Отдел по вопросам образования администрации Ардатовского муниципального района Нижегородской области
Муниципальное образовательное учреждение
«Ардатовская средняя общеобразовательная школа №1»
Конкурс исследовательских работ и проектов детей дошкольного и младшего школьного возраста «Я – исследователь»
Номинация: Эколого-биологическая деятельность
«Куда девается соль,
если растворить
её в воде?»
Работу выполнил:
Плотов Глеб Юрьевич - 8 лет,
учащийся 2 класса
Руководитель:
Макурина Марина Николаевна,
учитель начальных классов
п.г.т. Ардатов
2008 год
Объяснительная записка руководителя.
Я работаю учителем начальных классов более 20 лет. А дети младших классов очень любознательны, им всё интересно знать. Почему Земля круглая? Куда текут реки? Почему идёт снег? Куда девается сахар, когда его кидают в чашку с горячим чаем? Почему лимон кислый, а банан сладкий? На все эти и другие подобные вопросы учителю необходимо дать ответ. А что если дети сами найдут ответы на интересующие их вопросы? Я решилась на небольшой эксперимент – предложила самому любознательному ученику провести исследование по вопросу «Куда девается соль, если растворить её в воде?» И так, вперёд, на поиски соли!
Введение……………………………………………………………….4 стр.
Методика и техника исследования…………………………………..6 стр.
Результаты исследования и их обсуждение…………………………7 стр.
Выводы………………………………………………………………...8 стр.
Список использованной литературы………………………………...9 стр.
Приложение………………………………………………………… 10 стр.
1. Введение.
Я учусь во втором классе, узнал много нужного и интересного, но сколько ещё хочется узнать! Я люблю читать познавательные книги и узнаю из них много интересного. А однажды мама попросила меня посолить воду для макарон. Я бросил в миску маленькую ложку соли, потом помешал и увидел, что соль исчезла. Куда она делась? Мне это стало интересно. На следующий день я спросил об этом свою учительницу, и она мне посоветовала самому провести исследование, конечно, с её помощью. Но сначала я решил разузнать всё о соли, что это такое, откуда она берётся.
Цель моего исследования
– выяснить, куда девается соль, если растворить её в воде.
Задачи:
-узнать о том, что такое соль, где её добывают
-провести опыты по растворению соли в воде и выпариванию соли из соляного раствора.
-сделать выводы по результатам моего исследования
«Соль- это кристаллическое вещество, которое хорошо растворяется в воде. Её много в морях, куда она попадает из притоков. В свою очередь речная вода впитывает её из почвы, по которой протекает.
Соль, или хлористый натрий. – вещество, чрезвычайно важное для жизни. В человеческом организме также содержится довольно много соли. Есть она и в натуральных продуктах питания. Но мы так её любим, что всегда добавляем в пищу. Соль, которую мы едим, в основном добывают из морской воды. Один её литр содержит 30-40 граммов соли». . («Всё обо всём» Популярная энциклопедия для детей. том 8./ Г.Шалаева 1994 г. стр. 280-281.)
«Соль добывается в соляных шахтах, в источниках, соляных озерах и из моря.
В соляных шахтах туннели и коридоры сверкают, как будто они сделаны изо льда. Шахтеры выпиливают блоки, которые потом разбивают на куски, грузят в вагонетки и на специальных поездах вывозят наверх. В некоторых местах соль добывают через специальные соляные скважины. Обычно скважины бурят для того, чтобы добывать воду. В соляные скважины, наоборот, наливают горячую воду. Вода растекается под землей и растворяет соль. Под землей образуется рассол. Потом рассол выкачивается и подогревается в огромных резервуарах. Там вода испаряется, а соль оседает на дно.
Иногда подземную реку месторождения каменной соли пересекают подземные реки. Тогда вода растворяет соль, и под землей образуются соляные пещеры.
Самые крупные соляные пещеры находятся в Чехии, близ поселка Величка.
Соль добывают и другим способом. На морском берегу строят специальные неглубокие бассейны - соляные прессы. По специальному каналу в них напускают морскую воду.
Жаркое солнце нагревает воду, и она быстро испаряется, а принесенная ею соль, остается в бассейне.
В древние времена соль привозили в Европу издалека. Ее добывали преимущественно в приморских районах и на некоторых соленых озерах.
Вот почему соль ценилась очень высоко, наряду с драгоценными металлами. В некоторых местах соль даже использовалась в качестве заменителя денег.
В России два таких озера - Эльтон и Баскунчак. На их берегах соль добывали еще в глубокой древности.
Соль играет огромную роль в жизни человека, ее не только употребляют в пищу. Раньше она была основным веществом для консервации предохранения продуктов питания от порчи.» («Всё обо всём» Популярная энциклопедия для детей. том 11./ Г.Шалаева 1999 г. стр. 277-278)
2. Методика и техника исследования.
Опыт №1 Растворение соли в воде.
Берётся простая вода из крана и пробуется её на вкус. (фото 1)
Потом так же на вкус пробуется соль. (фото 2)
Затем пробуется вода, с размешенной в ней солью. (фото 5)
Соляной раствор переливается в алюминиевую кастрюлю и ставится на огонь. (фото 6)
Наблюдение за состоянием раствора. (фото 7)
Определить вкус образовавшегося белого налёта – «мушек». (фото 8,9)
Рассмотреть под увеличительным стеклом пищевую соль. (фото10)
Рассмотреть под увеличительным стеклом белый налёт, образовавшийся в кастрюле после выпаривания воды. (фото 11)
3. Результаты исследования и их обсуждение.
Опыт №1. Растворение соли в воде.
У воды нет вкуса.
Соль имеет солёный вкус.
После размешивания соли в воде не видно.
Вода стала солёной.
Опыт №2. Выпаривание соли из соляного раствора.
После закипания вода постепенно начинает испаряться, а затем совсем исчезла.
На стенках и на дне кастрюли появились белые «мушки».
На вкус «мушки» солёные.
Опыт №3. Сравнение пищевой соли и «мушек»
Соль представляет содой прозрачные камешки - кристаллы, различной формы и объёма.
«Мушки» - белого цвета и намного мельче кристаллов соли, похожи на порошок.
4. Выводы.
Вывод 1. – Если размешать соль в воде, вода станет солёной. Но самой соли в воде не видно. Из всего этого следует, что соль растворилась в воде.
Вывод 2 – Когда из соляного раствора выпаривается влага, соль остаётся на стенках и на дне кастрюли, превратившись в белый порошок – «мушки».
Вывод 3 – Соль, растворяясь в воде, распадается на мелкие частицы.
Общий вывод – Значит, соль из воды никуда не девается. Просто кристаллы соли, попадая в воду, распадаются на такие мелкие частицы, что их не видно. Но при этом они существуют, так как после испарения воды, остаётся белый налёт, образованный из этих невидимых частиц, который имеет солёный вкус. И можно сказать, что частички соли и частички воды – друзья. Они протягивают друг другу руки, соединяясь в крепкое рукопожатие - соляной раствор.
Список использованной литературы.
Всё обо всём. Популярная энциклопедия для детей. Том 8. Составитель: Г.Шалаева. Филологическое общество «Слово» АСТ. Центр гуманитарных наук при факультете журналистики МГУ им. М.В.Ломоносова., М., 1994
Всё обо всём. Популярная энциклопедия для детей. Том 11. Составитель: Г.Шалаева. Филологическое общество «Слово» АСТ. Центр гуманитарных наук при факультете журналистики МГУ им. М.В.Ломоносова., М., 19 99
6. Приложение.
Фото 1 .Берётся простая вода из крана и пробуется её на вкус
Фото 2. Потом так же на вкус пробуется соль.
Фото 5. Затем пробуется вода, с размешенной в ней солью.
Фото 6. Соляной раствор переливается в алюминиевую кастрюлю и ставится на огонь.
Фото 7. Наблюдение за состоянием раствора.
Фото 8 и 9. Определить вкус образовавшегося белого налёта – «мушек».
Фото 10. Рассмотреть под увеличительным стеклом пищевую соль.
Фото 11. Рассмотреть под увеличительным стеклом белый налёт, образовавшийся в кастрюле после выпаривания воды.
Обычная соль - хлорид натрия - является, возможно, самым ценным продуктом питания. И не только потому, что мы не можем жить без элементов, из которых она состоит, - натрия и хлора, - но и потому, что соленый вкус является одним из основных вкусовых ощущений. Соль не только обладает своим собственным вкусом, но и способна поистине волшебным образом улучшать или усиливать другие вкусовые ощущения.
Слово «соль» не означает какое-то одно вещество. С точки зрения химии, это общее обозначение целого семейства химических веществ. Терминологически соль - это продукт реакции между кислотой и щелочью.
В числе некоторых других видов соли, используемых в гастрономии, можно назвать хлорид калия, служащий заменителем соли в низкосолевых диетах; йодид калия, который добавляют к соли, чтобы в нашем рационе присутствовал йод; и наконец, нитрит натрия - применяемый наряду с нитратом натрия, - необходимый при засаливании различных мясных продуктов.
Если существует так много разных видов солей, можно ли сказать, что соленость является уникальной характеристикой хлорида натрия? Это не так. Попробуйте один из «заменителей соли» из хлорида калия, и вы опишете его как «соленый», но эта соленость не такая, как тот знакомый вкус хлорида натрия, - точно так же как ощущение сладости немного отличается в случае с разными видами сахаров и искусственных подсластителей.
Соль использовали на протяжении тысячелетий не только как нутриент (пищевое вещество) и приправу, но и как консервант для мяса, рыбы и овощей, которые благодаря засолке можно было съесть не сразу после окончания охоты или сбора урожая, а намного позже.
Какие виды соли бывают
Количество видов специальной соли просто ошеломляет. Производителями сегодня выпускается около 60 видов для пищевой промышленности и рядового потребителя, в том числе чешуйчатая и мелкочешуйчатая соль, соль крупного, мелкого, ультрамелкого и тонкого помола. С точки зрения химии, все они содержат более 99% хлорида натрия, но имеют разные физические характеристики для использования в приготовлении различных продуктов - начиная с картофельных чипсов, попкорна, обжаренных орешков и заканчивая пирогами, разными видами хлеба, сыра, крекерами, маргарином, арахисовым маслом и соленьями.
Для коктейля «Маргарита» вам понадобятся крупные кристаллы, которые пристанут к соку лайма на ободке бокала, ведь более мелкие кристаллы соли просто растворятся в соке. С другой стороны, для попкорна вам необходимо абсолютно противоположное: кристаллики, больше похожие на муку, которые попадут в трещинки зерен кукурузы и останутся там.
В чем разница между морской и «обычной» солью
Когда мы слышим такие названия, как морская соль и обычная соль (или столовая соль), то можно подумать, что они обозначают два различных вещества с неодинаковыми свойствами. Но не все так просто. Соль и правда получают из двух разных источников: подземных шахт и морской воды. Но один лишь этот факт не делает их принципиально различными.
Подземные залежи соли остались нам в наследство от высохших древних морей, исчезнувших на том или ином этапе истории нашей планеты - от нескольких миллионов до сотен миллионов лет назад. Затем благодаря геологическим процессам некоторые залежи соли оказались ближе к поверхности земли, и теперь они существуют в виде своеобразных «куполов». Другие месторождения соли находятся на сотни метров глубже, и поэтому их труднее добывать.
Каменную соль измельчают большими машинами в пустотах, вырубленных в толще соляных массивов. Но каменная соль не подходит для употребления в пищу, поскольку при высыхании древние моря сохранили ил и разнообразные органические остатки. Поэтому пищевую соль добывают иначе: закачивают воду в ствол шахты, чтобы растворить соль, выкачивают соленую воду (солевой раствор) на поверхность, отстаивают все примеси и, наконец, выпаривают с помощью вакуума теперь уже чистый солевой раствор. В результате получаются знакомые нам крошечные кристаллы столовой соли.
В прибрежных районах, где преобладает солнечная погода, соль можно получить, если дать возможность солнцу и ветру испарить воду из мелких прудов или «островков».
Полезна ли морская соль
Если испарить всю воду из океана (предварительно удалив оттуда рыбу), то останется липкая, серая и горьковатая масса ила, на 78% состоящая из хлорида натрия - обыкновенной соли. Оставшиеся 22% на 99% состоят из соединений магния и кальция, которые и отвечают за горечь. Кроме того, в очень малых количествах там присутствуют еще по крайней мере 75 химических элементов. Вот этот последний факт и является основанием для повсеместных утверждений о «массе питательных минеральных веществ» в морской соли.
Однако химический анализ убавит наш энтузиазм: минеральные вещества, даже в таком сыром и необработанном иле, присутствуют в незначительных количествах. К примеру, вам пришлось бы съесть две столовые ложки этой массы, чтобы получить то количество железа, которое вы получаете из одной-единственной виноградины.
Представления о том, что морская соль уже изначально содержит йод, являются мифом. Из-за того что определенные виды морской растительности богаты йодом, некоторые люди считают океан своего рода «йодированным бульоном». Что касается химических элементов, присутствующих в морской воде, то в ней в 100 раз больше бора, чем йода, но при этом я никогда не слышал рекламы морской соли как источника бора.
Что есть в покупной соли, кроме самой соли
О морской соли часто пишут, что в ней нет «добавок с неприятным вкусом», как в столовой соли. Однако каким бы ни было ее происхождение, соль в любом случае содержит добавки против слёживания (например, силикат кальция), чтобы ее гранулы легко ссыпались; кристаллы соли, по сути, маленькие кубики, и они имеют свойство прилепляться друг к другу. Из-за того, что силикат кальция (как и все иные добавки против слёживания) не растворяется в воде, столовая соль при растворении в воде дает раствор беловатого цвета.
Среди других добавок против слёживания можно назвать карбонат магния (E504), карбонат кальция (E170) и фосфаты кальция (E341). Все эти химические вещества лишены вкуса и запаха. Но даже если бы у них были вкус и запах и профессиональные дегустаторы могли отличить тончайшие оттенки вкуса в твердой соли, возникшие благодаря введению этих добавок (в объеме менее 1%), все равно коэффициент разбавления, который возникает при добавлении соли согласно какому-либо рецепту, не позволил бы дегустаторам достичь своей цели.
Различается ли соль по вкусу
В зависимости от того, как соль была собрана и обработана, кристаллы разных брендов морской соли могут сильно отличаться по форме: от чешуек до пирамидок и фрагментов неправильной формы (вы можете в этом убедиться, если возьмете увеличительное стекло). Размер кристаллов также варьируется - от очень мелких до крупных, хотя все они крупнее, чем обычная столовая соль.
Если такой солью посыпать относительно сухую еду, как, например, ломтик помидора, то большие и более чешуйчатые кристаллы могут создать небольшие участки солености - когда они касаются языка и затем растворяются или когда попадают на зубы и раздавливаются. Вот почему повара так ценят морскую соль: как раз за эти маленькие «вспышки» соленого вкуса. Столовая соль на такое неспособна, так как ее компактные маленькие кристаллы растворяются на языке куда медленнее. Таким образом, именно сложная форма кристаллов, а не их морское происхождение, определяет вкусовые характеристики многих видов морской соли.
«О чем Эйнштейн рассказал своему повару. Физика и химия на вашей кухне» Роберт Вольке
Еда является для нас чем-то обыденным, мы редко задумываемся о том, что и как мы едим, что происходит с блюдами и продуктами до того, как они появляются на нашем столе, почему одни из них нам нравятся больше, другие меньше, почему одни из них полезны, а другие нет.
Между тем каждый день на кухне случаются чудеса, которых мы не замечаем. Автор доходчиво, просто и остроумно объясняет их природу и подоплеку. Главное содержание книги составляют повседневные вопросы, на которые автор дает ответы, объясняя их с научной точки зрения, в популярной, доступной форме.
В этой книге автор отвечает на более чем сотню вопросов, которые ему в течение нескольких лет задавали читатели его колонки в «Washington post», среди которых были как любители домашней еды, так и профессиональные повара: Почему сахар сладкий? Почему шоколад тает во рту? Как декофеинизируют кофе? Сколько алкоголя в спиртных напитках? И многое другое.
Мария Роденко
Опыты и эксперименты с водой для дошкольников
Волшебница вода
Вода, пар, лёд – одно и то же вещество!
Налить в блюдце немного воды и поставить на 2-3 часа в морозилку. Что получилось?
Поставить блюдце со льдом на стол. Через сколько времени в нём снова окажется вода? Что произойдёт со льдом – твёрдой водой?
Оставить блюдце с водой на подоконнике на 2-3 дня. Скоро ли она испарится?
Объяснение: вода, пар, лёд – одно и то же вещество, но только в разных состояниях: жидком, твёрдом и газообразном.
2. Можно ли склеить бумагу водой?
Взять два листа бумаги, приложить их друг к другу и попробовать сдвинуть их в разные стороны. Получилось?
Затем намочить листы бумаги водой, приложить их друг к другу, слегка прижать и попробовать сдвинуть их, один в одну сторону, другой в другую.
Объяснение: вода обладает «склеивающим» действием, поэтому бумагу можно склеить водой.
3. Можно ли ускорить испарение воды?
Намочить руки водой из-под крана и быстро-быстро помахать ими. Что чувствуют руки? Почему это происходит?
Объяснение: испарение воды можно ускорить, например, создавая движение воздуха. При этом частички воды испаряются быстрее, унося с собой больше тепла. Поэтому руки ощущают прохладу при взмахах руками.
Капельки - шарики
Взять мелкий песок или муку, сбрызнуть водой. Образуются капельки – шарики.
Обрызгать из пульверизатора листья растения. Какие получились капельки?
Объяснение: частички собирают вокруг себя капельки воды и образуют одну большую капельку-шарик, а когда множество капелек воды попадает на лист растения, они, собираясь вместе, образуют большую каплю-шар или даже маленькую лужицу.
5. Сахар растворяется в воде.
Положить в стакан кусочек сахара и налить чай тоненькой струйкой, стараясь попадать только на сахар. Сахар постепенно будет размываться, а потом… исчезнет? Конечно, нет.
Зачерпнуть ложкой немного чая из стакана и ложку чая из чайника, попробовать и сравнить вкус. Что можно почувствовать, одинаковый ли на вкус чай?
Объяснение: сахар растворяется в воде и смешивается с ней, поэтому вода становится сладкой.
6. Соль растворяется в воде.
В стакан с водой насыпать одну столовую ложку соли и перемешать.
Что произошло? Соль «исчезла»? дать ребёнку попробовать немного воды. Какой стала вода?
Объяснение: соль не исчезла, она растворилась в воде, и вода стала солёной.
Соль выпаривается и кристаллизуется.
В стакан с водой насыпать 2-3 ложки соли. Перемешать до полного растворения. Затем поставить на солнечное место и наблюдать за поведением соли.
Через несколько дней на стенках стакана по мере испарения воды будут появляться кристаллики соли.
Объяснение: вода испаряется, а кристаллики соли оседают на стенках стакана.
8. Песок не растворяется.
Предложить ребёнку сравнить сахар и песок, узнать, что растворяется в воде, а что нет.
Размешать в одном стакане с водой ложку речного песка, а в другом ложку сахара. Дать отстояться.
Посмотреть, что произошло с песчинками и водой.
Объяснение: вода с речным песком стала мутной, грязной. Более тяжёлые песчинки опустились на дно, а мелкие плавают в воде, делая её мутной. Сахар стал невидимым в воде, вода его растворила.
9. Трубочка-пипетка.
Взять два одинаковых стакана, один с водой, а другой – пустой. Опустить трубочку для коктейля в стакан с водой, зажать её сверху указательным пальцем и, не отрывая пальца, перенести её в пустой стакан. Убрать палец от трубочки, и из неё вытечет вода.
Проделав то же самое несколько раз, можно перенести всю воду из одного стакана в другой.
Плавающая рыбка.
На картоне нарисовать и вырезать рыбку. Налить в таз воды. Окунуть зубочистку в жидкое мыло или растительное масло и поставить точку на хвостике рыбки.
Положить рыбку на воду так, чтобы хвостик оказался у края таза, в результате рыбка поплывет.
Для повтора эксперимента нужно помыть и высушить таз.
Объяснение: капелька масла растекается по воде, её частички отталкиваются от частичек воды, и в результате рыбка плывёт.
11. Плавающее яйцо.
Литровую банку наполовину наполнить водой. Ложкой осторожно опустить в неё сырое яйцо и убрать ложку. Как поведёт себя яйцо?
Аккуратно вытащить яйцо. Насыпать в ту же банку с водой полчашки (125 мл) соли и размешать ложкой. Затем опустить яйцо в воду. Как теперь ведёт себя яйцо?
Объяснение: яйцо тонет в чистой воде, потому что оно тяжелее воды. Добавляя соль в воду, мы повышаем её плотность, и поэтому яйцо плавает в ней.
12. Поющие бутылки. Высокие и низкие звуки.
Заполнить водой 3 одинаковые бутылки до половины, а затем перелить половину воды из одной в другую. Поднести бутылку к губам, подуть поверх горлышка, чтобы услышать поющий звук. Подуть над другими бутылками, одинаково ли они поют?
Расположить бутылки в порядке высоты звука.
Объяснение: выдыхаемый воздух над бутылкой заставляет вибрировать воздух внутри неё. Высота звука зависит от количества воздуха внутри бутылки.
13. Радужная бумага.
Глубокую миску наполовину наполнить водой. Аккуратно капнуть каплю прозрачного лака для ногтей, лак растечётся по поверхности воды.
Погрузить в воду кусочек чёрной двухсторонней бумаги, вынуть его и просушить. На сухой бумаге можно увидеть радужные разводы.
Объяснение: лак образует на поверхности воды тонкую плёнку. Плёнка обволакивает бумагу, и свет, попадая на неё, отражается, образуя радужный узор.
14. Распускающиеся цветы.
Нарисовать и вырезать из цветной бумаги цветы с длинными лепестками. При помощи карандаша закрутить лепестки к центру цветка.
Налить в таз воду и опустить на неё цветочки. Они начнут расправлять лепесточки и распускаться.
Объяснение: при контакте с водой бумага намокает, становится тяжелее, и лепестки цветка начинают распускаться.
15. Не выливающаяся вода.
Налить до краёв в стакан воды. Положить сверху открытку или квадрат из плотного картона. Прижимая открытку к стакану рукой, перевернуть его вверх дном над раковиной.
Убрать руку. Что произошло?
Объяснение: открытка не падает, и вода не выливается, потому что воздух, находящийся в стакане, давит на неё снизу и прижимает её к краю стакана. Вода выльется, если открытку сдвинуть.
16. Невидимые чернила.
Выдавить сок из половинки лимона в чашку, добавить такое же количество воды. Обмакнуть ватную палочку в приготовленный раствор. Написать ей что-нибудь на листе бумаги.
Когда надпись высохнет, нагреть бумагу над включённой настольной лампой. На бумаге проявятся невидимые ранее слова.
17.
Прыгающие зёрнышки.
В стакан налить газированную воду и опустить 6 зёрнышек риса.
Подождать несколько секунд и понаблюдать сквозь стакан, как зёрнышки начнут прыгать.
Объяснение: рис чуть тяжелее воды, когда он попадает в стакан, начинает опускаться. Пузырьки газа садятся на него и поднимают вверх. На поверхности пузырьки лопаются, и газ улетучивается. Отяжелевший рис вновь опускается вниз. Он будет опускаться, и подниматься, пока вода не «выдохнется».
Соль можно определить как соединение, которое образуется в результате реакции между кислотой и основанием, но не является водой. В данном разделе будут рассмотрены те свойства солей, которые связаны с ионными равновесиями.
реакции солей в воде
Несколько позже будет показано, что растворимость-это относительное понятие. Однако для целей предстоящего обсуждения мы можем грубо подразделить все соли на растворимые и нерастворимые в воде.
Некоторые соли при растворении в воде образуют нейтральные растворы. Другие соли образуют кислые либо щелочные растворы. Это обусловлено протеканием обратимой реакции между ионами соли и водой, в результате которой образуются сопряженные кислоты либо основания. Окажется ли раствор соли нейтральным, кислым или щелочным-зависит от типа соли. В этом смысле существуют четыре типа солей.
Соли, образуемые сильными кислотами и слабыми основаниями. Соли этого типа при растворении в воде образуют кислый раствор. В качестве примера приведем хлорид аммония NH4Cl. При растворении этой соли в воде ион аммония действует как
Избыточное количество ионов H3O+, образуемое в этом процессе, обусловливает кислые свойства раствора.
Соли, образуемые слабой кислотой и сильным основанием. Соли этого типа при растворении в воде образуют щелочный раствор. В качестве примера приведем ацетат натрия CH3COONa1 Ацетат-ион действует как основание, акцептируя протон у воды, которая выступает в этом случае в роли кислоты:
Избыточное количество ионов ОН-, образующихся в этом процессе, обусловливает щелочные свойства раствора.
Соли, образуемые сильными кислотами и сильными основаниями. При растворении в воде солей этого типа образуется нейтральный раствор. В качестве примера приведем хлорид натрия NaCl. При растворении в воде эта соль полностью ионизируется, и, следовательно, концентрация ионов Na+ оказывается равной концентрации ионов Cl-. Поскольку ни тот, ни другой ион не вступает в кислотно-основные реакции с водой, в растворе не происходит образования избыточного количества ионов H3O+ либо ОН. Поэтому раствор оказывается нейтральным.
Соли, образуемые слабыми кислотами и слабыми основаниями. Примером солей такого типа является ацетат аммония. При растворении в воде ион аммония реагирует с водой как кислота, а ацетат-ион реагирует с водой как основание. Обе эти реакции описаны выше. Водный раствор соли, образованной слабой кислотой и слабым основанием, может быть слабокислым, слабощелочным либо нейтральным в зависимости от относительных концентраций ионов H3O+ и ОН-, образуемых в результате реакций катионов и анионов соли с водой. Это зависит от соотношения между значениями констант диссоциации катиона и аниона.
ПОВАРЕННАЯ СОЛЬ –хлорид натрия NaCl. Умеренно растворяется в воде, растворимость мало зависит от температуры: коэффициент растворимости NaCl (в г на 100 г воды) равен 35,9 при 20° С и 38,1 при 80° С. Растворимость хлорида натрия существенно снижается в присутствии хлороводорода, гидроксида натрия, солей – хлоридов металлов. Растворяется в жидком аммиаке, вступает в реакции обмена. Плотность NaCl – 2,165 г/см 3 , температура плавления 800,8° С, температура кипения 1465° С.
Раньше говаривали: «Соль всему голова, без соли и жито – трава»; «Один глаз на полицу (где хлеб), другой – в солоницу (солонку)», и еще: «Без хлеба не сытно, без соли не сладко»... Бурятская народная мудрость гласит: «Собираясь пить чай, клади в него щепотку соли; от нее быстрее усваивается пища, исчезнут болезни желудка».
Вряд ли мы узнаем, когда впервые наши далекие предки вкусили соль: нас отделяют от них десять-пятнадцать тысяч лет. Тогда еще не было посуды для приготовления пищи, все растительные продукты люди вымачивали в воде и подпекали на тлеющих углях, а мясо, насаженное на палки, обжаривали в пламени костра. «Поваренной солью» первобытных людей наверняка была зола, которая неизбежно попадала в пищу во время ее приготовления. Зола содержит поташ – карбонат калия K 2 CO 3 , который в местах, удаленных от морей и соленых озер, долгое время служил пищевой приправой.
Возможно, однажды, за неимением пресной воды, мясо либо корни и листья растений были замочены в соленой морской или озерной воде, и еда оказалась вкуснее обычной. Может быть, добытое впрок мясо, чтобы защитить его от хищных птиц и насекомых, люди спрятали в морскую воду, а потом обнаружили, что оно приобрело приятный вкус. Наблюдательные охотники первобытных племен могли заметить, что животные любят лизать солонцы – белые кристаллы каменной соли, выступающие кое-где из-под земли, и попробовали добавлять соль в пищу. Могли быть и другие случаи первого знакомства людей с этим удивительным веществом.
Чистая поваренная соль, или хлорид натрия NaCl – бесцветное негигроскопичное (не поглощающее влагу из воздуха) кристаллическое вещество, растворимое в воде и плавящееся при 801° С. В природе хлорид натрия встречается в виде минерала галита – каменной соли. Слово «галит» происходит от греческого «галос», означающего и «соль», и «море». Основная масса галита чаще всего находится на глубине 5 км под поверхностью земли. Однако давление слоя горных пород, расположенных над пластом соли, превращает ее в вязкую, пластичную массу. «Всплывая» в местах пониженного давления кроющих пород, пласт соли образует соляные «купола», выходящие в ряде мест наружу.
Природный галит редко бывает чисто белого цвета. Чаще он буроватый или желтоватый из-за примесей соединений железа. Встречаются, но очень редко, кристаллы галита голубого цвета. Это означает, что они долгое время в глубинах земли находились по соседству с породами, содержащими уран, и подверглись радиоактивному облучению.
В лаборатории тоже можно получить синие кристаллы хлорида натрия. Для этого не потребуется облучения; просто в плотно закрытом сосуде надо нагреть смесь поваренной соли NaCl и небольшого количества металлического натрия Na. Металл способен растворяться в соли. Когда атомы натрия проникают в кристалл, состоящий из катионов Na + и анионов Cl – , они «достраивают» кристаллическую решетку, занимая подходящие места и превращаясь в катионы Na + . Освободившиеся электроны располагаются в тех местах кристалла, где полагалось бы находиться хлорид-анионам Cl –? . Такие необычные места внутри кристалла, занятые электронами вместо ионов, называют «вакансиями».
При охлаждении кристалла некоторые вакансии объединяются, это и служит причиной появления синей окраски. Кстати, при растворении в воде синего кристалла соли образуется бесцветный раствор – совсем как из обычной соли.
Греческий поэт Гомер (VIII в. до н.э.), написавший Илиаду и Одиссею , называл поваренную соль «божественной». В те времена она ценилась выше золота: ведь, как гласила пословица, «без золота прожить можно, а без соли - нельзя». Из-за месторождений каменной соли происходили военные столкновения, а иногда нехватка соли вызывала «соляные бунты».
На столах императоров, царей, королей и шахов стояли солонки из золота, и заведовал ими особо доверенный человек - солоничий. Воинам часто платили жалованье солью, а чиновники получали солевой паек. Как правило, соляные источники были собственностью властителей и коронованных особ. В Библии есть выражение «пьет соль от дворца царского», означающее человека, получающего содержание от царя.
Соль издавна была символом чистоты и дружбы. «Вы – соль земли» – говорил Христос своим ученикам, имея в виду их высокие нравственные качества. Соль употреблялась при жертвоприношениях, новорожденных детей у древних евреев посыпали солью, а в католических церквах при крещении в ротик младенца клали кристаллик соли.
В обычае арабов было при утверждении торжественных договоров подавать сосуд с солью, из которого в знак доказательства и гарантии постоянной дружбы лица, заключившие договор – «завет соли» – съедали по несколько ее крупинок. «Съесть вместе пуд соли» – у славян значит хорошо узнать друг друга и подружиться. По русскому обычаю, когда подносят гостям хлеб-соль, то тем самым желают им здоровья.
Поваренная соль – не только пищевой продукт, но издавна распространенный консервант, ее применяли при обработке кожевенного и мехового сырья. А в технике она до сих пор является исходным сырьем для получения практически всех соединений натрия, в том числе соды.
Поваренная соль входила и в состав самых древних лекарств, ей приписывали целебные свойства, очищающее и дезинфицирующее действие, причем с давних пор подмечено, что поваренная соль разных месторождений имеет разные биологические свойства: самая в этом отношении полезная – морская. В Лечебнике-травнике , изданном в России в 17 в., написано: «Две сути соли, одну копали из горы, а другую находили в море, а которая из моря, та лутчи, а кроме морской соли та лутчи, которая бела».
Однако в употреблении соли надо соблюдать меру. Известно, что средний европеец ежедневно поглощает с пищей до 15 г соли, в то время как средний японец – около 40 г. Как раз японцы и держат мировое первенство по числу больных гипертонией – болезнью, одна из причин которой состоит в том, что в организме задерживается больше жидкости, чем ему необходимо. Клетки разбухают от ее излишка, сжимают кровеносные сосуды, поэтому повышается кровяное давление, от чего и сердце начинает работать с перегрузкой. Трудно становится и почкам, очищающим организм от избытка катионов натрия.
Ни одно растение не может расти на почве, покрытой солью, солончаки всегда были символом земли бесплодной и необитаемой. Когда властитель Священной Римской империи Фридрих I Барбаросса разрушил в 1155 Милан в Италии, то велел посыпать руины поверженного города солью в знак его полного уничтожения... У разных народов во все времена рассыпать соль значило накликать беду и потерять здоровье.
В древности люди использовали несколько способов добычи поваренной соли: естественное испарение морской воды в «соляных садках», где выпадал хлорид натрия NaCl – «морская» соль, вываривание воды соленых озер с получением «выварочной» соли, и выламывание «каменной» соли в подземных рудниках. Все эти способы дают соль с примесями хлорида магния MgCl 2 ·6 H 2 O, сульфатов калия K 2 SO 4 и магния MgSO 4 ·7H 2 O и бромида магния MgBr 2 ·6H 2 O, содержание которых достигает 8–10 %.
В морской воде в среднем на 1 л приходится до 30 г различных солей, на долю поваренной соли приходится 24 г. Технология получения хлорида натрия NaCl из морской и озерной воды всегда была довольно примитивной.
Например, в конце «бронзового века» – за три, три с половиной тысячи лет до нашей эры – древние солевары обливали бревна морской водой, а потом сжигали их и из золы выбирали соль. Позднее соленые воды стали выпаривать на больших противнях, а для удаления примесей добавляли кровь животных, собирая образующуюся пену. Примерно с конца 16 в. растворы соли очищали и концентрировали, пропуская через башни, заполненные соломой и ветками кустарников. Выпаривание раствора соли на воздухе производили и совсем примитивным способом, сливая рассол по стене, сложенной из связок хвороста и соломы.
Солеварение, старейшее из химических ремесел, возникло на Руси, по-видимому, в начале 7 века. Соляные промыслы принадлежали монахам, которым благоволили русские цари, с них даже не взимался налог на продаваемую соль. Выварка соли приносила монастырям огромные прибыли. Рассолы добывали не только из озер, но и из подземных соляных источников; буровые скважины, которые для этого строили, в 15 в. достигали длины 60–70 м. В скважины опускали трубы, изготовленные из цельного дерева, а упаривали рассолы в железных противнях на дровяной топке. В 1780 в России таким способом было выварено более ста тысяч тонн соли…
В настоящее время поваренную соль добывают из отложений соляных озер и на месторожденияхкаменной соли – галита.
Поваренная соль – не только важная пищевая приправа, но и химическое сырье: из нее получают гидроксид натрия, соду, хлор.
Людмила Аликберова