Цель работы: определить состав соли и глины озера Кок-Холь

Исследование лечебной грязи и соли озера Кок-Холь
Автор: Клеванцева Елизавета Васильевна, 10 класс
Организация: МОУ лицей при ТПУ, 419-800
Руководители: Ныш Г.В., преподаватель химии лицея
Комбалина М.Г. МНС НОЦ «Вода» ИПР ТПУ
Введение: Летом 2011 года мною была привезена лечебная грязь и соль
озера Кок-Холь. Озеро Кок-Холь имеет очень интересное строение.
Размеры озера примерно 800 на 1500 метров, Его берега и дно сложены из
черной и серой грязи, толщина слоя порой доходит до 1 м. А под толщей
грязи можно почувствовать мощный слой соли.
Озеро Кок-Холь является незаурядным местом для отдыха и лечения. По
некоторым сведениям, в советские годы там существовала грязелечебница.
Расположено озеро в степях республики Тыва, в 3,5 км западнее озера
Сватиково. Соль и глина озера Кок-Холь используется в лечебных и
косметических целях. Особенно ценна черная пластичная грязь, которая по
цвету, консистенции и сероводородному запаху приближается к лучшим
сортам лечебной грязи [4].
Таким образом, исследование данных природных материалов может
послужить первым шагом к развитию инфраструктуры в окрестностях
озера Кок-Холь.
Актуальность проблемы: Озеро Кок-Холь очень экзотическое место для
отдыха и оздоровления. Воздух здесь как морской - насыщен солями, так
же огромную пользу для здоровья несет здешний климат, приближенный к
высокогорному. Кратковременное пребывание в подобных природных и
климатических условиях благоприятно влияет на здоровье. Но основным
источником здоровья, за которым сюда обычно приезжают, является
лечебная грязь [5].
К сожалению, об этих краях людям мало что известно, так что озера
республики Тыва не самые популярные места для отдыха и туризма, но
имеют большие перспективы.
Цель работы: Исследование химического состава соли и лечебной грязи
озера Кок-Холь.
Задачи исследования:
 Освоить физико-химические методы анализа
 Определить элементный состав соли и лечебной грязи
рентегенофлуорисцентным анализом и атомно-эмиссионной
спектрометрией с индуктивно-связанной плазмой
 Установить содержание катионов и анионов в солевом растворе
методами ионно-обменной хроматографии, титрометрии и
фотоколоримитрии
 Провести химический анализ минеральной составляющей лечебной
грязи
Ход работы:
Первоначально были проведены качественные реакций на содержание
ионов в растворе соли.
Методом ионной хроматографии определили состав катионов и анионов в
солевом растворе на приборах ICS-1000 и ICS-2000 «Dionex», США.[1]
Данный метод осуществляется в два этапа: проводиться катионная
ионообменная хроматография и анионная ионообменная хроматография.
Анализ осуществляется в автоматизированном приборе ионном хроматографе. Суть данного метода заключается в разделении
ионов на анионы и катионы, основываясь на ионных взаимодействиях.
Данные анализа представлены в таблицах 1,2.
Таблица 1
№ Катионы
мг/дм3
Ca2+
Mg2+
Na+
К+
NH4+
129,2
30,48
14900,5
17,18
17,82
Таблица 2
№ Анионы
мг/дм3
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
Cl−
SO42−
HСО3 −
NO3−
CO32−
284,4
30850,4
268,4
12,7
24
мг - экв/дм3 мг - экв,
%
6,46
0,68
2,54
0,39
647,83
98,72
0,44
0,07
0,99
0,15
мг - экв/дм3 мг - экв,
%
8,01
1,25
629,6
97,92
4,4
0,68
0,21
0,03
0,77
0,12
По данным ионной хроматографии соль на 98% состоит из сульфата
натрия – глауберовой соли[2].
Рассчитана формула солевого раствора (формула Курлова):
М 46,5= SO42− 97,92/ Na+ 98,72 pH 8,2
Титриметрическим методом определены карбонат, и гидрокарбонат ионы
в растворе соли [3].
Для определения элементного количественного состава лечебной грязи
был проведен рентгенофлуорисцентный анализ на анализаторе Innox50(США).
Рентгенофлуорисцентный анализ - один из современных
спектроскопических методов элементного анализа, основан на сборе и
последующем анализе спектра (спектральной диаграммы), полученного
путём воздействия на исследуемый материал рентгеновским излучением.
При облучении атом переходит в возбуждённое состояние,
сопровождающееся переходом электронов на более высокие квантовые
уровни.
С помощью метода химического анализа была изучена минеральная
составляющая лечебной грязи[3]. Результаты данного анализа показали,
что оксид алюминия составляет 46,41%, оксид железа (+3) составляет
2,9%, оксид кремния 7,1%. Потери при прокаливании (ППП) составили
28,46 % [4].
Выводы:
1) Исследован элементный состав грязи рентгенофлуорисцентным
анализом.
2)Методом ионной хроматографии установлен состав соли: основная
составляющая соли озера Кок-Холь - сульфат натрия(98%).
3) С помощью химического анализа определен состав оксидов
минеральной составляющей грязи.
Список литературы:
1. Шпигун О.А., Золотов Ю.А. Ионная хроматография и её
применение в анализе вод. Москва, изд-во МГУ, 1990.
2. Бахман В.И., Крапивина С.С., Анализ минеральных вод.
Издательство Москва, 1980
3. Осипова Н.А. Методы оценки качества водных объектов.
Издательство ООО «Дельтаплан» 2004
4. Вакалова Т.В. Химический анализ в технологии силикатов.
Методические указания. Издательство Томск: ТПУ 1994
5. http://www.bigcountry.ru/