Учебный центр «Крисмас+»

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ В ВОЗДУХЕ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МИНИ-ЭКСПРЕСС-ЛАБОРАТОРИИ «ПЧЕЛКА–У»
Супонин Владислав
МКОУ «Аннинская СОШ с УИОП» п.г.т. Анна Воронежская область
Руководитель: Безуглова Н.Н.

Данная работа выполнена членами научного общества учащихся «Юный путешественник». Деятельность НОУ осуществляется по нескольким направлениям: теоретические исследования, практические работы, инструментальное исследование, подготовка презентаций, выступления и т.д. Планируя работу на следующий период, стараемся разнообразить свою деятельность. В прошедшем учебном году было решено уделить особое внимание проблеме здоровьесбережения. Исследуя эту проблему, выявили ряд причин, негативно влияющих на здоровье учащихся лицея. Результатом этой деятельности стала исследовательская работа.

Цель: дать оценку качества воздуха через количественное определение содержания углекислого газа с помощью мини-экспресс-лаборатории «Пчелка – У».

Задачи:

· Изучить источники информации по теме исследования;

· Провести инструментальное исследование состава атмосферного воздуха с помощью мини-экспресс-лаборатории «Пчелка – У»;

· Провести лабораторную обработку, собранного материала;

· По полученным результатам дать оценку данных исследований.

· Определить условия, при которых можно повысить результативность занятий учащихся, находящихся в здании лицея.

Объект исследования: воздух в классной комнате.

Предмет исследования: углекислый газ.

Основой исследовательской работы является практикум «Определение содержания в воздухе углекислого газа с помощью индикаторных трубок (экспресс-анализ окружающего воздуха)» из сборника «Экологический практикум: Учебное пособие с комплектом карт-инструкций». Авторами данного практикума являются Муравьев А.Г., Пугал Н.А., Лаврова В.Н. Выполняется практикум с использованием мини-экспресс-лаборатории «Пчелка – У».

Исследование проводилось 7 февраля 2012 года в кабинете географии МКОУ «Аннинская СОШ с УИОП».

Размеры кабинета: 11м X 7м.

Инструкция по выполнению работы:

1. Прокачать через индикаторную трубку воздух классной комнаты.

2. Отметить изменение окраски индикатора и длину прореагировавшего столбика после прокачивания. Расположить индикаторную трубку рядом со шкалой, изображенной на этикетке, и определить величину концентрации углекислого газа (С2) в мг/м³ по границе столбика, изменившего окраску.

3. Перевести концентрацию СО₂ из мг/м³ в объемные % по формуле:

где: С1 – концентрация газа в объемных %;
С2 – концентрация газа в мг/м³;
M – молярная масса углекислого газа (М=44).

По результатам измерений и расчетов заполнить таблицу:

1. 07 ч 30 мин.

По результатам замера концентрация углекислого газа в воздухе составила 5 мг/м³(С2).

Рассчитаем концентрацию углекислого газа в объемных % : С1= 5 * 10-4 * 22,4 : 44= 0,03.

2. 09 ч 40 мин.

По результатам замера концентрация углекислого газа в воздухе составила 7 мг/м(С2).

Рассчитаем концентрацию углекислого газа в объемных % : С1= 7 * 10-4 * 22,4 : 44=0,05.

3. 10 ч 35 мин.

По результатам замера концентрация углекислого газа в воздухе составила 8 мг/м3(С2).

Рассчитаем концентрацию углекислого газа в объемных % : С1= 8 * 10-4 * 22,4 : 44=0,06.

4. 13. ч 40 мин.

По результатам замера концентрация углекислого газа в воздухе составила 11 мг/м3(С2).

Рассчитаем концентрацию углекислого газа в объемных %: С1= 11 * 10-4 * 22,4 : 44=0,098.

Гигиенической нормой содержания углекислого газа в воздухе жилых и служебных помещений, спортивных залов считается концентрация 0,1 %. Сравним полученные результаты с предельно допустимой концентрацией углекислого газа в помещениях для детей.

Замеры производились 7 февраля 2012 года в кабинете географии МКОУ «Аннинская СОШ с УИОП». Следует отметить ряд факторов, которые могли повлиять на повышение концентрации углекислого газа в классной комнате. Во-первых, низкая температура воздуха в не помещения лицея, она составляла -21°С. Поэтому проветривание кабинета не проводилось. Во-вторых, кабинет использовался в течение шести уроков. В-третьих, приток воздуха осуществлялся за счет вытяжной вентиляции и естественной вентиляции через рекреацию. Концентрация углекислого газа (первый замер) не превышала природных границ, т.е. не более 0,03%. Концентрация углекислого газа (второй и третий замер) – соответствовала норме. Последний замер сделан после шести часов занятий в кабинете географии. Концентрация углекислого газа составляет около 0,1 %. Этот результат превышает все результаты, полученные ранее. Предельно допустимая концентрация углекислоты в помещениях для детей составляет 0,1%. Следует обратить внимание, что этот результат является «пограничным», т.е. превышение этого показателя «говорит» о неблагоприятной воздушно-газовой обстановке в помещении.

Измерив концентрацию диоксида углерода (углекислого газа), мы определили условия, при которых можно повысить результативность занятий в классных комнатах нашей школы:

· непрерывная вентиляция и регулярное проветривание классных комнат;

· непосредственно вентиляция обеспечивает приток чистого воздуха и удаление загрязнённого, способствует поддержанию в помещениях оптимальных микроклиматических условий и чистоты воздуха;

· из учебных помещений должна быть естественная вытяжная вентиляция через рекреации;

· естественная вентиляция предусматривает поступление наружного воздуха под влиянием теплового или ветрового напора и удаление загрязнённого через вытяжные каналы;

· приток воздуха может осуществляться через фрамуги или форточки;

· чистота воздуха помещений достигается правильной организацией проветривания классных помещений во время перемен;

· до начала занятий рекомендуется сквозное проветривание;

· быстрое улучшение качества воздуха достигается сквозным проветриванием (одновременно открыты фрамуги и дверь), но обязательно в отсутствие детей. Эффективность сквозного проветривания в 5-10 раз выше по сравнению с обычным только через фрамуги или форточки и др.

Признаки ухудшения самочувствия у человека появляются только при продолжительном вдыхании воздуха, содержащего 1,0— 1,5% углекислого газа, выраженные функциональные изменения — при концентрации 2,0—2,5% и резко выраженные симптомы (головная боль, общая слабость, одышка, сердцебиение, понижение работоспособности) — при 3—4%. В результате эксперимента не выявлены столь сильные изменения в концентрации углекислого газа в классной комнате.

По завершению исследования, установили следующее:

· лаборатория позволяет точно измерить концентрацию углекислого газа;

· получили представление о естественном содержании СО₂ в воздушной среде и возможности его изменения в процессе антропогенной деятельности;

· измерив концентрацию диоксида углерода, мы определили условия, при которых можно понизить концентрацию углекислого газа и повысить результативность занятий;

· продолжить работу по изучению состава воздуха с использованием лаборатории (новое здание школы);

· в работе использовать методики проведения исследований из сборника «Экологический практикум: Учебное пособие с комплектом карт-инструкций»;

· с результатами исследований познакомить педагогический коллектив, учащихся и родителей.

Вывод: Учащийся проводит в школе около 3/5 своего дня, поэтому гигиеническое содержание комнаты, как состояние окружающей среды, имеет огромное значение в его развитии. Задача каждого взрослого и ребенка не только в том, чтобы ознакомиться с санитарно-гигиеническими требованиями к классной комнате, но и сделать условия учебного помещения оптимальными для деятельности. Факторы внешней среды классной комнаты должны оказывать только благоприятные воздействия на организм учащихся и учителей.

Список использованных источников информации.

1. http://med-notes.ru/aktual/63-vliyanie-uglekislogo-gaza-na-cheloveka.html

2. http://air4you.ru/problema-uglekislogo-gaza-so2-v-rossiyskih-shkolah.html

3. http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/tehnologiya_i_promyshlennost/UGLERODA_DIOKSID.html?page=0,2

4. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D3%E3%EB%E5%EA%E8%F1%EB%FB%E9_%E3%E0%E7_%E2_%E0%F2%EC%EE%F1%F4%E5%F0%E5_%C7%E5%EC%EB%E8

5. http://ecorussia.info/ru/ecopedia/reducing-wastes

6. www.christmas-plus.ru

7. http://www.bestreferat.ru/referat-82308.html

8. Экологический практикум: Учебное пособие с комплектом карт-инструкций. Муравьев А.Г., Пугал Н.А., Лаврова В.Н. / Под ред. к.х.н. А.Г. Муравьева - СПб: Крисмас+, 2003.

См. также

Учебное оборудование производства ЗАО «Крисмас+» для исследования атмосферного воздуха и газов

Путеводитель по выбору оборудования для учебно-исследовательских работ

Этот материал опубликован в Сборнике тезисов участников VIII Международного конкурса «Инструментальные исследования окружающей среды»