Учебный центр «Крисмас+»

Получение поваренной соли из черноморской воды и изучение её свойств (Автор: Борисенко Александра, МОУ «Технико-экономический лицей» г. Новороссийска, Краснодарский край. Руководитель Козлова Н.П.)

С давних пор жители Кубани искали возможность получения местной соли из-за высокой стоимости привозной. Организм первобытного человека получал необходимую соль с пищей животного происхождения. Соль оказала сильное влияние на многие человеческие языки. Ещё совсем недавно соль была настолько дорога, что из-за неё устраивали войны, а иногда нехватка соли вызывала «соляные бунты». Сейчас проблема добычи соли на Кубани так и не решена, и я решила изучить способы её получения.

Цель: Получение поваренной соли (NaCl) из черноморской воды и возможности её использования для жителей Кавказского побережья.

Для достижения цели я поставила следующие задачи:

1. Изучить способы добычи и свойства поваренной соли.

2. Изучить области использования поваренной соли в жизни человека.

3. Провести эксперимент по получению хлорида натрия из воды Черного моря и определить её солёность в Цемесской бухте.

4. Оценить экономическую эффективность получения соли из морской воды.

Методы: Для проведения эксперимента я использовала комбинированный способ древних поморов последовательного вымораживания и выпаривания.

Гипотеза: Поваренная соль, полученная из воды Чёрного моря, обладает всеми свойствами и качествами соли, имеющейся в продаже.

Поваренная соль обладает слабыми антисептическими свойствами; 10–15% содержание соли предотвращает развитие гнилостных бактерий, что обуславливает её широкое применение в качестве консерванта, а в прошлом при обработке кожевенного и мехового сырья. Раньше говаривали: «Один глаз на полицу (где хлеб), другой – в солоницу (солонку)», «Без хлеба не сытно, без соли не сладко».

В природе хлорид натрия встречается в растворенной форме в морской воде и в виде минерала галита – каменной соли. Слово «галит» происходит от греческого «галос», означающего и «соль», и «море». Галит редко бывает чисто белого цвета. Чаще он буроватый или желтоватый из-за примесей соединений железа.

В современной промышленности соль добывают в основном тремя способами:

1. Открытый способ – разработка пластов соли, выходящих на поверхность (Артёмовское месторождение)

2. Шахтный способ – разработка подземных месторождений (Илецксоль, Тыретский солерудник и др.)

3. Вымораживание или выпаривание соли из солёных водоёмов (Баскунчакское месторождение, озеро Эльтон и др.)

Продаваемая в магазинах соль состоит из NaCl примерно на 97%; остальная доля приходится на различные природные примеси и специальные добавки (йодиды, карбонаты, фториды).

Ёмкость с предварительно отфильтрованной морской водой я поместила в морозильную камеру, в которой она находилась при температуре -18°С в течение 7 часов. Образовавшийся пресный лёд после вскрытия пластиковой ёмкости был удалён, а 120 г. оставшейся жидкости или рапы перелито в стальную ёмкость. Рапа выпаривалась на газовой горелке в течение 19 минут. После выпаривания по всему днищу ёмкости образовались кристаллы в виде неровной, пористой хрупкой корки белого цвета. Размер кристаллов колеблется от 0,5 до 5 мм. Практически все они не имеют регулярной формы, и только отдельные экземпляры приближаются к кубу. При попытке отделения от корки кристаллы разрушаются, превращаясь в белый порошок. Распределение примесей различных солей в морской воде может колебаться под влиянием различных факторов в широких пределах (аварийные сбросы промышленных предприятий, загрязнение пестицидами и т.д.).

Денежные затраты в эксперименте по определению солёности состоят из оплаты за расход электроэнергии на работу морозильной камеры и расхода газа. Расход электроэнергии по показаниям электросчётчика составил 4,7 кВт/ч. Из-за отсутствия газового счётчика оплата работы газовой горелки принята равной 0,7 руб. Суммарные расходы на выпаривание солей из морской воды составили 4,7х1,97+0,7=9,96 руб. Коммерческая стоимость поваренной соли в розничной сети равна 10 руб. за 1 кг.

Я изучила основные свойства, способы добычи и получения хлорида натрия и провела эксперимент, в ходе которого выяснилось:

1. Солёность морской воды в лабораторных и полевых условиях можно определять методом вымораживания и выпаривания.

2. При использовании технологии вымораживания и выпаривания из морской воды в конечном продукте получается хлорид натрия с примесями других солей в массовом объёме до 20-25%.

3. Полученные в ходе эксперимента данные о денежных расходах на вымораживание и выпаривание солей из морской воды могут быть использованы при планировании аналогичных учебных работ в школьных лабораториях.

См. также

Учебное оборудование производства ЗАО «Крисмас+» для исследования качества продуктов питания и санитарного состояния столового инвентаря

Путеводитель по выбору оборудования для учебно-исследовательских работ

Этот материал опубликован в Сборнике тезисов участников VI Всероссийского конкурса «Инструментальные исследования окружающей среды»