Сода, что мы о ней знаем?

Сценарий проекта:
 Автор(ы) проекта с указанием возрастной группы: Гадельгареева Рената, 9 лет
(3 класс)
 Руководитель(и) проекта: Ярошевская Инна Харисовна, Степанова Мария
Павловна;
 Полное название ОУ(ДО): МБОУ ДОД Центр экологического воспитания
детей;
 Название темы: «Сода, что мы о ней знаем?»
 Цель: выяснить, что сода является щелочью;
 Задачи:
1.Подготовить образцы соды для исследования;
2.Определить щелочность раствора соды с помощью реактива;
3.Определить рН растворов соды и лимонной кислоты с помощью индикаторных
полосок;
4.Сделать выводы.
Описание хода реализации проекта: Исследования мы проводили в лаборатории
ССК - Технологии с декабря 2013 по февраль 2014 года.
Подготовили несколько титровальных чашек с образцами соды. В одну чашку
поместили 2 грамма пищевой соды, во вторую чашку – такое же количество
кальцинированной соды. Добавили по 50 мл дистиллированной воды.
Для своего эксперимента мы взяли чистую дистиллированную воду. Чтобы
наглядно показать, что дистиллированная вода без примесей, определили её
жесткость путем добавления индикатора жесткости воды. Если вода чистая, то
цвет раствора будет голубым . Если данный индикатор добавить в водопроводную
воду, она окрасится в слаборозовый цвет, это показатель жесткой воды.
Дистиллированную (очищенную) воду использовали для чистоты эксперимента.
Можно добавлять и обычную водопроводную воду.
Для того, чтобы определить щелочность раствора, необходимо добавить в
каждый образец с содой реактив Фенолфталеин (несколько капель).
Лакмусовые индикаторные полоски позволяют определить кислотность среды с
точностью до единицы. Термины «кислотность» и «щелочность» растворов
выражают через концентрацию ионов Н+. Для удобства оценки в химию введено
выражение рН.
С помощью индикаторных полосок мы проверили, какую рН имеют растворы
соды в воде. А для сравнения определили рН в чашке с лимонной кислотой.
рН (potentialum Hydrogenium) обозначает потенциал водорода, который является
мерой степени насыщения раствора ионами водорода. Шкала рН разбита на
значения от 0 до 14. При значении рН=7,0 среда является нейтральной, меньше 7
– кислотной, больше 7 – щелочной.
Описание полученных результатов:
В результате проведенных исследований,
мы выяснили, что при добавлении в чашки с содой реактива фенолфталеина,
раствор розовеет. В чашке №1 с пищевой содой цвет раствора поменялся от
бесцветного до розового. В чашке №2 с кальцинированной содой цвет раствора
также поменялся, но на более насыщенный розовый. Это потому, что пищевая
сода – слабая щелочь, а кальцинированная сода – сильная щелочь.
При добавлении реактива фенолфталеина в воду без соды раствор остается
бесцветным.
Самый простой опыт по определению того, что пищевая или
техническая сода - это щелочь применение лакмусовых индикаторных
полосок, которые определяют водородный показатель жидкости.
Если опустить лакмусовую индикаторную полоску в обычную воду, то цвет
полоски покажет на нейтральную среду по шкале ( рН 7). Если полоску опустить
в раствор с пищевой содой, по шкале это будет щелочная среда (рН 8). В растворе
с кальцинированной содой индикаторная полоска покажет сильную щелочную
среду (цвет полоски – темно-зеленый, рН 9).
Для примера мы поместили индикаторную полоску в раствор воды и лимонной
кислоты. Цвет полоски – красный (рН 3), это означает, что среда кислая.
 Использованные информационные источники:
1. Гессен Ю.Ю. «Очерки истории производства соды», изд. «Госхимиздат»,
М.: 1951г.
2. Методики замера бурового раствора. Ред. ЗАО ССК. ГОСТ 5100-85 исп. 1
3. Ротенберг Р. «Расти здоровым». Детская энциклопедия здоровья, М.:
«Физкультура и спорт», 1993г.
4. Рязанов Я.Н. «Энциклопедия по буровым растворам. М.: 2000г.
5. http//: alhimik.ru
6. http//: mamina-shkola.ru
7. http//: plasma.com.ua
8. http//: samlib.ru
9. http//: sodainfo.ru
10. http//: ru. Wikipedia.org
11.http//: vsezdorovo.com
Центр экологического воспитания детей
«Сода, что мы о ней знаем?»
Проект
Гадельгареевой Ренаты
Руководители:
П.д.о. МБОУ ДОД ЦЭВД
Ярошевская И.Х.
Кл.рук. Степанова М.П.
Стрежевой – 2014г.
Содержание
Введение
1.Литературный обзор…………………………………….……………………4
1.1.Сода. История. Нахождение в природе……………………………………..4
1.2.Пищевая сода…………………………………………………………………5
1.3.Применение кальцинированной соды………………………………………6
2.Материал и методика исследования…………………………………………. 9
3.Результаты исследования……………………………..………………………10
Выводы……………………………………………………………...…………….11
Список литературы………………………………………………………………12
Приложение
3.
Введение
Современная пищевая сода - типичный промышленный продукт. Однако она
была известна человечеству задолго до нашей эры в естественном состоянии и
уже применялась в кулинарии Древнего Египта, на территории которого
существовали содовые озера, выделявшие на жгучем солнце пустыни осадочную
соду.
В природе сода встречается в твердом виде в небольших залежах в составе
минерала трона, в виде раствора - в воде некоторых содовых озер и щелочных
минеральных источников и в золе некоторых растений.
До начала XIX в. использовалась почти исключительно природная сода, но с
ростом потребления соды возникла необходимость производства соды в больших
масштабах искусственным путем. В настоящее время добыча природной соды
крайне мала. Имеются содовые озера (в Кулундинской степи), однако природная
сода составляет небольшой процент в общем ее производстве.
Цель работы: выяснить, что сода является щелочью.
Задачи:
1. Подготовить образцы соды для исследования;
2. Определить щелочность раствора соды с помощью реактива;
3. Определить рН растворов соды и лимонной кислоты с помощью
индикаторных полосок;
4. Сделать выводы.
4.
1. Литературный обзор.
1.1.Сода. История. Нахождение в природе.
Сода была известна человеку примерно за полторы-две тысячи лет до нашей
эры, а может быть, и раньше. Ее добывали из содовых озер и извлекали из
немногочисленных месторождений в виде минералов. Первые сведения о
получении соды путем упаривания воды содовых озер относятся к 64 году нашей
эры. Алхимикам всех стран вплоть до 18 века представлялась неким веществом,
которое шипело с выделением какого-то газа при действии известных к тому
времени кислот - уксусной и серной [Гессен Ю.,1951г.].
Вплоть до начала 19 века главным источником для добывания соды служила
зола
некоторых
морских
водорослей
и
прибрежных
растений.
Кальцинированная сода встречается в природе в больших количествах, главным
образом в соляных пластах в виде подземных грунтовых рассолов, рапы в
соляных озерах и минералов.
Современные содовые озёра известны в Забайкалье и в Западной Сибири.
Большой известностью пользуется озеро Натрон в Танзании и озеро Серлс в
Калифорнии. Трона, имеющая промышленное значение, открыта в 1938 в составе
эоценовой.толщи.Грин-Ривер.(Вайоминг,.США).
В США природная сода удовлетворяет более 40% потребности страны в этом
полезном ископаемом. В России из-за отсутствия крупных месторождений сода
из.минералов.не.добывается.
Кто бы мог подумать, что история соды берет начало еще с древнейших
времен!
Человечеству были известны ее полезные свойства еще полторы-две тысячи лет
назад. В Древнем Египте ее часто использовали для кулинарных и медицинских
целей (в частности, бальзамирования). Минеральное вещество, которое сегодня
всем известно как пищевая сода, египтяне добывали из озер.
Во времена римского врача Диоскорида Педания о составе соды никто не имел
понятия. В 1736 году французский химик, врач и ботаник Анри Луи Дюамель де
Монсо впервые смог получить из воды содовых озер очень чистую соду. Ему
удалось установить, что сода содержит химический элемент «Натр». В России
еще во времена Петра Первого соду называли «зодой» или «зудой» и вплоть до
1860 года ее ввозили из-за границы. В 1864 году в России появился первый
содовый завод по технологии француза Леблана. Именно благодаря появлению
своих заводов сода стала более доступной и начала свой победный путь в
качестве химического, кулинарного и даже лекарственного средства.
5.
1.2.Пищевая сода.
Гидрокарбонат натрия NaHCO3 (другие названия: питьевая сода, пищевая сода,
бикарбонат натрия, натрий двууглекислый) — кислая соль угольной кислоты и
натрия. Обыкновенно представляет собой мелкокристаллический порошок белого
цвета. Используется в пищевой промышленности, в кулинарии, в медицине как
нейтрализатор ожогов кожи и слизистых оболочек человека кислотами и
снижения кислотности желудочного сока. Также — в буферных растворах, так
как в широком диапазоне концентраций растворов его pH незначительно
изменяется.
Двууглекислый натрий не токсичен, пожаро- и взрывобезопасен.
Это мелкокристаллический порошок солоноватого (мыльного) вкуса, который
при попадании на слизистые оболочки вызывает раздражение. При постоянной
работе в атмосфере, загрязненной пылью двууглекислого натрия, может
возникнуть раздражение дыхательных путей.
Двууглекислый натрий (бикарбонат), применяется в химической, пищевой,
легкой, медицинской, фармацевтической промышленности, цветной металлургии,
поставляется в розничную торговлю.
Зарегистрирован в качестве пищевой добавки E500.
Пищевая сода была изобретена французским химиком Лебланком в конце
XVIII столетия. Сначала это открытие было засекречено на многие годы, и только
изобретение нового способа ее получения способствовало распространению соды
особенно в кондитерском деле.
Пищевую соду используют для выпечки, в мясных блюдах, напитках и т. д. А вот
в России принято использовать соду еще и в качестве лечебного средства.
Основное применение пищевой соды — кулинария, где она применяется,
преимущественно, в качестве основного или дополнительного разрыхлителя при
выпечке (так как при нагревании выделяет углекислый газ), самостоятельно или в
составе комплексных разрыхлителей (например, пекарского порошка, вместе с
карбонатом аммония) и в готовых смесях для выпечки (кексы, торты и пр.). При
применении в чистом виде важно соблюсти правильную дозировку, так как
оставляет в продукте не безвкусный карбонат натрия, и порядок замешивания —
соду в муку, кислые компоненты (уксус, кефир и пр.) в жидкость. Сода,
растворенная в молоке - одно из лучших средств для смягчения кашля: сода
прекрасно разжижает мокроту. Врачи рекомендуют развести 1 чайную ложку
соды в кипящем молоке и принимать ее на ночь [Р.Ротенберг, 1993г.].
- Ничто так хорошо не снимает боль в горле, как его полоскание 5-6 раз в день
раствором питьевой соды (2 чайных ложки соды на стакан теплой воды).
- Справиться с насморком поможет закапывание в нос содового раствора. А при
обильных выделениях советуют 2-3 раза в день делать содовые промывания.
- При конъюнктивитах также помогают многократные промывания глаз
раствором соды с помощью мягких ватных тампонов. Только не забудьте, что
одной ваткой можно пользоваться только один раз.
6.
- Сода издавна применяется в медицине как средство от аритмии. Внезапный
приступ сердцебиения можно прекратить, приняв половину чайной ложки этого
нехитрого средства.
- Помогает сода и при гипертонии: благодаря усиленному выведению жидкости и
солей из организма она снижает артериальное давление. Половина чайной ложки
соды, принятой вместе с лекарствами, позволяет уменьшить их дозу.
Гидрокарбонат натрия входит в состав порошка, применяемого в порошковых
системах пожаротушения, утилизируя тепло и оттесняя кислород от очага горения
выделяемым углекислым газом.
Сода – универсальное экологичное чистящее и отбеливающее средство, поэтому
при стирке оно приходится очень кстати. Сода благодаря своим свойствам может
смягчить воду, усилить эффект порошка и убрать резкие химические запахи.
Сода известна своими смягчающими свойствами, которые очень актуальны при
стирке грубых вещей из хлопчатобумажных и льняных тканей (спецовка или
очень грязное белье). Чтобы смягчить ткани и усилить эффект стирального
порошка, рекомендуется замочить перед стиркой белье в содовом растворе.
Случается, что на белье остаются пятна плесени, ржавчины, крови или вина,
которые очень трудно вывести. Очень хорошее средство против
трудновыводимых пятен – сода с лимонной кислотой! Растворите немного
лимонной кислоты в ложке горячей воды и нанесите этот раствор на пятно. Затем
посыпьте это место содой. Вы сами не заметите, как пятно исчезнет! Вместо
лимонной кислоты также можно использовать лимонный сок.
1.3. Применение кальцинированной соды.
Карбонат натрия технический (натрий углекислый) - порошок или гранулы
белого цвета. Сода кальцинированная, в безводном состоянии представляющий
собой бесцветный кристаллический порошок, выпускается посредством
аммиачно-содового процесса (метода Сольве), а также в ходе комплексной
переработки нефелинов.
Существует две разновидности соды:
- техническая и пищевая;
Техническую соду следует отличать от пищевой:
пищевая сода – слабая щелочь,
техническая сода (кальцинированная) – сильная щелочь.
Применение кальцинированной соды в различных секторах промышленности
чрезвычайно многообразно. В наибольших количествах она применяется в
стекольной промышленности. Кроме того, карбонат натрия широко используется
в
цветной
металлургии,
химической
и
нефтехимической,
нефтеперерабатывающей
промышленности,
электронной,
мыловаренной,
жировой, пищевой, текстильной, целлюлозно-бумажной отрасли отечественной
экономики, а также в производстве товаров бытового назначения и поставки на
7.
экспорт. Кальцинированная сода является одним из важнейших продуктов
химической промышленности. Используется соединение и при варке целлюлозы,
дублении кожи и умягчении воды паровых котлов и вообще устранения
жёсткости воды, а также для нейтрализации кислых компонентов в
промышленных стоках и при очистке нефтепродуктов, для получения пигментов.
В зависимости от назначения техническая кальцинированная сода должна
изготовляться марок А и Б. Продукт марки А используется для производства
электровакуумного стекла и других целей, марки Б - в химической, стекольной и
других.отраслях.промышленности.
Сода кальцинированная марок А и Б используется в производстве стекла всех
видов, в том числе: хрусталя, оптического и медицинского стекла, стеклоблоков,
пеностекла, силиката натрия растворимого, керамических плиток, компонента
фритт для глазурей; черной и цветной металлургии: для производства свинца,
цинка, вольфрама, стронция, хрома, в очистке отходящих газов, для
нейтрализации сред.
Применение кальцинированной соды в различных секторах российской
промышленности чрезвычайно многообразно. Анализ структуры потребления
продукции позволяет заключить, что в наибольших количествах она применяется
в стекольной промышленности, на долю которой приходится 38% суммарного
объема российского потребления данной продукции. Кроме того, карбонат натрия
широко используется в цветной металлургии, химической и нефтехимической
промышленности, а также в целлюлозно-бумажной отрасли отечественной
экономики. Около половины кальцинированной соды идет на изготовление
стекла, около четверти - химикатов, 13% - мыла и моющих средств, 11%
употребляется на такие цели, как изготовление целлюлозы и бумаги,
рафинирование металлов и нефти, дубление кожи и очистка воды, а остальное
поступает в продажу.
В лаборатории Буровых и цементных растворов Филиала ССК-Технологии
техническая кальцинированная сода применяется как регулятор жесткости и
водородного показателя для буровых растворов, а также как ускоритель сроков
схватывания для цементных растворов, при креплении скважин.
8.
целлюлоза 11%
прочее 4%
мыла и моющих
средств 13%
Стекло 49%
химическая
промышленность 23%
Диаграмма 1.
Применение соды
На диаграмме представлены области применения кальцинированной соды и
содовых продуктов.
Основные направления использования соды:
- пищевая промышленность;
- кожевенная промышленность;
- производство стекла;
- целлюлозно-бумажная промышленность;
- производство мыла;
- химическая промышленность (производство синтетических моющих средств и
лакокрасочных материалов);
- черная металлургия (производство чугуна).
9.
2. Материал и методика исследования
Объект исследования: пищевая и кальцинированная сода.
Материалы: вода водопроводная, вода дистиллированная,
лимонная кислота, индикатор жесткости воды.
фенолфталеин,
Оборудование: титровальные чашки, палочки для перемешивания, блокнот,
ручка, карандаш, лакмусовые индикаторные полоски, фотоаппарат.
Время и место проведения исследования: декабрь 2013 года – февраль 2014г.,
место проведения - лаборатория буровых растворов ССК.
Методика исследования:
Исследования мы проводили в лаборатории ССК - Технологии с декабря 2013
по февраль 2014 года.
Подготовили несколько титровальных чашек с образцами соды. В одну чашку
поместили 2 грамма пищевой соды, во вторую чашку – такое же количество
кальцинированной соды. Добавили по 50 мл дистиллированной воды.
Для своего эксперимента мы взяли чистую дистиллированную воду. Чтобы
наглядно показать, что дистиллированная вода без примесей, определили её
жесткость путем добавления индикатора жесткости воды. Если вода чистая, то
цвет раствора будет голубым (приложение, фото 2). Если данный индикатор
добавить в водопроводную воду, она окрасится в слаборозовый цвет, это
показатель жесткой воды. Дистиллированную (очищенную) воду использовали
для чистоты эксперимента. Можно добавлять и обычную водопроводную воду.
Для того, чтобы определить щелочность раствора, необходимо добавить в
каждый образец с содой реактив Фенолфталеин (несколько капель).
Лакмусовые индикаторные полоски позволяют определить кислотность среды с
точностью до единицы. Термины «кислотность» и «щелочность» растворов
выражают через концентрацию ионов Н+. Для удобства оценки в химию введено
выражение рН.
С помощью индикаторных полосок мы проверили, какую рН имеют растворы
соды в воде. А для сравнения определили рН в чашке с лимонной кислотой.
рН (potentialum Hydrogenium) обозначает потенциал водорода, который является
мерой степени насыщения раствора ионами водорода. Шкала рН разбита на
значения от 0 до 14. При значении рН=7,0 среда является нейтральной, меньше 7
– кислотной, больше 7 – щелочной.
10.
3. Результаты исследования
В результате проведенных исследований, мы выяснили, что при добавлении в
чашки с содой реактива фенолфталеина, раствор розовеет. В чашке №1 с
пищевой содой цвет раствора поменялся от бесцветного до розового. В чашке
№2 с кальцинированной содой цвет раствора также поменялся, но на более
насыщенный розовый (приложение, фото 3). Это потому, что пищевая сода –
слабая щелочь, а кальцинированная сода – сильная щелочь.
При добавлении реактива фенолфталеина в воду без соды раствор остается
бесцветным.
Таблица № 1
Определение щелочности раствора соды.
Титровальная чашка № 1
Пищевая сода+дистиллированная вода
и 5 капель фенолфталеина
Цвет меняется от бесцветного до
розового
Титровальная чашка № 2
Кальцинированная
сода+дистиллированная вода
и 5 капель фенолфталеина
Цвет меняется от бесцветного до
насыщенно-розового
Самый простой опыт по определению того, что пищевая или техническая
сода - это щелочь - применение лакмусовых индикаторных полосок, которые
определяют водородный показатель жидкости.
Если опустить лакмусовую индикаторную полоску в обычную воду, то цвет
полоски покажет на нейтральную среду по шкале ( рН 7). Если полоску опустить
в раствор с пищевой содой, по шкале это будет щелочная среда (рН 8). В растворе
с кальцинированной содой индикаторная полоска покажет сильную щелочную
среду (цвет полоски – темно-зеленый, рН 9).
Для примера мы поместили индикаторную полоску в раствор воды и лимонной
кислоты. Цвет полоски – красный (рН 3), это означает, что среда кислая
(приложение, фото 4).
11.
Выводы
Для своего исследования в химической лаборатории мы подготовили
несколько образцов с содой: в титровальную чашку №1 поместили 2 грамма
пищевой соды, в чашку №2 – такое же количество кальцинированной
(технической) соды. В каждую чашку добавили по 50 мл дистиллированной
(очищенной) воды.
Для определения щелочности растворов в каждую чашку необходимо добавить
несколько капель реактива фенолфталеина. Если раствор окрасится в розовый
цвет, значит вещество в чашке – щелочь. В нашем опыте оба раствора окрасились.
В первой чашке – в розовый цвет, во второй – в насыщенно-розовый. Это
доказало, что сода – щелочь. Пищевая сода – это слабая щелочь, а
кальцинированная сода – сильная щелочь.
С помощью индикаторных лакмусовых полосок можно определить рН
растворов, т.е. какую среду, щелочную или кислую, имеют образцы. Поместив
лакмусовую бумажку в обычную воду, мы проверив по специальной шкале,
определили рН=7, это нейтральная среда. В растворах соды рН показала от 8 до 9,
это щелочная среда (приложение, фото 4).
Для сравнения мы поместили индикаторную лакмусовую полоску в раствор
воды и лимонной кислоты. По шкале – это кислая среда (рН=3), бумажка
окрасилась в ярко-красный цвет.
Экспериментально нами было доказано, что и пищевая и кальцинированная
сода – это щелочь.
Применение человеком соды очень многообразно. В кулинарии, в медицине, в
промышленности.
В наше время мы не представляем жизни без обычной привычной соды!
12.
Список литературы
12.Гессен Ю.Ю. «Очерки истории производства соды», изд. «Госхимиздат»,
М.: 1951г.
13.Методики замера бурового раствора. Ред. ЗАО ССК. ГОСТ 5100-85 исп. 1
14.Ротенберг Р. «Расти здоровым». Детская энциклопедия здоровья, М.:
«Физкультура и спорт», 1993г.
15.Рязанов Я.Н. «Энциклопедия по буровым растворам. М.: 2000г.
16.http//: alhimik.ru
17.http//: mamina-shkola.ru
18.http//: plasma.com.ua
19.http//: samlib.ru
20.http//: sodainfo.ru
21. http//: ru. Wikipedia.org
22.http//: vsezdorovo.com
Приложение
Фото 1. Сода пищевая
Фото 2. В лаборатории
Фото3. Химическая реакция
Титровальная чашка № 1

Водопроводная вода
нейтральная среда
Фото 4. Определение рН
Титровальная чашка № 2
Титровальная чашка № 3

Водопроводная вода

Водопроводная вода

Сода кальцинированная

Лимонная кислота
щелочная среда
кислая среда