По окружающему миру при изучении такого вещества, как вода, для изучения ее свойств было предложено провести несколько опытов. Очень кстати, опыт выпаривание соли мы наблюдали, когда были летом на море. Из заснятых фотографий сделали презентацию опыта. Кроме того, в продолжение темы и для изучения растворимости разных веществ в воде, мы очистили грязную морскую соль. Презентацию на тему выпаривание соли и растворимость веществ в воде дочка и представила одноклассникам.
Плоская поверхность
плоская поверхность
при волнении моря заливается морской водой
заливается морской водой
эти лужи на солнце
эти лужи на солнце
постепенно высыхают
высыхают
и остается соль
и остается соль
Как очистить соль? Надо использовать тот факт, что одни вещества (соль) в воде растворяются, а другие вещества (грязь, мусор) в воде не растворяются.
Взяли грязную соль
грязная соль
Растворили ее в воде
растворили грязную соль в воде
Грязную соленую воду пропустили через фильтр. Соль с водой через фильтр прошли, грязь задержалась
пропустили воду через фильтр
Чистую соленую воды вылили на ровную поверхность тонким слоем и оставили в теплом месте
чистую соленую воду налили в противень
Вода испарилась — соль осталась
вода испарилась — соль осталась
С помощью знания о растворимости разных веществ в оде получили чистую соль.
чистая соль
И слайд шоу презентации про выпаривание соли и растворимость веществ в воде:
Как добыть соль из морской воды? На протяжении веков этот вопрос ставил в тупик моряков, блуждающих по морям, и учеников, точно так же блуждающих по ярмаркам научных проектов. Ответ прост: испарение. Когда вы заставляете морскую воду испаряться (естественным путем или искусственно разогревая ее), в пар превращается одна лишь вода, а соль остается. Обладая этим знанием, довольно легко отделить соль от воды с помощью простых материалов, которые, возможно, уже есть у вас дома.
Нагрейте воду и добавьте в нее соли, чтобы получить соленую воду. С помощью этого простого эксперимента легко увидеть принципы испарения в действии. Для начала вам понадобится обычная мелкая столовая соль, вода из-под крана, сковорода, немного черного строительного картона и плита. Налейте несколько чашек воды в сковороду и поставьте ее на зажженную горелку. Подождите, пока вода нагреется: ей необязательно закипать, просто, чем она горячее, тем быстрее в ней будет растворяться соль.
Добавляйте соль, пока она не перестанет растворяться. Продолжайте сыпать ее по чайной ложке и размешивать. В конце концов, вы достигнете того состояния воды, когда она больше не сможет растворять соль, какой бы горячей она ни была. Это называется линией насыщения воды. Выключите горелку и дайте воде слегка остыть.
Налейте столовой ложкой воду на темный строительный картон. С помощью черпака или столовой ложки вылейте немного соленой воды на кусок темного строительного картона. Заранее положите этот кусок на тарелку, чтобы не намочить рабочую поверхность или стол. Все, что вам нужно теперь – это ждать, пока вода не испарится. Этот процесс будет происходить быстрее, если оставить картон на солнечном свету.
Подождите, пока сформируется соль. По мере выпаривания вода будет оставлять после себя миниатюрные кристаллы соли. Они должны выглядеть как маленькие блестящие белые или прозрачные хлопья на поверхности картона. Поздравляем! Вы только что отделили соль от воды.
Начните с кипячения ковшика соленой воды. Простой эксперимент, описанный выше, показывает, как добыть соль из воды, но что, если вы хотите получить еще и менее соленую воду? Дистилляция – вот ответ. Дистилляция – это процесс нагревания воды для ее отделения от других растворенных в ней химикатов, затем – сбор конденсата, который должен быть относительно "чист". В этом случае мы начнем с того, что сделаем несколько чашек соленой воды (читайте выше, как) и закипятим их на плите.
Прикройте ковшик крышкой, но не полностью. Далее, найдите крышку для своего ковшика (она необязательно должна идеально подходить). Положите крышку так, чтобы какая-то ее часть свисала с ковшика и находилась ниже всех остальных частей. Наблюдайте за тем, как на крышке начинает формироваться конденсат, а затем капать с нее.
Дайте воде накопиться в миске. Так как вода бежит вниз, конденсат с внутренней стороны крышки будет естественным образом собираться в ее нижней точке. Как только его соберется достаточно, он начнет формироваться в капли и падать вниз. Поставьте под эту точку миску, чтобы поймать капли дистиллированной воды.
Если нужно, повторите предыдущий шаг. Чем дольше кипит вода в ковшике, тем больше дистиллированной воды должно собраться в миске. Эта вода будет лишена большей части соли. Тем не менее, в некоторых случаях небольшое количество соли все же останется. Тогда вам может понадобиться двойная дистилляция: кипячение уже собранной в миску воды для удаления остатков соли.
Используйте обратный осмос. Методы, описанные выше, − далеко не единственные для отделения соли от воды, просто они самые удобные для большинства людей в домашних условиях. Но еще можно очистить воду от соли с помощью специальных материалов. К примеру, согласно способу, называемому обратным осмосом, можно убрать соль из воды через проницаемую мембрану. Эта мембрана действует как фильтр, пропуская только лишь молекулы воды и задерживая растворенные загрязнители вроде соли .
Добавьте декановую кислоту. Другой способ отделить соль от воды – химическая реакция. Исследования показали, к примеру, что обработка соленой воды с помощью химиката под названием «декановая кислота» − надежный способ удалить соль . После добавления кислоты и легкого нагрева и остужения соль и другие примеси «выпадают» из раствора (то есть затвердевают и оседают на дне). Когда реакция завершена, вода и соль оказываются в двух совершенно раздельных слоях, благодаря чему становится так легко отделить воду.
Изобретение относится к области производства глинозема, соды, поташа и других солей, конкретно к процессу выпаривания растворов в трубчатых выпарных аппаратах. Способ включает нагрев раствора паром с удалением конденсата и выводом выпаренного раствора с кристаллами солей и вторичного пара из сепаратора трубчатого выпарного аппарата, при этом часть конденсата в виде мелких брызг вводят в паровое пространство сепаратора. Конденсат вводят в паровое пространство сепаратора в объеме 0,3-2% от получаемого конденсата. В результате увеличилось время между остановками на размывку трубок до 40 суток с сокращением числа закупоренных трубок до 10%; получен чистый конденсат с возвратом на ТЭЦ после сепаратора без каплеуловителя; увеличилась кратность использования пара на одну ступень за счет увеличения теплопередачи и исключения сопротивления зарастаемых каплеуловителей; снизился удельный расход пара на тонну упаренной воды с 0,62 до 0,33 т/т. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к области производства глинозема, соды, поташа и других солей, конкретно к процессу выпаривания растворов в трубчатых выпарных аппаратах. Известен способ выпаривания растворов в трубчатых выпарных аппаратах с кристаллизацией солей (Перцев Л.П., "Трубчатые выпарные аппараты для кристаллизующихся растворов". М. , Машиностроение, 1982 г., с. 29, рис. 15; с. 66, рис. 42). Этот способ включает нагрев раствора паром с удалением конденсата и выводом выпаренного раствора с кристаллами солей и вторичного пара из сепаратора трубчатого выпарного аппарата. Недостатками способа являются:
Закупоривание греющих трубок отвалившимися от стенок сепароторов солевыми корками до 20-30% и частые остановки аппарата через 3-4 суток для промывки водой каждой отдельной трубки;
Снижение производительности аппарата и кратности использования пара из-за зарастания наиболее эффективных сетчатых или жалюзийных каплеотделителей, а также из-за закупоривания греющих трубок;
Увеличение стоимости сепаратора из-за усложнения установки дорогостоящих каплеуловителей и увеличения объема;
Увеличение расхода пара на выпаривание промывных вод. Причиной зарастания стенок сепараторов и каплеуловителей является осаждение капель пульпы с пересыщением по солям раствором и их высушивание перегретым на величину депрессии паром упариваемого раствора на 12-20 o С. Технической задачей изобретения является исключение зарастания солями стенок сепараторов, каплеуловителей и закупоривание греющих трубок отвалившимися от стенок сепараторов корками. Решение технической задачи достигается тем, что 0,3-2% конденсата в виде мелких брызг вводят в паровое пространство сепаратора. На чертеже представлен выпарной аппарат, использующий предлагаемый способ. Выпарной аппарат состоит из греющей камеры 1, сепаратора 2, трубы подачи части конденсата в сепаратор 3, форсунки 4. Пар поступает в межтрубное пространство греющей камеры 1, а раствор в сепаратор 2, где он смешивается с циркулирующим кристаллизующимся выпаренным раствором. Конденсат удаляется из греющей камеры 1 и часть его по трубопроводу 3 через форсунку 4 вводится в паровое пространство сепаратора 2. Ввод мелких капель в объем пара, загрязненого каплями пульпы, исключает перегрев вторичного пара, перенасыщение раствора капель по солям за счет их слияния с каплями конденсата, что предотвращает образование корок солей и осуществляет промывку вторичного пара от капель пульпы. Для промышленного испытания способа на одной четырехкорпусной выпарной установке 0,4-0,6% конденсата первого корпуса была введена в пустотелые сепараторы (без каплеуловителей) через форсунки. В результате по сравнению с наиболее мощными выпарными аппаратами 800 м 2 , работающими без ввода конденсата, с кристаллизацией безводной соды при содопоташном производстве:
Увеличилось время между остановками на размывку трубок до 40 суток с сокращением числа закупоренных трубок до 10%;
Получен чистый конденсат с возвратом на ТЭЦ после сепаратора без каплеуловителя;
Увеличина кратность использования пара на одну ступень за счет увеличения теплопередачи и исключения сопротивления зарастаемых каплеуловителей;
Снижен удельный расход пара на тонну упаренной воды с 0,62 до 0,33 т/т.
Цели: - Учить спорить, слышать своего товарища;
Развивать диалектическое мышление детей: их способность обнаруживать превращения в неживой природе;
Развивать формально – логическое мышление – умение выдвигать гипотезы, находить причинно – следственные связи, делать выводы;
Развивать речь, способность излагать и обосновывать свою точку зрения.
Растворение и выпаривание соли
Цели: - Учить спорить, слышать своего товарища;
Развивать диалектическое мышление детей: их способность обнаруживать превращения в неживой природе;
Развивать формально – логическое мышление – умение выдвигать гипотезы, находить причинно – следственные связи, делать выводы;
Развивать речь, способность излагать и обосновывать свою точку зрения.
Ход занятия.
Игра «Скажи наоборот»
Игра «Логическая цепочка»
Опыт – это научный эксперимент. Чтобы заниматься наукой, надо быть умным, уметь думать, делать выводы. И мы хотим такими стать. Для этого проведем мозговую гимнастику.
Упражнение 1 «Наклоны и перекрестные движения»
И.п. Стоя ноги на ширине плеч. Несем плечо к бедру, а не локоть к коленке! Голова чуть-чуть поворачивается по ходу движения. Тело как будто складывается, а руки и ноги только подставляются. Рот не зажимать. Губы свободны.
Это упражнение повышает активность человека и заряжает его энергией.
Упражнение 2 «Кнопка мозга»
Два пальца одной руки под ключицами – там две ямочки. Вторая рука лежит на пупке. Мягко массируете подключичные ямки. Меняем руки.
Улучшается дыхание, кровь быстрее бежит по сосудам, лучше видят глаза.
Упражнение 3 «Колпак для думанья»
Берем себя за уши – за верхнюю часть уха: большой палец сзади, указательный впереди. И мягко массируем уши, как будто немного растягивая назад и выворачивая. Массируем несколько раз сверху вниз каждую точку на кромке ушной раковины.
В голове появляется ясность, можно быстро собраться с мыслями.
Упражнение 4 «Сова»
Берем правой рукой за левое плечо посередине. Немного поворачиваем голову влево.Начинаем мять – на выдохе сжимая пальцы и говорим «УХ». Глаза расширить – смотреть как сова. Голову немного поворачиваем из стороны в сторону. Затем берем левой рукой за правое плечо и делаем то же самое.
Улучшается дыхание, уходит напряжение.
Упражнение 5 «Ленивые восьмерки»
Сгибаем одну руку в локте и выставляем вперед, большой палец вверх, на котором фиксируем взгляд. Большой палец руки на серединной линии тела. Мысленно перед собой представляем круг, в котором рисуем знак бесконечности – ленивую восьмерку, главное чтобы она была круглая.
Левая рука свободно свисает вдоль тела. Правой рукой спокойно и вольно рисуем: вверх по серединной линии тела, влево – вниз-вправо до серединной линии дела и по ней вверх до середины и в другую сторону: вверх-вправо-вниз-влево-сер.линия вверх.
Меняем руки. И рисуем левой рукой. Начало влево вверх.
Улучшается зрение.
3. – Пройдем в нашу лабораторию. Садитесь за столы.
Перед проведением опытов прослушайте и запомните правила лаборатории:
Отвечать друг за другом;
Не перебивать друг друга;
Выслушивать ответы товарища до конца;
Отвечать полным предложением.
Что у вас на столах? (чашечка с солью, стакан с водой).
Повторить правила техники безопасности!
Рассмотрите воду. Какая она? (жидкая, прозрачная, без запаха, не имеет формы, пресная, бесцветная).
Рассмотрите вещество в чашечке. Что это? Загадка – подсказка: Отдельно я не так вкусна, но в пище каждому нужна. (Соль.) Какая соль? Можно попробовать. (белая, кристаллы).
Соль – это единственное минеральное вещество, которое люди употребляют в чистом виде. Соль – это пищевой продукт, и мы ее знаем, как мелкие кристаллы белого цвета. На самом деле, соль природного происхождения имеет сероватый оттенок. Производится соль в разных видах: неочищенная (каменная) и очищенная (поваренная), крупная и мелкая, морская.
Где мы встречаемся с солью? (на кухне, на море).
Правильно. В море, океане вода соленая. В мире есть и озера с соленой водой, соленые озера, в них вода еще более соленая, чем в море. Посмотрите. Вот соленые озера.
4. - А теперь проводим опыт. Высыпите соль в воду. Что получилось? (соль растворилась)
Какая стала вода? (соленая)
Куда делась соль? (она растворилась)
Осталась ли соль в воде? (да, соль изменила свое состояние)
А теперь главный вопрос. Дети, а как вы думаете можно ли отделить соль от воды? Точно нельзя? Как?
(перелить в другой стакан, фильтрование. Любое предположение детей обязательно проверять на опыте)
5. Эксперимент – выпаривание соли на спиртовке. Что осталось в ложке? (соль)
Ложка еще горячая, поэтому я сама попробую не вкус – действительно ли это соль? Да, дети, это соль. Значит предположение оказалось правильным: после нагревания осталась соль.
6. Молодцы! Вы справились с этой задачей. Последовательно расскажите этапы нашего опыта.
Обращаю ваше внимание, что процесс был обратимым: сначала мы смешали соль и воду и получили раствор, а потом из раствора опять получили соль и воду.
Задание на дом: Какие соленые озера есть в России, найдите их названия.
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.
