властивості твердої води. велике значення. Адже чим вона вища, тим вірогідніше утворення шлаків і накипу в трубах, бойлерах та чайниках. Тому найприйнятніший показник – менше 4 мг-екв/л.

Істотний недолік жорсткої води – слабке спінювання миючих речовин. Це стає причиною значного перевитрати. А після висихання на поверхні білизни, сантехніки, вимитих поверхонь, і навіть шкірі та волоссі людини утворюється невидимий наліт.

При цьому занадто м'яка вода з показником менше 2 мг-екв/л має низьку лужність. Це спричиняє підвищену здатність до корозії водопровідних труб. Тому важливо дотримуватися правильного балансу між жорсткістю і м'якістю.

Наведу таблицю показників жорсткості та класифікацію:

Вплив твердої води на організм людини

Жорстка вода містить елементи, надлишок яких негативно впливає здоров'я. При цьому цей вплив має видимі та невидимі наслідки. Розглянемо їх докладно.

Реакція шкіри на тверду воду найпомітніша і проявляється практично відразу. Солі жорсткості вступають у реакцію з речовинами в шампуні та іншими косметичними засобами та утворюють особливу піну, яка складно змивається. Після її висихання на поверхні шкіри утворюється плівка.

Головна шкода жорсткої води і цього осаду полягає у знищенні природної сальної плівки, яка завжди присутня на покривах шкіри здорової людини. Вона – захисний механізмшкіри та протистоїть мікробам та агресивним проявам зовнішнього середовища. Жорстка вода сушить шкіру, сприяє появі лущень та алергій. Через неї турбує лупа, позбавиться якої не допомагають навіть спеціальні шампуні. Зникнення захисної жирової плівки сприяє появі зморшок та швидкому старінню шкіри.

Менш помітним виявляється вплив жорсткої води на травну систему. Найчастіше ми приписуємо ці наслідки з'їденій їжі. Однак властивості твердої води нерідко викликають порушення роботи шлунка та кишечника. Вони утворюють сполуки з тваринними білками з їжі та накопичуються в органах травлення, осідаючи на стінках. Солі здатні порушити ферментацію та сприяти накопиченню токсинів.

Жорстка вода шкодить серцю та судинам. Надлишок кальцію та магнію веде до порушення роботи серцевого м'яза. Однак і недолік цих елементів загрожує проблемами із серцево-судинною системою. Фільтри для очищення твердості води допомагають уникнути цих проблем. Вони сприяють нормальному балансу жорсткості води. Проблеми із опорно-руховим апаратом. Рухливість нашого тіла забезпечується завдяки синовіальній рідині, яка є мастилом для суглобів. Вживання води з підвищеною жорсткістю сприяє нагромадженню мінеральних речовин, які значно ускладнюють рухові здібності організму. Виникають болі при згинанні та розгинанні суглобів.

Донедавна жорсткій воді приписували появи каменів у нирках та жовчних шляхах. Проте дослідження вчених розвіяли цю оману. Насправді каміння з'являється не при надлишку, а при нестачі кальцію. Якщо організм не отримує достатньої кількості цього елемента з їжі, він починає брати кальцій з кісток. Більша частинане засвоюється і утворює каміння у внутрішніх органах та шпори на кістках. При цьому надлишок магнію у воді не дає правильно засвоювати кальцію і витісняє його з організму. Тому частково тверда вода – причина появи каміння.

Як визначити підвищену жорсткість води в домашніх умовах

Зовні вода з підвищеною жорсткістю зовсім не відрізняється від звичайної. Найчастіше вона не має специфічного запаху чи каламутності. І точний зміст солей жорсткості покаже лише аналіз. Однак є кілька ознак, які безпомилково вкажуть на її наявність та допоможуть уникнути шкоди твердій воді.

Методи пом'якшення води

Пом'якшенням води називають усунення або зведення до мінімуму солей жорсткості у складі. Для визначення необхідності цього процесу проводиться аналіз води. Тільки за результатами робляться висновки щодо показника жорсткості води. Для пом'якшення використовуються такі методи:

• термічна обробка;
• хімічна обробка;
• фізичні методи;
• мембранний метод;
• іонний обмін.

Термічна обробка

Простим язиком - кип'ятіння. Цей спосіб один із найпоширеніших для пом'якшення води будинку. Як ми говорили рані, при нагріванні гідрокарбонатні сполуки (які стають причиною жорсткої води) розпадаються та утворюють осад. У такий спосіб можливе часткове усунення жорсткої води.

До переваг методу відноситься простота реалізації, невисока вартість та можливість пом'якшення води будинку. Він не потребує додаткового обладнання та матеріалів. Недоліки способу:

• малий обсяг одержаної очищеної води;
• необхідно чекати доки вона охолоне;
• утворення накипу на посуді для кип'ятіння;
• неповне усунення солей жорсткості.

Хімічна обробка

Цей метод має на увазі вилучення солей жорсткості із застосуванням хімічних реакцій. У воду додають спеціальні речовини – реагенти. Їхнє завдання полягає в нейтралізації іонів кальцію та магнію. Це відбувається завдяки випаданню осаду. Реагенти вибираються виходячи з вихідного складу води. Ними можуть виступати: вапно, їдкий натр, кальцинована та харчова сода, синтетичні реагенти Давайте розглянемо способи та випадки, у яких вони застосовуються.

1. Вапно. Застосовується для пом'якшення води з високою карбонатною твердістю та невисокою некарбонатною. Крім вапна додаються реагенти-коагулянти.
2. Вапно та сода. Комбінування цих речовин дозволяє отримати м'яку воду з показником жорсткості до 1,4-1,8 мг-екв/л.
3. Якщо у воді значно виражена карбонатна жорсткість, використовується содо-натрієвий реагент.
4. Синтетичні реагенти. Це коктейль із речовин, які ефективно справляються із жорсткістю у воді. Наприклад, капсули та таблетки для посудомийних та пральних машин.

Використання реагентів для пом'якшення води дозволяє значно скоротити жорсткість і забрати суспензії. Однак такий підхід має кілька недоліків:

• поява відходів, які потребують подальшої утилізації;
• точний розрахунок дози речовини. В іншому випадку виходить непридатна і навіть токсична вода;
• після використання реагентів вода стає придатною тільки для побутових цілей. Використовувати для пиття та приготування їжі не можна. Винятком є ​​лише харчова сода. Проте недолік – у частковому очищенні води.
• реагенти вимагають особливих умов зберігання.

Фізичні методи

Поєднують кілька способів очищення води від солей жорсткості, основою яких є фізичні процеси:

1. Електродіаліз. Полягає у русі іонів до електродів. Таким чином, метали, що входять до складу солей жорсткості, затримуються.
2. Магніти. Вода проходить через магнітні полярізної спрямованості. У процесі цього шляху утворюються великі сполуки, які у осад.
3. Магнітно-іонізаційний метод. Схожий з попереднім, але для кращого результатузастосовують іонізацію.
4. Ультразвук. Принцип дії нагадує магнітний метод. Також утворюються великі частки.
5. Електромагнітне випромінювання. Метод, який почав застосовуватися не так давно. Під впливом електромагнітних хвиль певної частоти, іони металів втрачають можливість створювати накип і осідати. Такий спосіб боротьби з жорсткістю гарний як запобігання накипу, так відшарування існуючих нашарувань.

Мембранний метод

Основний інструмент – високий тиск, під яким вода пропускається через прозору плівку (мембрану). Вона затримує домішки та пропускає лише молекули води. За своїми властивостями отримана вода схожа на дистильовану. Це практично ідеальний метод, який дає висока якістьодержуваної рідини.

Однак є кілька суттєвих недоліків:

• потрібен великий тиск;
• вода очищається, але для її вживання потрібна додаткова мінералізація;
• дороге обладнання та матеріали.

Іонний обмін

Цей метод пом'якшення ґрунтується на обміні іонів жорсткості у воді (кальцій та магній) з іонами фільтруючих матеріалів (натрій). Фільтруючими матеріалами виступають спеціальні дрібнозернисті смоли.

Постійний обмін іонами призводить до зникнення іонів із завантаження, тому потрібна заміна або відновлення. Із заміною все зрозуміло. Але що таке поновлення? Це процес, коли через відпрацьовану смолу пропускають спеціальний розчин. Найчастіше у фільтрах для очищення твердої води використовується звичайна кухонна сіль. Вона віддає іони натрію завантаженню, а іони жорстких металів заміщаються та усуваються.

Є кілька типів фільтрів, які працюють за допомогою цього методу:

• з тимчасовими картриджами, які потребують заміни;
• колба із завантаженням, яка потребує заміни;
• фільтри із можливістю відновлення. Особливість – у наявності додаткового обладнання з завантаженням, що очищає.

Іонний обмін – метод, який дозволяє отримати добре пом'якшену воду у короткий термін. Ще одна особливість – тривалий термін служби. Однак є кілька недоліків:

• фільтри без відновлення потребують заміни завантаження або картриджів.
• ціна обладнання.

Комбінований підхід

Кожен метод вибирається з деяких особливостей: вихідного вмісту жорсткості, наявності додаткових домішок, джерела води, об'єкта розміщення устаткування. У деяких випадках для досягнення максимально пом'якшеної води використовують декілька методів одночасно.

Замість висновків

Пом'якшення води - важливий ступінь в очищенні. Жорстка вода здатна вивести з ладу котли та чайники, призвести до утворення накипу усередині труб опалення. Також вона має низькі смаковими якостями, непридатна для пиття та може викликати проблеми зі здоров'ям.

Властивості жорсткої води не дозволяють повноцінно використовувати її для побутових потреб. Тому обов'язково приділіть увагу пом'якшенню. А компанія Prof Water готова вам допомогти. Ми проведемо безкоштовний аналіз води на жорсткість та визначимо рівень. І допоможемо підібрати обладнання, яке підійде для вашої свердловини або колодязя, щоб ви і ваші близькі насолоджувалися тільки якісною водою.

Муніципальне казенне освітня установа«Середня загальноосвітня школа №11 міського округу місто Михайлівка Волгоградській області»

Гурток «Юний еколог»

Тема: «Вплив жорсткої води на організм людини та способи її очищення»

учениця 10 класів.

Керівник: Попова Тетяна Василівна

МКОУ «ЗОШ №11», учитель хімії.

2015 рік

I. Вступ

1. Актуальність дослідження________________________________________________ 3

2. Об'єкт та місце дослідження_______________________________________________ 3

3.Мета, завдання та методи дослідження_________________________________________ 4

3. Огляд літератури на обрану тему____________________________________ _ _4-5

3.1. Жорстка вода, види жорсткості та її походження _________________________ _ 5

3.2.Связь жорсткості води з геологічною будовоютериторії Михайлівки_______ 5

3.3..Жорстка вода та вплив солей жорсткості на організм людини_______________ 6-7

3.4. Способи очищення питної води_________________________________________ 7-8

II . Методика дослідження

1.Докази жорсткості води.______________________________________________ 9

2.Порівняльний аналіз побутових фільтрів___________________________________ 9-12

3.Аналіз способів очищення води та видів фільтрів, які використовуються в сім'ях

учнів нашої школи з 5 по 11 класи. 12-14

4. Визначення фінансових витратна вирішення проблеми чистої води

У початковій школі________________________________________________________ 14-15

III . Висновок__________________________________________________ ____ ______ 16

IV .Список літератури ______________________________________________________17

I. Введення

На занятті гуртка «Юний еколог» ми займаємося вивченням екологічних проблемнашого мікрорайону: села Себрове та селища Новобудова. Я живу у с. Себрово, мене зацікавила проблема жорсткості води в школі та вдома (мій будинок знаходиться поряд зі школою). Тема моєї дослідницької роботи: «Жорстка вода та її вплив на організм людини»

Гіпотеза,висунута мною: вода за своїм хімічним складом жорстка. Жорстка вода негативно впливає на організм людини.

1. Актуальність дослідження

Вода необхідна життя, виробничих, сільськогосподарських потреб людини. Кожен з нас потребує чистої води. Вона – основа здорового життя. На жаль, ми не можемо покладатися на чистоту води з крана. Навіть якщо вона прозора на вигляд і відсутня неприємний запахвода містить невидимі неозброєним оком забруднення, які є загрозою для нашого здоров'я. З води, що надходить до нас у будинок через водопровід, наразі виділено понад дві тисячі різних забруднень. У списках значаться пестициди, гербіциди, свинець, миючі засоби та ін. Через воду поширюються збудники кишкових інфекцій (черевного тифу, дизентерії, холери та ін.). До 30% захворювань на Землі виникає через погану питну воду та несправність каналізації.

2. Об'єкт та місце дослідження.

Об'єктом є підземна вода с. Себрове.

Предметом даної роботи є вивчення ефективності застосування різних фільтрів для зниження жорсткості води.

Місце дослідження – с. Себрове. вул.Сибірська №42 (це моя домашня адреса),

вул. Байкальська №26 (це адреса моєї школи).

Термін проведення: вересень – жовтень 2015 року.

3.Мета, завдання та методи дослідження.

Мета роботи: виявити вплив жорсткості води на організм людини та оцінити існуючі способиочищення води.

У процесі виконання моєї дослідницької роботи я поставила перед собою наступні завдання:

Вивчити вплив твердості води на організм людини.

Дати аналіз способів очищення води та видів фільтрів, які використовуються у сім'ях учнів нашої школи з 5 по 11 класи.

Перевірити, як вирішується проблема жорсткої води у школі.

Методи дослідження:

1.Спостереження.

3. Узагальнення.

4.Статистичний метод.

3. Огляд літератури на обрану тему:

3.1. Жорстка вода, види жорсткості та її походження.

У ході роботи було вивчено публікації вітчизняних та зарубіжних авторів з проблем жорсткості води, властивостей жорсткої води, а також впливу жорсткої води.

Що таке тверда вода.

Жорсткістю називають властивість води, обумовлену наявністю в ній розчинних солей кальцію та магнію. Ступінь жорсткості залежить від наявності у воді солей кальцію та магнію (солі жорсткості) та вимірюється в міліграм - еквівалент на літр (мг-екв/л). За нормативами ДЕРЖСТАНДАРТУ воду – понад 7 мг – екв. л – прийнято вважати твердою. Жорсткість може створити проблеми. При прийнятті ванни, миття посуду, пранні, приготуванні їжі жорстка вода набагато менш ефективна ніж м'яка. Катіони Ca і Mg взаємодіють з аніонами, утворюючи сполуки (солі жорсткості) здатні випадати в осад ( Ca 2+ взаємодіє з HCO3 - , Mg 2+ + з SO4 2-) Жорсткість води багато в чому визначає придатність води для використання як промислових, так і в побутових цілях.

Види жорсткості:

Карбонатна твердість. Присутні у воді гідрокарбонати та кальцію та магнію. Усувається під час кип'ятіння води і тому називається тимчасовою жорсткістю. Некарбонатні жорсткість. Присутні сульфати та хлориди кальцію та магнію. При кип'ятінні не усувається (постійна жорсткість). Загальна жорсткість є сумою карбонатної і некарбонатної жорсткості.

Походження твердості.

Іони кальцію Ca 2+ та магнію Mg 2+ , а також інших лужноземельних металів, що зумовлюють жорсткість, присутні у всіх мінералізованих водах. Їх джерелом є природні поклади вапняків, гіпсу та доломітів. CaCO 3 MgCO 3 . Іони кальцію та магнію надходять у воду в результаті взаємодії розчиненого діоксиду вуглецю з мінералами та при інших процесах розчинення та хімічного вивітрювання гірських порід. CaCO 3 ↓ + CO 2 + H 2 O → Ca(HCO) 3 ) 2 . . Джерелом цих іонів можуть служити також мікробіологічні процеси, що протікають у ґрунтах на площі водозбору, у донних відкладах, а також стічні води різних підприємств. В цілому, жорсткість поверхневих вод, як правило, менше жорсткості підземних вод. Жорсткість поверхневих вод піддається помітним сезонним коливаннямдосягаючи зазвичай найбільшого значеннянаприкінці зими та найменшої в період повені, коли рясно розбавляється м'якою дощовою та талою водою.

3.2.Связь жорсткості води з геологічним будовою території Михайлівки.

Геогірнотехнічні системи перебувають під впливом різновікових водоносних горизонтів. У межах Доно-Медведицького валу на умови видобутку вапняків впливає водоносний середньоверхнекам'яновугільний комплекс (C2-3), при видобутку крейди – водоносний альбсеноманський теригенний комплекс (K1 al-s) та локально-водоносний турон-коньяцький крейдяний комплекс (K2 t . На цій території простежується найбільша глибина залягання ґрунтових вод – понад 20 м. ГТС Приволзької височини розташовані в зоні палеогенового (P), неогенового N2 1er (ергенінського) та неоген-четвертичного теригенно-алювіального (N+Q) водоносних комплексів. Тут глибина ґрунтових вод становить до 20 м-коду.

3.3.Жорстка вода та вплив солей жорсткості на організм людини.

1. Виявляється, чим жорсткіша вода, тим гірше вона впливає на організм. Жорсткість води несприятливо впливає шкіру, обумовлюючи її передчасне старіння. При взаємодії солей жорсткості з миючими речовинами відбувається утворення опадів у вигляді піни, яка після висихання залишається у вигляді мікроскопічної кірки на людській шкірі, волоссі. Головним негативним впливом цих опадів на людину є те, що вони руйнують природну жирову плівку (що захищає шкіру від старіння та несприятливих кліматичних впливів), якою завжди вкрита нормальна шкіра. Через це забиваються пори, з'являються сухість, лущення, лупа. Шкіра не тільки рано старіє, але стає алергічною та чутливою до подразнень.

2. Висока жорсткість має негативний вплив на органи травлення. Солі жорсткості, з'єднуючись з тваринними білками, що у нашій їжі, осідають на стінках стравоходу, шлунка, кишечника, заважаючи перистальтиці, викликаючи дисбактеріоз, порушуючи роботу ферментів і отруюючи організм. Постійне вживання води з підвищеною жорсткістю призводить до зниження моторики шлунка, до накопичення солей в організмі.

3. Найбільше від води переповненої іонами кальцію і магнію страждає серцево-судинна система. (Ca контролює ритм серця, необхідний для скорочення та релаксації, у тому числі і серцевого м'яза)

4.Постійне вживання всередину води з підвищеною жорсткістю призводить до захворювання суглобів (артрити, поліартрити). У людському тіліможна виділити сім основних типів з'єднання кісток, що забезпечують різний ступіньїх рухливості. Між елементами, що з'єднуються, знаходиться прозоро-жовта рідина, звана в медицині синовіальної. Вона відіграє роль мастила, дозволяючи кісткам легко повертатися щодо один одного в місці з'єднання. Якщо ж замість такої рідини там виявляються неорганічні мінерали, що надійшли з питною водою, і отруйні кристали, то кожне таке переміщення даватиметься людині насилу, викликаючи у своїй хворобливі відчуття.

5. Існує думка, що жорсткість води призводить до утворення каменів у нирках та жовчних шляхах. Цікавий той факт, що каміння у нирках утворюється через нестачу кальцію в їжі. Наукові експериментидоводять, що каміння формується не з кальцію, засвоєного з їжі. Провели експерименти з використанням радіоактивних міток на кальції в їжі. Коли ниркові камені та шпори пізніше досліджувалися, у них не було жодного радіоактивного кальцію. Таким чином, було доведено, що 100% ниркового каміння та кістяних шпор будуються з кальцію, що вилуговується з кісток для нейтралізації кислотності рідких середовищ організму. З іншого боку, Mg є антагоністом Ca в обмінних процесах. При надлишку Mg збільшується виведення Ca з організму, тобто Mg починає витісняти Ca із тканин та кісток, що веде до порушення нормального кісткоутворення.

3.4. Способи очищення питної води

Кип'ятіння

Кип'ятіння є самим доступним способомщо дозволяє провести ефективне очищення води для пиття в домашніх умовах. Кип'ятити воду слід приблизно 15 хвилин, що допоможе вберегти себе та близьких від збудників серйозних захворювань. Кип'ятіння дозволяє зробити воду м'якшою і очистити її від солей, які осідають на стінки та дно судини. Після кип'ятіння воду, що знаходиться на дні, рекомендується злити.

Перед вживанням кип'ячена вода повинна трохи відстоятися, тримати її можна в закритій посудині, щоб уникнути попадання пилу та хвороботворних мікроорганізмів. Так як у кип'яченій воді дуже швидко розвиваються мікроби, зберігати її довго не слід. Мінусом такого способу очищення питної води є те, що під впливом хлору та високої температуризбільшується вміст шкідливих домішок органічного характеру, які додають здоров'я нашому організму.

Відстоювання . Убезпечити воду для пиття в домашніх умовах допоможе метод відстоювання.Відфільтровану воду з колодязя (або воду з водопроводу) поставити відстоюватись на 5-6 годин. У нижній частині посуду збереться вода, збагачена речовинами з великою питомою вагою (карбонат кальцію, деякі важкі метали та ін.). Цю частину рідини (приблизно 1/3 частина) потрібно злити (акуратно, щоб не збаламутити рідину, опускаємо туди тонкий гумовий шланг, втягуємо повітря, як роблять автомобілісти або акваріумісти і зливаємо).

Заморожування . Очищення в домашніх умовах питної води можна здійснити за допомогою її часткового заморожування. Слід зазначити, що спочатку відбувається замерзання чистішої та прісної водипотім кристалізується вода, що містить різні домішки і солі. Для проведення такої операції береться відстояна вода, яку наливають у ємність та ставлять у морозильну камеру. Дуже важливо так розрахувати час, щоб вода замерзла приблизно наполовину, саме замерзла частина згодом використовується для пиття та приготування їжі. Слід зазначити, що тала вода зазнає деяких структурних змін, які створюють певний лікувальний ефект. У зимовий часроку очищати воду для пиття можна за допомогою природних силпроведення заморожування на чистому відкритому повітрі. Така вода зберігає цілющі властивостіще протягом деякого часу після відтавання.

II . Методика дослідження

1.Докази жорсткості води.

Ціль:довести, що вода біля с. Себрово є твердою.

Хід роботи:

протягом 2 місяців кип'ятила воду в одній ємності, не додаючи харчову соду. При візуальному огляді спостерігається велика кількістьнакипу, що свідчить про великий вміст гідрокарбонатів кальцію та магнію.

Висновок: підземна вода с. Себрово є твердою.

2. Порівняльний аналіз побутових фільтрів.

Мета: порівняти побутові фільтри за рівнем очищення води та дати рекомендації щодо ефективності їх використання.

Назва та зовнішній вигляд

Принцип роботи

Складність установ-ки

Переваги

Недоліки

Двоколбові проточні фільтри

У цьому варіанті використовуються два картриджі. Це може бути або механіка та вугілля, або механіка та іонообмінна смола. Вибір картриджа залежить від того, потрібно пом'якшити воду (використовується іонообмінна смола) або прибрати хлор (вугілля). Іонообмінний картридж може самостійно регенеруватися в домашніх умовах після закінчення ресурсу.

Потрібно

спеціаліст

вугі забруднення;

Триколбові проточні фільтри

Активоване вугілля видаляє хлор, хлорорганічні сполуки, фільтр, а також очищену воду від мікроорганізмів; Шар із спресованого активованого кокосового вугілля очищає воду на останньому етапі від усіх залишків шкідливих речовин, у тому числі від частинок фільтруючих елементів. Іонообмінна смола знижує жорсткість та мінералізацію води, видаляє з неї кольорові та важкі метали, сполуки заліза та радіонукліди; Пористе поліпропіленове волокно видаляє з води механічні домішки, затримує частинки елементів, що фільтрують; Полімерний сорбційний матеріал видаляє органічні сполуки, що дають воді жовтий колір, також видалить залишкове залізо та алюміній; Суміш активованого вугілля з добавкою срібломісткого компонента видаляє залишки хлору, органічних сполукта заліза. Покращує смак та запах очищеної води та гарантується мікробіологічну стабільність очищеної рідини;

Потрібно

Якщо вибрати картридж із трьома колбами оптимально правильно, то можна буде прибрати з води 99% хлору, запаху та хлорорганіки, діоксинів, також 80% жорсткості води, 75% заліза та 60% органіки.

Підключаються безпосередньо до водопроводу; Немає обмежень у кількості чистої води, яку можна одержати; Окремий зручний кран, який завжди впишеться в інтер'єр Естетичний вигляд. Фільтр встановлюється під раковиною та його просто не видно; проточний фільтр дає більше високий ступіньочищення води. Великі ресурси картриджів.

Складна заміна картриджа, при установці вимагає додатковий монтаж, пропускають віруси, бактерії та ін. вугі забруднення;

Висока ціна.

Настільні проточні фільтри

Очищає воду від забруднень, хлору, нерозчинних домішок, пом'якшує воду, коригує вміст заліза та важких металівзнижує ступінь мінералізації Картридж розрахований на очищення 1000-2000 літрів

Не вимагається

Не потребує додаткового монтажу. Просто його треба підключити до крана із питною водою

Габарити.

Фільтри-глечики

Швидкість фільтрації «глечиків» дорівнює від 0,05 до 0,25 літрів на хвилину .

Касета БАР'ЄР-6 (Жорсткість) містить високоякісну іонообмінну смолуяка ефективно знижує вміст іонів кальцію та магнію у воді, зменшуючи її жорсткість і таким чином виробляючи ефективне пом'якшення води.

Не вимагається

Невелика ціна: стильний фільтр-глечик коштує близько 400 рублів, а картридж - від 100 до 300 рублів.

Один картридж очищає – 100-400 літрів

Висновок:при порівняльній характеристицірізних побутових фільтрів – найбільша кількістьпереваг має фільтр – глечик із касетою «Бар'єр», який за ціною доступний більшості населення і не потребує встановлення.

3.Аналіз способів очищення води та видів фільтрів, які використовуються у сім'ях учнів нашої школи з 5 по 11 класи.

А. Ціль:провести статистичний аналізсеред учнів з 5 по 11 класи з наступним питанням:

1) обізнаність учнів щодо впливу жорсткої води на організм людини;

2) використання різних способівочищення у домашніх умовах;

Хід роботи:

Серед учнів з 5 по 11 класи були проведені анкети, результати обробки яких наведені нижче:

Всього у класі

Володіють інформацією про вплив жорсткої води на здоров'я людини

Не мають інформації про вплив жорсткої води на здоров'я людини

Використовують для зменшення жорсткості води:

Кип'ятіння

Бутіліро-

ванну воду

Інші методи

(Привізна вода з міських колонок)

Висновок:Поінформованість учнів про вплив жорсткої води на організм людини зростає з віком, це залежить від інформації, яку отримують на уроках екології та хімії. Переважні способи очищення води – це різні фільтри.

Б. Ціль:виявити бажані види фільтрів, які використовують сім'ї учнів із 8 по 11 класи.

Усього фільтрів

Дво- та триколбові проточні фільтри

Настільні проточні фільтри

Фільтри – глечики з касетою «Бар'єр»

Висновок:найменша кількість використання двох- та трьохколбових проточних фільтрів і найбільша – фільтрів-глечиків пов'язана зі складністю установки та ціною товару.

4. Визначення фінансових витрат за вирішення проблеми чистої води у початковій школі.

Ціль:Визначити витрати на одного учня на рік при використанні бутильованої води в початковій школі.

Хід роботи:

Усі класи початкової школикупують бутильовану воду «Джерело в пісках». Я взяла для розрахунку 3 класи:

Кількість учнів

За який час використовується

Вартість 1 бутлі

Сума на 1 учня за місяць

Сума на 1 учня за навчальний рік

(округлюємо до рублів)

19 руб. 20 коп.

17 руб. 14 коп.

155 рублів

18 руб. 46 коп.

167 рублів

Висновок: розрахунки показали, що витрати набутильовану воду «Джерело в пісках» протягом року незначні і хіба можна порівняти здоров'я і ту суму, яка витрачається на чисту воду.

Природна питна вода від Виробництва Кумилженських мінеральних водвидобувається із свердловини глибиною 140 м у районі станиці Кумилженської Волгоградської області. Тобто в екологічно чистому районі, розташованому на території природного парку«Нижньохоперський», у триріччі Дону, Хопра та Ведмедиці. Технологія опрацювання. У станиці Кумилженської Волгоградської області знаходиться виробництво з видобутку води. Виробництво є заводом з окремими цехами з розливу 18,9л. та 5 л. тари, теплими складськими приміщеннями. Загальна площа виробництва 300 000 кв.м. Виробництво все механізоване. Місцеві піщані породи є чудовим природним фільтром, тому вода від виробництва Кумилженських мінеральних вод настільки чиста, що її обробка полягає тільки в механічному очищенні. Її хімічний складне зазнає жодної зміни. Розлив здійснюється на високопродуктивному американському обладнанні Cap Snap, використовується навантаження продукції. Підприємство працює з 2002 року, стабільно зберігаючи якість продукції. Якість, на думку фахівців, хімічний склад води дуже схожий на чисту воду озера Байкал ...

III. Висновок

На підставі проведених досліджень я зробила такі висновки:

За результатами дослідження вода у мікрорайоні Новобудова – жорстка.

Жорстка вода негативно впливає на здоров'я людини (на підставі вивченої літератури).

Жорсткість може надати негативний ефектна баланс мінеральних речовин в організмі людини, негативно впливаючи на органи травлення. Вона негативно впливає органи травлення, суглоби.

Жорстка вода усувається у процесі кип'ятіння.

Потрібно використовувати побутові фільтри для усунення жорсткості питної води.

Найдорожче для людини – це здоров'я. Тому наші батьки і ми маємо робити все необхідне для його збереження. Проблема чистої води є дуже важливою. Практично кожна сім'я може вибрати спосіб очищення води, який доступний за ціною. З результатами своєї роботи виступив на засіданні гуртка «Юний еколог». Підготувала буклет на тему: «Чиста вода – запорука здоров'я людини» (Додаток 1) та провела роботу серед учнів 7-9 класів на тему моєї роботи.

У перспективі планую продовжити пропаганду використання чистої води серед дорослого населення на батьківських зборах.

Список літератури

1. Доповідь про стан довкілляВолгоградській області у 2009 році. - М.: Глобус, 2010. - 304 с. 4.

2.Журін А.А. « Лабораторні дослідиі практичні роботиз хімії» ( навчальний посібник) - М., «Акваріум», 1997

3.Лур'є Ю. Ю., Аналітична хіміяпромислових стічних вод. М., 1984. Ст А. Гладков.

4. Посібник з хімічного аналізу поверхневих вод суші, під ред. А. Д. Семенова. Л., 1977 5. Уніфіковані методи вивчення якості вод. ч. 1. Методи хімічного аналізу вод. кн. 1, 2, 3 видавництва. М., 1977

6.Шевченкова Т.Ф. «Геологія Брянській області» Брянськ, 1992 7. Інтернет http://

http://nsportal.ru/sites/default/files/2014/05/20/zagryaznenie_vody.docx

7. Енциклопедія з екології. - М., Аванта плюс, 2003.