Учебный центр «Крисмас+»

Определение содержания железа в образцах грунта

Выполнили учащиеся МКОУ ДОД «Станция юных натуралистов»

- Востриков Дмитрий;

- Ерилин Алексей;

- Коростелев Алексей

Руководитель: педагог д/о детей МКОУ ДОД «Станция юных натуралистов»

Хлипитько Нина Леонидовна

Муниципальное казенное образовательное учреждение дополнительного образования детей

Новохоперского муниципального района Воронежской области «Станция юных натуралистов»

г. Новохоперск,

2015 год

Введение

Мы – «Любознайки»! Нам интересно абсолютно все, что касается исследования окружающей нас среды! Каждый раз с большим интересом мы успешно осваиваем новые методики исследований. Ведь интересно узнавать что-то новое и неизвестное! В этот раз мы исследовали различные образцы почвы на содержание в них железа. Откуда оно там? Зачем оно? На эти вопросы нашли мы ответы!

Железо – важнейший металл современной техники. Это один из самых древних и наиболее распространенных элементов. Установлено, что самые древние железные изделия изготовлены из металла метеоритного происхождения. Поэтому египтяне называли его «бени-пет» (небесный металл), в Греции – «зидо» (светило или звезда). Такому железу приписывали магические свойства из-за его неземного происхождения. В чистом виде железо практически не используется, потому что недостаточно прочно. При высокой температуре железо соединяется с углеродом. В зависимости от количества углерода в результате получают чугун или сталь.

Велико значение железа и в живом мире. Все живые организмы – от растений до человека – захватывают и превращают вдыхаемый кислород в сложные соединения. В центре их молекул всегда находится атом металла. У растений – это атом магния, а у животных – атом железа. Железо необходимо для образования хлорофилла, без которого невозможен фотосинтез.

В земной коре железо содержится лишь в виде соединений. Часть его находится в растворенном состоянии и доступна растениям. Железо распределено в почвах неравномерно. Небольшой дефицит железа проявляется хлорозом – бледной окраской и пожелтением листьев. Острый недостаток железа приводит к сильному хлорозу: зеленая окраска растений исчезает.

Избыток железа в почве так же плох. Он приводит к прекращению роста корневой системы и всего растения. Причиной избытка в почве может быть использование для полива воды с повышенным содержанием железа. Также железо может поступать в почву в результате коррозии металлических водопроводных конструкций.

Основная часть

В первой части нашего исследования мы проверили работу тест-системы на модельных растворах. Для этого мы взяли железный купорос (содержание железа 20%) и приготовили 5 растворов с различным содержанием железа. Из инструкции по работе с тест-системой мы выяснили, что перед началом определения нужно определить кислотность рабочего раствора. Для этого взяли лакмусовую бумагу и опустили в растворы. Самая яркая окраска бумаги была в самом насыщенном образце. По шкале мы определили, что рН в этом растворе равна 4. В других образцах рН=6. Поэтому перед исследованием мы добавили в растворы порошок винной кислоты и перемешали. Затем опускали на 5с кусочки тест-системы и выкладывали на белый лист бумаги для развития окрашивания. Результаты определения содержания железа в модельных растворах:

Пробирка №1 – 0-30 мг/л,

Пробирка №2 – 30-50 мг/л,

Пробирка №3 – 50-100 мг/л,

Пробирка №4 – 100-1000 мг/л.

Рисунок 1

Для нашей дальнейшей работы мы взяли 2 образца почвы, первый – со школьного участка, второй из городского сада. Наша школа находится в центре города и участок давно используется. В летнее время учащиеся выращивают здесь овощи, растут две старые яблони и груша. Почва была серого цвета, песчаная.

Городской сад удален от активной части города, здесь очень много зелени. Раньше здесь было оживленно, сейчас он почти заброшен. Почва серая, с кусочками корней. Образцы были подготовлены к исследованию, мы приготовили почвенные вытяжки. Для этого мы взвесили на весах 20 грамм почвы и налили 100 мл воды. 30 минут ждали, перемешивая раствор, и затем профильтровали через бумажный фильтр. Далее, по инструкции, мы проверили кислотность полученных вытяжек. Она была одинаковой в обоих образцах и равна 6. Поэтому мы добавили порошок винной кислоты и перемешали, а затем опустили на 5с кусочки тест-системы. Потом мы положили их на белый лист для развития окраски. Результаты определения содержания железа в образцах почвы.

Образец из городского сада – 0-30 мг/л,

Образец с пришкольного участка – 50 мг/л.

Рисунок 2

Выводы

Таким образом, в результате нашего исследования мы протестировали 6 образцов. Как показала работа с модельными растворами, тест-система Крисмас+ позволяет быстро оценить содержание железа в анализируемом образце. Однако мы не смогли точно определить концентрацию железа в почве, взятой в городском саду. Интервал концентраций от 0 до 30 мг/л сложно определить визуально. Инструкция к тесту рекомендует при работе с низким количеством железа проводить упаривание вытяжки, с последующим пересчетом значений концентраций. Это планируется в нашей дальнейшей работе. Но окрашивание рабочего участка тест-системы в вытяжке почвы с пришкольного участка было значительно ярче, по сравнению с другим образцом (рис. 9). Это значит что количества железа в этом образце больше, чем в почве из городского сада. Мы можем объяснить такой результат близким расположением системы водопровода и теплотрассы.

В дальнейшем мы планируем продолжить нашу работу и определить содержание железа в почве на других участках нашего города.

Этапы работы

СМОТРИТЕ ТАКЖЕ:

- Информация о тест-системах для конкурса "Начни исследовать с Крисмас+"

- Общая информация о конкурсе "Начни исследовать с Крисмас+"

- Официальная группа конкурса Вконтакте