Изучение состава и свойств минеральной воды. Характеристика минеральных вод в зависимости от температурного режима

Минеральная вода, какие бывают минеральные воды, какую минеральную воду пить Минеральную воду сегодня покупают все: даже самые малообеспеченные семьи понимают, что пить воду из водопроводного крана не стоит – потом дороже обойдётся. Вода сегодня продаётся везде: в больших и маленьких бутылках – пластиковых, стеклянных и даже капроновых. Какую воду мы считаем минеральной? Вообще-то вся вода, которая набрана не из крана, может считаться минеральной: в ней всё равно есть минеральные соли, хоть и в небольших количествах. Однако мы привыкли считать минеральной водой ту воду, которую получают из подземных источников: в ней степень минерализации гораздо выше. Такая вода может быть пресной, солоноватой, засоленной или солёной – это зависит от общего содержания солей в граммах на литр. Наука, изучающая минеральные воды и их действие на здоровье человека, называется бальнеологией, и классифицирует их как столовые, лечебно-столовые и лечебные. В лечебных водах необязательно присутствует высокая концентрация минералов, однако в них всегда есть биологически активные элементы: фтор, бром, йод, сероводород, железо и т.д. Чтобы понять, где и как должна применяться минеральная вода, нужно знать её тип. Конечно, минеральной водой мы здесь будем называть настоящую качественную воду, а не подделку: к сожалению, на отечественном рынке сегодня фальсифицированной воды продаётся около 20% - к такому выводу приходят многие эксперты. Первое, что нужно знать – это потребительские свойства воды. Очищенная питьевая вода безопасна, её можно пить и готовить на ней пищу, но лечебными свойствами она не обладает. Такую воду получают, полностью очищая природные воды на специальных установках, а потом, когда она не содержит практически ничего, кроме Н2О, в неё добавляют определённое количество минералов – как правило, небольшое. Производители такой воды действуют согласно определённым стандартам, по которым оптимальной нормой считается 0,5 г минералов на литр – 0,5 г/л. Следующий вид – столовая вода. Эта вода тоже подходит для каждодневного употребления, и содержание минеральных солей в ней обычно в 2 раза выше – 1 г/л. Такую воду можно пить всем, однако при некоторых заболеваниях лучше внимательно изучать состав, чтобы не получать избыток тех или иных элементов. Вода с высоким содержанием кальция не показана людям, у которых повышена свёртываемость крови, иначе повышается риск образования тромбов в сосудах. Если в воде много натрия, её не стоит пить гипертоникам, людям с сердечно-сосудистыми заболеваниями и заболеваниями почек. Сульфаты и хлориды влияют на работу кишечника и пищеварение, поэтому, выбирая столовую воду, лучше всего проконсультироваться у своего врача, либо пить воду с очень низким содержанием минералов. Лечебно-столовая вода известна нам давно, ещё с советских времён, когда по всей стране продавались различные минеральные воды в стеклянных бутылках. Особенно популярны были воды Кавказа: «Ессентуки», «Боржоми», «Арзни» и т.д. Готовить пищу на такой воде обычно нельзя, но для питья она используется весьма широко. Эти воды уже являются лечебными, и обычно их применение назначает врач. Для здорового человека пара стаканов такой воды – это нормально, но если пить её постоянно и в больших количествах, то можно нарушить баланс минералов в организме. И уж конечно, тем, кто знает о своих склонностях к тем или иным заболеваниям, необходимо перед употреблением такой воды посоветоваться с врачом. Есть также сугубо лечебная минеральная вода. Конечно, она не является лекарством, и, если вы её попробуете, ничего плохого не случится, однако употреблять такую воду без консультации специалиста не стоит даже совершенно здоровым людям. Следующее, что следует знать о минеральной воде – это её ионный состав. Мы не будем вдаваться в подробности, но минеральная вода разделяется на классы по тем ионам, которые в ней преобладают. Например, есть гидрокарбонатные воды, хлоридные и сульфатные. Классы делятся на группы, в которые входят кальциевые, магниевые и натриевые воды – в зависимости от того, какие положительно заряженные ионы в них преобладают. Последняя группа классифицируется по содержанию ионов натрия и калия. Все эти воды могут применяться в лечебных и лечебно-профилактических целях. Гидрокарбонатные воды часто применяются для лечения и профилактики заболеваний ЖКТ. Они снижают кислотность желудочного сока, и могут регулировать его выработку – это зависит от того, каким образом их применяют. Эти же воды назначаются для лечения мочекаменной болезни. Нормализовать обмен веществ и пищеварение помогают хлоридные воды. Они улучшают работу желудка, поджелудочной железы и кишечника. Часто назначаются при желудочно-кишечных расстройствах. Сульфатные воды оказывают благоприятное действие на организм при ожирении и сахарном диабете, назначаются при лечении гепатита и заболеваниях желчевыводящих путей. Они нормализуют работу печени и желчного пузыря, улучшают моторику кишечника и помогают желудку. Чистых классов минеральных вод по ионному составу относительно мало: в основном минеральные воды смешанные – гидрокарбонатно-сульфатные и т.д. Поэтому, если правильно их использовать, с их помощью можно лечить и предупреждать многие заболевания. Чаще всего в минеральной воде в том или ином соотношении присутствуют все основные ионы. Кальций необходим для нормальной структуры костей и поддержки деятельности многих ферментов, участвует в процессе свёртываемости крови, работе нервной и мышечной систем, а также работе сердца и обеспечении ионного равновесия во всех тканях и средах. Вода с кальцием применяется при лечении заболеваний ЖКТ. Магний также важен для структуры костей и работы нервной системы, а ещё он принимает участие в энергетическом и углеводном обмене и улучшает кровообращение. Натрий, кроме поддержки работы пищеварительных ферментов, а также процессов, протекающих в мышечной и нервной ткани, необходим для нормального кровяного давления и водного обмена. Благодаря ему обеспечивается равновесие состава плазмы крови. Калий также необходим для поддержки кислотно-щелочного равновесия в крови, обеспечивает своевременную передачу нервных импульсов, нормальную деятельность сердца и различных ферментов. Он оказывает благоприятное воздействие на почки и улучшает обменные процессы в коже. Калий обеспечивает в организме нормальное содержание натрия, не позволяя ему накапливаться в избытке, и поддерживает в норме кровяное давление. Есть различные минеральные воды: натриевые, магниевые и кальциевые, или смешанные – кальциево-магниевые и т.д. Как правильно выбирать минеральную воду? Прежде всего, следует обращать внимание на срок годности, как и в случае с продуктами питания. На бутылках указывается дата розлива – запомните, что вода в пластиковых бутылках может храниться не более 1,5 лет, а в стеклянных – до 2 лет. Любая вода должна подвергаться химическому анализу. На этикетке указывается название лаборатории и дата, когда проводился этот анализ. Если со времени анализа прошло больше 5 лет, воду покупать не стоит. Есть одна надпись, которую всегда надо читать, перед тем, как купить воду – «Общая минерализация». Если этот показатель не превышает 500 мг на литр воды, то воду можно пить всем, и практически в любых количествах. Если минерализация воды от 500 до 1500 мг/л, то её стоит пить после консультации со своим врачом – если у вас есть какие-либо заболевания, и чередовать со слабоминерализованной столовой водой. Вода, в которой минеральных солей больше, чем 1500 мг/л, должна употребляться только с лечебными целями и строго по назначению врача – она действует почти как лекарство. Жёсткая минеральная вода рекомендуется детям, подросткам, людям, склонным к остеопорозу и пожилым. Мягкую воду можно использовать для приготовления лечебных настоев, сиропов и отваров. Показатель рН обозначает степень кислотности воды. Если этот показатель ниже 7, то вода кислая, а если выше – щелочная. При повышенной кислотности желудочного сока следует выбрать воду с показателем несколько выше 7 – она поможет немного понизить кислотность. Минеральная вода, при всей своей полезности и лечебных свойствах, не заменяет полноценного питания или лечения. Минералы в воде находятся в неорганической форме, и организму трудно их усваивать, а в продуктах питания они содержатся в виде органических солей, которые усваиваются легко. Воду с низким содержанием солей можно и нужно употреблять каждый день. Кстати, человеку необходимо более 2,5 литров чистой воды в сутки – не кофе, чая или сока, а именно воды, так что слабоминерализованная столовая вода – это прекрасный выбор.

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа № 1

Конкурс здоровьесберегающих и социально-значимых проектов

«Напитки нашего стола»

Номинация «Чистейший и живительный глоток воды целебной минеральной»

«Исследование состава минеральной воды»

Выполнила: ученица 8 класса

Загрядских Мария Всеволодовна

Руководитель: учитель биологии

Шмырева Татьяна Юрьевна

г. Узловая

2015г.

Оглавление

Введение ………………………………………………………….......

Глава 1. Теоретическая часть ………………………………………

1.1

Лечебный эффект питьевого применения минеральных вод ……

1.2

Химические элементы, входящие в состав минеральных вод, их значение для человека………………………………..

1.3

Лечебный эффект питьевого применения минеральных вод………………………………………………………………..

1.4

Классификация минеральных вод…………………………….

1.5

Фальшивка. Как распознать её………………………………..

1.6

Минеральные воды………………………………………………….

Глава 2. Практическая часть………………………………………...

2.1

Определение состава минеральной воды…………………………..

2.1.2

Определение pH минеральной воды………………………………..

2.1.3

Определение сульфат - ионов в минеральной воде………………..

2.1.4

Определение хлорид - ионов в минеральной воде…………………

2.1.5

Определение ионов серебра и карбонат – ионов в минеральной воде……………………………………………………………………

2.1.6

Влияние минеральной воды на растения…………………………...

Выводы………………………………………………………………..

Заключение…………………………………………………………...

Литература……………………………………………………………

Введение

«Воды таковы, каковы земли, через которые они проходят».

Аристотель

Минеральная вода - одно из древнейших природных лекарств, употребляемых людьми. У источников целебных минеральных вод веками существовали лечебницы, создавались всемирно известные курорты и санатории, позднее - заводы, поставляющие минеральную воду в бутылках по всему миру. В чем польза минеральной воды, сохраняют ли минеральные воды свое лечебное значение и сегодня, в эпоху изобилия лекарств? Где брать эти воды, как ими пользоваться, как избежать подделок? .

Природные полезные свойства минеральной воды уникальны, ведь они формировались в недрах земли, в совершенно особых условиях. Они проходят естественную обработку различными горными породами, высокими температурами, растворенными газами, всевозможными энергетическими полями. Эти воды несут огромную информацию в своем составе, структуре и свойствах. Именно этим объясняются их неповторимые вкусовые и оздоравливающие качества. А поскольку искусственно воссоздать условия подземной природной лаборатории невозможно, никакой комплекс минералов не сравнится с природной минеральной водой.

К тому же вообще чистая вода - это сейчас огромная ценность, не случайно в магазинах она дороже бензина. В Европе почти не осталось источников чистой воды, и воду из-под крана они не пьют, только бутилированную из скважин. А минеральная вода - чистая .

Актуальность

Многообразие минеральной воды, представленной на полках магазинов, способно ввести в заблуждение кого угодно. В своей исследовательской работе я решила экспериментально узнать, какая из минеральных вод наиболее полезна и безопасна для нашего организма.

Гипотеза

Все ли виды минеральных вод обладают лечебными свойствами и как они влияют на развитие живых организмов.

Цель исследования

Изучить состав минеральных вод и их воздействие на живые клетки растений.

Объект исследования

Семена салата - Эрука посевная (индау) Спартак.

Предмет исследования

Минеральные воды марки: «Есентуки №17», «Эдельвейс», «Бон Аква», «Нарзан», «Демидовская Целебная», «Краинская».

Задачи исследования:

1 . Выяснить источники минеральных вод.

2.Изучить классификацию и способы применения минеральных вод.

3.Применить полученные знания для правильного использования минеральных вод.

4.Сравнить минеральные воды разных производителей.

Методы исследования:

1.Провести обзор литературы по данной теме.

2.Проведение анализа состава различных марок минеральной воды.

3. Изучение влияния минеральной воды на развитие живых организмов.

4 .Выявление лечебных свойств воды и правила её использования.

1 Глава 1. Теоретическая часть

1.1 Лечебный эффект питьевого применения минеральных вод

Минеральная вода – вода, содержащая биологически активные минеральные и органические компоненты, обладающая специфическими физико-химическими свойствами. Питьевые минеральные воды поступают из природных источников, в растворе которых содержаться различные полезные газы и соли. Они бьют из земли, часто имеют высокую температуру.

При питье минеральная вода оказывает многообразное действие. Раздражая многочисленные рецепторы слизистой оболочки полости рта и желудка, минеральная вода влияет не только на слюноотделение, но и на структурную и моторную функции желудка и кишечника, функциональное состояние мочеотделительной и других систем. Одновременно (особенно в верхних отделах кишечника) происходит всасывание выпитой минеральной воды и поступление ее в лимфатическую и кровеносную системы. Это приводит к изменению химического состава и кислотно-щелочного равновесия жидкостей и тканей, усиливает образование биологически активных веществ, что в конечном счете сказывается на функциональной активности многих органов и систем, на течении обменных процессов в организме.
В эффекте питьевого лечения важную роль играет действие химических компонентов минеральных вод на состояние главных пищеварительных желез, на эндокринную систему органов пищеварения. В частности, питье минеральных вод стимулирует выделение клетками желудка гормона гастрина, который обладает выраженным физиологическим действием .

1.2 Химические элементы, входящие в состав минеральных вод, их значение для человека

При покупке минеральной воды нужно ориентироваться не только на её вкусовые качества, но и на химический состав. Химический состав минеральной воды представляет собой, в первую очередь, разнообразные комбинации из шести основных компонентов: натрий (Na) , кальций (Са), магний (Мg), хлор (Сl), сульфат (SO4) и гидрокарбонат (НСО3).

Двуокись углерода (угольный ангидрид) также является важным компонентом минеральной воды, так как за счёт взаимодействия углекислого газа с подземными породами и формируются лечебные свойства воды. Углекислый газ, кроме того, смягчает вкус напитка и способствует лучшему утолению жажды. Он также стабилизирует химический состав минеральной воды, поэтому для сохранения всех полезных свойств её перед розливом дополнительно насыщают двуокисью углерода.

В небольших количествах в минеральной воде содержится почти вся таблица Менделеева в микро- и ультрамикродозах. В наибольшем количестве в ней представлены: железо, йод, фтор, бром, мышьяк, кобальт, молибден, медь, марганец и литий. Они в свою очередь тоже оказывают влияние на человека, и притом каждый своё .

Хлор влияет на выделительную функцию почек.

Калий и натрий поддерживают необходимое давление в тканевых и межтканевых жидкостях организма.

Йод активизирует функцию щитовидной железы, участвует в процессах рассасывания и восстановления.

Бром усиливает тормозные процессы, нормализуя функцию коры голового мозга.

Железо входит в структуру гемоглобина, его недостаток в организме приводит к анемии.

Медь помогает железу переходить в гемоглобин.

1.3. Лечебный эффект питьевого применения минеральных вод

В эффекте питьевого лечения важную роль играет действие химических компонентов минеральных вод на состояние главных пищеварительных желез, на эндокринную систему органов пищеварения. В частности, питье минеральных вод стимулирует выделение клетками желудка гормона гастрина, который обладает выраженным физиологическим действием.

Болезни желудка

Какими только болезнями не страдает наш бедный желудок. Минеральная вода - самый лучший лекарь. Она помогает восстановить желудочные выделения.
Для лечения необходимо выпивать по 5 мл на 1 кг массы 3 раза в день. Ее обязательно нужно подогреть до 28 градусов и выпивать натощак за 35-40 минут до еды, медленно, небольшими глоточками.

С язвой гораздо сложнее. Не каждой язве полезна минералка. Желудочные кровотечения, обострения болезни двенадцатиперстной кишки - не время для лечения водой. А вот когда обострение затухнет, поддержите больной желудок. Периоды обострений болезни - не что иное, как повышенная возбудимость желудочных функций. Успокоить разбушевавшийся желудок может теплая минеральная вода, из которой удаляется углекислый газ. Пить такую воду следует с учетом секреторной функции желудка по методу, описанному выше.

Болезни кишечника

Больной кишечник - большие неприятности. Некоторые минеральные воды - прекрасное слабительное средство. Выпивая по стакану воды за 40-60 минут до еды 3 раза в день, Вы заставите Ваш кишечник работать как часы.
Перед употреблением обязательно подогрейте воду до 40-45 градусов.

Болезни мочеполовой системы

Ваши камушки в почках не дают вам покоя, возникли проблемы с мочеполовой системой?! Не забудьте о природной лечебно-столовой воде. Она оказывают противовоспалительное действие, помогает прочистить почки и мочевые пути, облегчая выход камней. Воду принимают только в подогретом виде (до 38-42 градусов), натощак, за полчаса до еды. Однако процесс лечения требуют более частого питья указанных минеральных вод и в больших количествах для обеспечения режима частых мочеиспусканий (по 250 – 300 мл, 3-4 раза в день).

Лечение диабета

Общепринято больным сахарным диабетом питье минеральных вод 3 раза в день: перед завтраком, обедом и ужином за 45 - 60 минут до приема пищи. Помимо питьевого лечения при сахарном диабете могут быть использованы и другие методы внутреннего применения минеральных вод: введение через дуоденальный зонд, лечебные клизмы, сифонные промывания кишечника.

Болезни печени

При болезнях печени (например, вирусный гепатит, гепатоз) минеральная вода незаменима. Она помогает восстановить функции клеток печени. Воды придется пить больше, чем при других болезнях. Пьют ее 3 раза в день, обязательно в подогретом виде (40-45°С) в постепенно возрастающей дозе по полтора - два стакана за один прием. Вид минеральной воды следует выбирать, как описано выше, в зависимости от исходной секреторной функции желудка.

При ожирении

Людям, страдающим ожирением, необходимо прежде всего много пить: в их организме содержание воды сильно понижено. Рекомендуется употреблять по 150 - 200 мл минеральной воды комнатной температуры, 3 раза в день, за 45 - 60 минут до еды, предварительно выпустив весь углекислый газ .

1.4 Классификация минеральных вод

а) По содержанию минеральных веществ минеральные воды делятся на:

столовые (содержащие солей до 1 г на литр), которые можно пить сколько угодно;

лечебно-столовые (2–8 г на литр). Они годятся и когда просто хочется пить, и если здоровье подправить нужно. Обычно такие воды прописывает врач, но их можно использовать как столовые с одной оговоркой – «несистематически». К лечебно-столовым водам относится и вода «Хан- Куль».

лечебные (уровень солей больше 10 г на литр). Это уже лекарство, которое требует рекомендации врача. Да и по вкусу она такая, что просто так пить ее не захочешь. На организм человека эти воды оказывают сильное воздействие. Их пьют в строго оговоренном количестве – столовая, а то и чайная ложка в день!

воды бальнеологического назначения для наружного применения (для ванн), которые подразделяются на высокоминерализованные с М=10,1-35 г/л (35 г/л - минерализация вод Мирового океана), рассольные с М = 35,1-150 г/л, крепкие рассолы с М = 150,1-600 г/л и очень крепкие рассолы с М > 600 г/л. В отечественной бальнеотерапии применяются воды, разбавленные до минерализации 18-20 г/л (минерализация вод Черного моря).

б) По температуре различаются:

холодные, t < 20°С;

теплые, t = 21-36°С;

горячие (термальные), t=37-42°С;

очень горячие (высокотермальные), t > 42°С минеральные воды.

Высокотермальные воды достигают температуры более 90°С.

в) Классификация минеральных вод в зависимости от газового состава и наличия специфических элементов:

Углекислые (кислые) минеральные воды

Сульфидные (сероводородные) минеральные воды

Бромистые минеральные воды

Йодистые минеральные воды

Мышьяковистые минеральные воды

Радиоактивные (радоновые) минеральные воды

г) Классификация по ионному составу

Бикарбонатная вода (содержит: более 600 миллиграммов бикарбонатов на литр).

Сульфатная вод (содержит: более 200 миллиграммов сульфатов на литр).

Хлоридная вода (содержит: более 200 миллиграммов хлоридов на литр).

Магниевая вода (содержит: более 50 миллиграммов магния на литр).

Фторная вода (содержит: более 1 миллиграмма фтора на литр).

Железистая вода (содержит: более 1 миллиграмма железа на литр).

Кислая вода (содержит: более 250 миллиграммов ангидридов углекислоты на литр).

Натриевая вода (содержит: более 200 миллиграммов натрия на литр).

1.5 Фальшивка. Как распознать её?

В таблице 1 представлено содержание о минеральных водах из этикеток.

Таблица 1.

страна-изготовитель

наименование источника

тип - газированная или негазированная

наименование фирмы-изготовителя и ее адрес

объем в литрах

товарный знак

химический состав воды

назначение воды

условия хранения

Есентуки №17

Эдельвейс

Бон Аква

Нарзан

Демидовская

Целебная

Краинская

Анализ таблицы показал, что этикетки содержат полную информацию о минеральных водах. «Бон Аква» является питьевой водой 1 категории, остальные воды – лечебно-столовые.

1. Минеральные воды

1)Есентуки №17 хлоридно-гидрокарбонатная натриевая, борная природная питьевая минеральная вода высокой минерализации (10,0–14,0 г/л). Источник - Ессентукское месторождение, город Ессентуки, Ставропольский край, скважины № 17-бис, 36-бис, 46, относится к группе XXVа. Минеральная вода «Ессентуки № 17» содержит (мг/л):

Анионы

Катионы

сахарный диабет

ожирение

нарушение солевого и липидного обмена.

2.Эдельвейс – вода минеральная природная питьевая лечебно – столовая. Газированная хлоридно-сульфидная натриевая. Скважины: №№ 3/02, 12/95, 15/95 в г. Липецке, Россия.

Химический состав, мг/ :

Анионы

Катионы

сульфат SO 4 2− 1200-1700

натрий + калий Na + +K + - 1000-1300

хлорид Cl – 750-1000

кальций Ca 2+ - 80-150

HCO 3 – 200-400

синдром раздраженной кишки

дискинезия кишечника

заболевания печени, желчного пузыря и желчевыводящих путей

сахарный диабет

ожирение

хронический пиелонефрит

мочекаменная болезнь

Глава 2. Практическая часть

2.1 Определение состава минеральной воды

В своей исследовательской работе я изучила минеральные воды следующих фирм (рис.1):

№2- «Эдельвейс»,

№3 - «Бон Аква»,

№4 - «Нарзан»,

№5 - «Демидовская Целебная»,

№6 – «Краинская».

Рис.1 Минеральные воды

Для того что бы понять полезной ли является минеральная вода или же приносит вред. Я решила разобраться в составе минеральной воды. На этикетках написан определенный состав минеральной воды. Согласно этому составу были поставлены следующие опыты.

2.1.2 Определение ph минеральной воды

Для определение ph мы брали 6 пробирок и наливали в каждую пробирку по одному виду минеральной воды и макали в воду лакмусовую бумажку. После 3-4 минут мы сравнили результаты со школой ph (рис. 2). После чего записывали результаты в таблицу №2 . В результате проведения опытов я определила что ph растворов минеральных вод ближе к слабо-щелочному или нейтральному и является доказательством того что вода является безопасной для внутреннего восприятия (рис.3).

Название

Есентуки №17

7,5

Эдельвейс

Бон Аква

5,5

Нарзан

Демидовская Целебная

5,5

Краинская

5,5

Таблица 2

Рис. 2 Шкала для определения ph

Рис. 3 ph минеральной воды

2.1.3 Определение сульфат - ионов в минеральной воде

Чтобы узнать существуют ли воде сульфаты или это всего лишь обман,

написанный на этикетке, нужно в чистые пробирки налить воду и добавить в неё Ba . (рис. 4) . Результаты внесли в таблицу 3.

Таблица 3

Название минеральной воды

Бон Аква

помутнение

Нарзан

осадок

Демидовская Целебная

помутнение

Краинская

помутнение

Рис.5 Определение хлорид – ионов

Есентуки №17

без изменений

сильное выделение газа

Эдельвейс

без изменений

без изменений

Бон Аква

без изменений

слабое выделение газа

Нарзан

без изменений

сильное выделение газа

Демидовская Целебная

без изменений

без изменений

Краинская

без изменений

без изменений

Рис.6 Определение ионов серебра и карбонат – ионов

2.1.6 Влияние минеральной воды на растения

Для того чтобы понять действительно ли безвредной является минеральная вода мы решили взять семена салата - Эрука посевная (индау) Спартак. Так как клетки животных и растений очень похожи, то и взаимодействие на живые организмы должны быть похожи. Именно семена салата являются более чувствительными. Для проведения эксперимента я взяла 6 плоских крышек, промочив ватный диск каждой из образцов минеральной водой, выложила по 25-30 семян на блюдце (рис.7). Результаты записывали в таблицу 6.

Таблица 6

Наблюдаемые явления

№1

№2

№3

№4

№5

№6

посадка

27.04

27.04

27.04

27.04

27.04

27.04

набухли

29.04

29.04

29.04

29.04

29.04

28.04

появление побега

-

-

30.04

01.05

29.04

29.04

Из-за слишком большой концентрации солей в образце №1 и №2 «Есентуки №17» - 10,0–14,0 г/л. и «Эдельвейс» - 3-4,5 г/л соответстьвенно семена набухли, но появление проростка не произошло. А остальные образцы проросли. Особенно хорошо показал себя образец под №6 «Краинская».

Рис. 6 Влияние минеральной воды на растения

Выводы

1. Был изучен состав, назначение и свойства минеральных вод 6 марок: «Есентуки №17», «Эдельвейс», «Бон Аква», «Нарзан», «Демидовская Целебная», «Краинская».

Образец №1 «Есентуки№17» является лечебной, вода марки «Бон Аква» - питьевой, остальные воды – лечебно столовые.

2. Провели анализ состава минеральных вод. Исследования показали, что все образцы содержат сульфат - ионы и хлорид – ионы. Не в одном из образце, не был обнаружен катион серебра. Карбонат – ион был выявлен в образцах под № 1,3,4. Исходя из рН и минеральных веществ находящихся в воде, минеральная вода служит для добавления минералов и является полезной, так как рН среда составляет от 5 до 7,5.

3. Влияние минеральной воды на живые организмы показал, образцы под номерами 3, 4, 5, 6 провзаимодействовали с семенами дали побеги. Это объясняется тем, что данные воды лечебно-столовые и не превышают 10г на литр минеральных веществ. А объект №1 и №2 набухли, но не прорасли так как «Есентуки №17» и «Эдельвейс» относится к лечебным и лечебно-столовым водам соответственно, содержат много солей. Но всё же не является вредным для живого организма.

4. Минеральные воды исследуемых образцов соответствуют своему назначению и качеству.

Заключение

Итак, чем же служит для нас минеральная вода в организме? Вредна или полезна она для живых организмов? На эти вопросы я попыталась выяснить в своей исследовательской работе.

В воде, взятой из любого природного источника, всегда содержатся растворенные вещества. Путешествуя в подземных лабиринтах и встречая на своем пути различные горные породы и минералы, вода растворяет их, формируя свой химический состав. Обогатившись различными элементами или их соединениями, она превращается иногда в настоящий «эликсир здоровья».

Минеральные воды оказывают на организм человека лечебное действие всем комплексом растворенных в них веществ, а наличие специфических биологически активных компонентов и особых свойств определяют методы их лечебного использования. Большинство минеральных вод имеет смешанный состав, что повышает лечебный эффект при их правильном применении

Минеральная вода – это богатство подаренное нам природой. Её лечебные свойства известны с давних времен и определяются они, прежде всего тем, сколько в них содержится солей. Лечебно - столовая вода считается "обогощенной" минеральными солями и является профилактической водой от болезней. Лечебная же вода уже направленна на сбалансированный баланс минеральных солей и конкретное лечение заболевания. Они обладают определенным лечебным действием, но только при их правильном применении по совету врача. Неограниченное потребление такой воды может привести к серьезному нарушению солевого баланса в организме и к обострению хронических заболеваний. И именно по этим параметрам надо правильно употреблять минеральную воду.

Литература.

Алимарина И. П. Методы обнаружения и разделения элементов, М., Изд-во Моск. ун-та, 1984, 208 с., 30 ил [Текст]. http://www.mineral.tj

Предупреждение: нельзя пить минеральные воды спонтанно, только потому, что «Вам захотелось» или «она помогла поправить здоровье Вашим знакомым», прежде нужно посоветоваться с лечащим врачом, который пропишет то, что подходит именно Вам. Для проведения питьевого лечения могут быть использованы бутылочные минеральные воды, в которых вода расфасована в стеклянной таре, как правило, они продаются в аптеке.

Как образовывается минеральная вода

Родниковая вода, проходя через различные горные породы, насыщенные минералами, приобретает бесценные вкусовые и целебные качества и становится на поверхности минеральной. Наука установила, что по степени минерализации все природные воды разделяют на пресные (до 1 г/кг), солоноватые (1-25 г/кг), солёные (25-50 г/кг) и рассолы (более 50 г/кг), а по химическому составу воды – на карбонатные, сульфатные и хлоридные. Каждое из свойств воды помогает при лечении определённых заболеваний и применяется тоже неодинаково.

Как правильно пить минеральную воду

Питьевую минеральную воду можно разделить на столовую, лечебно-столовую и лечебную – это зависит от её состава.

Столовая минеральная водане должна вмещать больше 1 г солей/литр, такую воду можно пить ежедневно, без риска нанести вред организму, она хорошо очищает и тонизирует. Врачи считают оптимальным трёхкратный приём минеральной воды: утром - натощак, днём - перед обедом и перед ужином.

Лечебно-столовая минеральная водаотличается более высокой концентрацией (от 1 до 10 г солей/литр). Можно употреблять как столовый напиток или для профилактики заболеваний, соблюдая рекомендации врача.

Лечебная минеральная водаимеет концентрацию больше 10 г солей/литр. Такую воду может назначить исключительно врач в санатории или врач-гастроэнтеролог. Данную воду нужно пить медленно, не торопясь, небольшими глотками. В санаториях утром ещё в постели больному даётся выпить 500 мл подогретой слегка минеральной воды, которая выпивается в два приёма по 250 мл с промежутком времени в 15 минут. После приёма минеральной воды необходимо оставаться в постели для более эффективной пользы для здоровья.

Питьевое лечение минеральными водами назначается при следующих болезнях:

Показание к лечению минеральными водами:

1) болезни желудка и двенадцатиперстной кишки;

2) болезни кишечника, болезни печени и желчных путей (гепатиты, холециститы)

3). Нарушения обмена веществ: диабет, ожирение, подагра, мочевые диатезы.

4). Болезни верхних дыхательных путей, глотки, ротовой полости.

К противопоказаниям к питьевому лечению относятся:

1) сердечнососудистые заболевания, сопровождающиеся нарушениями кровообращения;

2) острые заболевания почек;

3) острые заболевания желудочно-кишечного тракта;

4) кровотечения любого происхождения.

Как выбрать качественную минеральную воду

Оригинальная минеральная вода, как правило, содержит этикетку с подробной информацией о компании-производителе, её местонахождении, сроках и условиях хранения воды, номере скважины, возможности осадка, а также времени и дате хранения. Обязательно на этикетках указаны группы болезней, при которых показана данная категория воды.

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ – СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА С. МЕЧЁТНОЕ СОВЕТСКОГО РАЙОНА САРАТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Муниципальная Интернет – конференция: «Мои исследования в области естествознания»

область химии

Тема работы:« Исследование состава минеральной воды»

Работу выполнила

Руководитель:

учитель химии.

1. Введение. Некоторые исторические данные………………………….стр

2. Основная часть. Эксперименты. ………………………………………стр.. 11-12

3. Заключение. Выводы. …………………………………………………….….стр 12

4. Список используемой литературы…………………………………….…....стр. 13

Введение.

Минеральная вода – чудесный дар природы.

Покупая в магазине минеральную воду, мы подчас даже не задумываемся о её целебных свойствах. История использования минеральных вод восходит к временам глубокой древности. Много чудесных легенд и сказаний создано о «живой» и «мёртвой воде», которая воскрешает мёртвых, возвращает молодость и силу, красоту и здоровье.

Минеральными водами принято называть природные, обычно подземные воды, характеризующиеся повышенным содержанием биологически активных минеральных или органических компонентов и обладающие определённым химическим составом и физико-химическими свойствами (температура, радиоактивность и др.), благодаря которым они оказывают лечебное действие. Раздел медицины, изучающий происхождение свойства минеральных вод, методы их использования с лечебно-профилактической целью, называется бальнеологией. (от лат. balneum – баня, купание.)

Становление бальнеологии как науки относится к V в. до н. э., когда древнегреческий учёный Геродот разработал способы применения и показания к назначению минеральных вод. О лечении речной, солёной и морской водой упоминается в сочинениях Гиппократа. Римский врач Архиген (I в.) впервые классифицировал минеральные воды. В XV в. Дж. Савонарола выпустил « Трактат об итальянских минеральных водах», содержащий указания о пользовании минеральными ваннами. Итальянский врач Г. Фаллопия в XVI в. опубликовал «Семь книг о теплых водах» , в которых сделал попытку проанализировать химический состав минеральных вод.

Основу научной бальнеологии в её современном понимании заложил немецкий учёный Ф. Гофман, впервые установивший химический состав минеральных вод и присутствие в них солей угольной кислоты, поваренной соли, сульфат магния и т. п. Близкий друг и советник великого поэта иенский профессор занимался анализом гипсовых вод Бад- Берка (Германия). Он выдвинул гипотезу, что причина образования природных сернистых вод – восстановление гипса. Процесс восстановления гипса Деберейнер связывал с «гальванической деятельностью» земного шара.

Физик и химик Т. Гротгус исследовал химический состав источника Смардона (Северная Литва) и балдонского источника (Латвия). изучением смардонского источника он занялся по просьбе своего друга, члена Петербургской АН химика, составляющего обзор всех целебных источников государства Российского. В своих работах Гротгус описывает источник Смардона и его окрестности, результаты физического и химического исследования воды, соображения о причинах её целебного действия, излагает свои взгляды на происхождение сернистых источников. Учёный предложил новые методики анализа минеральных вод. Для одновременного определения хлоридов и сульфидов он предложил использовать аммиачный раствор нитрата серебра, при этом сульфид серебра осаждается, а хлориды остаются в растворе. Сероводород и карбонаты он осаждал раствором ацетата свинца (II), а затем

отделял сернистый свинец. Гротгус предлагал отказаться от методики анализа сернистых источников с помощью солей меди, предложенной.

Более поздние исследования показали, что анализы воды, выполненные Гротгусом, характеризуются достаточно высокой точностью. Причину присутствия сероводорода в минеральной воде учёный видел в восстановлении гипса водородом в сернистый кальций, который гидролизируется водой до сероводорода. Для подтверждения этой идеи Гротгус провёл простой эксперимент. Он смешал вино с гипсовой водой и подверг его брожению в закупоренной бутылке. В результате образовались уксус и сероводород – продукт восстановления сульфата. « Подобным образом могут возникать многие естественны е сернистые воды, а именно путём брожения растительных веществ», - ещё раз заключил Гротгус.

В 1822 г. шведский химик сделал точный химический анализ минеральных источников Карлсбада в Богемии и выработал приёмы определения состава минеральных вод. курорт Карлсбад приобрёл всемирную известность благодаря своим многочисленным тёплым минеральным источником (40-72,50С), принадлежащим к группе горячих сульфатно-карбонатных вод. Многочисленные источники этого курорта близки по составу воды, но отличаются температурой.

Вот как один из них описывается в энциклопедии и:

« Знаменитый и в тоже время древнейший и наиболее многоводный источник Sprudel при температуре 72,5 0 С содержит на 1000 частей воды 1,298 части углекислого натрия, 2, 405 сернокислого натрия, 1,042 поваренной соли, 0,186 сернокислого калия, 0,166 углекислого магния, 0,776 полусвязанной и 0,189 свободной углекислоты. Источник этот в минуту доставляет свыше 2200 литров; отложения этой воды, затвердевая, образуют своеобразный камень, который полируется, шлифуется и идёт на разные поделки.»

Воду карлсбадских источников употребляют главным образом для питья, на вкус она слабо солёная, слегка отдаёт щёлочью, но не неприятна. Её применяют для лечения ожирения, артрита , болезней печени и желудочно-кишечного тракта. Из карлсбадской воды выпариванием получают так называемою карлсбадскую или карловарскую соль применяемою для лечения заболеваний кишечника и печени. С 1984г. воду карлсбадских источников разливают в бутылки. В 1992г. в торговую сеть поступило уже 1,6 млн бутылок такой воды и 50 000 кг карловарской соли.

Большой вклад в изучение минеральных вод России внес (), защи­тивший в 1825 г. диссертацию о химическом составе и целебном действии минеральных вод. В том же году он получил степень док­тора медицины. Позднее на протяжении ряда лет он проводил анализ воды рек Сагиз и Нева, анализировал маточные растворы Ста­рой Руссы. Кульминацией исследования химическо­го состава минеральных вод стало открытие двух химических элементов - цезия (1860) и рубидия (1861). Оба элемента спектраль­ным методом обнаружил () в целебных минеральных водах Шварцвальда (Германия). Позднее Бунзену даже удалось выделить рубидий из такой минеральной воды в индивидуальном со­стоянии. Содержание этого элемента в мине­ральной воде было настолько низким, что для получения ощутимых количеств его со­единений Бунзену пришлось выпарить свы­ше 40 м3 минеральной воды. Из выпаренной

воды он осадил смесь хлорплатинатов калия, рубидия и цезия. Для отделения рубидия от его ближайших «родственников» ученый подверг осадок многократной фракционной перекристаллизации и получил из наименее растворимой фракции хлориды рубидия и цезия. Перевод рубидия и цезия в карбонат­ную и тартратную (соли винной кислоты) форму позволил очистить рубидий от основ­ной массы цезия. Вначале Бунзену удалось получить амальгаму рубидия, а позднее элек­тролизом расплава хлорида рубидия и инди­видуальный металл. В настоящее время минеральные воды по химическому составу и лечебным свойствам делятся на следующие группы:

1) без специфических компонентов;

2) углекислые;

3) сульфидные или сероводородные;

4)с высоким содержанием железа (желе­зистые), мышьяка (мышьяковистые), марган­ца, меди, алюминия , цинка;

5)бромные, йодные либо с высоким со­держанием органических веществ;

6) радоновые;

7) кремнистые термальные.

Каждая из этих групп по газовому соста­ву делится на азотные , метановые и углекис­лые воды. По анионному составу различают гидрокарбонатные, сульфатные и хлоридные минеральные воды, а также воды, содержа­щие смесь этих анионов. По катионному составу различают воды с преобладанием катионов кальция (кальциевые) и натрия (натриевые), а также воды смешанного катионного состава. Сумма находящихся в воде катионов, анионов, недиссоциированных молекул и биологически активных веществ (исключе­ние составляют растворенные газы) называ­ется общей минерализацией. Различают ми­неральные воды слабой (1-2 г/л), малой (2-5 г/л), средней (5-15 г/л) и высокой (15-30 г/л) минерализации, а также рассольные (35-150 г/л) и крепкорассольные (свыше 150 г/л). По значению водородного показа­теля выделяют сильнокислые (рН < 3,5), кис­лые (3,5-5,5), слабокислые (5,5-6,8), ней­тральные (6,8-7,2), слабощелочные (7,2-8,5) и щелочные (рН > 8,5) минеральные воды. По температуре различают холодные (до 20 °С), теплые или слаботермальные (20-35 °С), горячие или термальные (35-42 °С), очень горячие или высокотермальные (выше 42 °С) минеральные воды.

Образование минеральных вод связано с инфильтрацией поверхностных вод, захоро­нениями морских и озерных вод во время осадконакопления, освобождением консти­туционной (связанной) воды в ходе мета­морфических процессов, вулканическими процессами. Газовый состав минеральной воды может иметь атмосферное, биогенное, вулканическое и метаморфическое происхо­ждение. Наличие в минеральной воде не­больших количеств азота, кислорода и угле­кислого газа указывает на то, что вода обра­зовалась в приповерхностной части земной коры. Наличие в воде углеводородов и серо­водорода свидетельствует о ее формирова­нии в глубоких частях артезианского бассей­на. Вода, формирующаяся в области совре­менной или недавно угасшей вулканической деятельности, имеет высокое содержание

уг­лекислого газа и сероводорода.

Лечебными минеральными водами счита­ют природные воды, оказывающие на орга­низм человека лечебное действие за счет их физико-химических свойств. К числу при­знаков, определяющих физиологическое, а следовательно, и лечебное воздействие вод на живой организм, бальнеологи относят минерализацию воды, ионный состав мине­ральных вод, содержание в водах активных микрокомпонентов (минеральных и органи­ческих), газовый состав, радиоактивность вод, кислотность, температуру. Лечебные ми­неральные воды применяют для питья (об­щая минерализация - до 20 г/л), принятия ванн, душей, ингаляций, полосканий. Спектр заболеваний, при которых пока­заны процедуры с применением минераль­ных вод, обширен. Достаточно сказать, что сюда относятся заболевания органов опор­но-двигательной системы, центральной и пе­риферической нервной системы, перифери­ческих кровеносных сосудов, репродуктив­ных органов, лорорганов, сердечно-сосуди­стой системы, почек, мочевыводящих путей, расстройства обмена веществ.

Необходимо помнить, что прием мине­ральной воды в лечебных целях необходи­мо согласовать с врачом и осуществлять под его контролем. При минерализации воды от 2 до 10 г/л рекомендуемая разовая доза со­ставляет 3,3 г на 1 кг массы тела больного (от 150 до 350 мл на 1 прием). Суточная доза при этом не должна превышать 750 мл. При об­щей минерализации воды более 10 г/л на­значение ее внутрь требует особого внима­ния. Общая продолжительность курса пить­евого лечения минеральной водой не долж­на превышать шесть недель. Рекомендуемая врачами продолжительность приема мине­ральных ванн - не более 15 мин.

К сожалению, большинство видов мине­ральной воды уже через полчаса после исте­чения на поверхность Земли теряют свои целебные свойства. Поэтому лечение такими водами возможно только в местах их выхо­да на поверхность.

Зарождение курортного дела в России пришлось на период царствования Петра I. В гг. он лечился у горячих источников на знаменитом курорте Карлсбад в Богемии (ныне Карлови-Вари, Чехия). Лечеб­ные процедуры на водных курортах того времени были своеобразны. Приезжая на курорт, больной 1-2 дня готовился к водным процедурам, ограничивая себя в еде. Далее в течение 6-7 дней он пил воду, увеличивая суточное ее потребление с 3 до 12-16 стака­нов (3-4 л). Завершающим этапом лечения были 10-12-часовые целебные ванны, при­нимаемые 3-4 дня.

В 1717 г. Петр I, путешествуя по Бельгии и Голландии, посетил другой курорт - ма­ленькую деревушку Спа. Ее горячие мине­ральные источники широко применяли для лечения раненых или изнуренных войной солдат. Курорт так понравился русскому царю, что он задержался на нем на месяц. Вернувшись в Россию 24 апреля 1717 г., Петр I поручил придворным медикам «ис­кать в нашем государстве ключевых вод, ко­торыми можно пользоваться от различных болезней».

В Олонецкой губернии, в 50 километрах от Петрозаводска, Иван Рябоев обнаружил марциальные воды. Рядом был построен дво­рец, в котором жил царь с семьей во время лечения. В 1719 г. по указу Петра I были со­ставлены «дохтурские правила, как при оных водах поступать». Карельские железистые воды, названные марциальными в честь бога Марса, помогали при цинге, малокровии, сердечно-

сосудистых заболеваниях. Подавая пример подданным, самодержец четырежды посетил первый российский курорт и остал­ся доволен лечением. После смерти царя ку­рорт пришел в упадок и был забыт.

Параллельно с использованием марциальных вод велось изучение и других ис­точников. Лейб-медик Г. Шобер путешест­вовал по Среднему и Нижнему Поволжью, Северному Кавказу и описал ряд географи­ческих районов, где имеются природные богатства, в том числе Сергиевские, пятигор­ские, железноводские и ессентукские мине­ральные воды.

Следующий этап исследования россий­ских минеральных вод связан с именами чле­нов Петербургской академии наук () и (). Для изучения географии при­родных лечебных богатств империи в гг. Академией наук под руководством был организован ряд экспеди­ций. Одним из отрядов такой экспедиции руководил врач, в своих дневниках описавший район Пятигорска и его природные богатства.

В конце XVIII в. путешественник, натура­лист и этнограф Ив. Ив. Георги (Иоганн Готлиб) () составил систематический перечень всех природных лечебных богатств России и классифицировал их. На развитие бальнеологии в России оказали влияние выдающиеся врачи () и Г. А Захарьин (). Следующим эта­пом в изучении лечебных минеральных вод стало создание по инициативе ­ва Русского бальнеологического общества на Кавказе. Существенная часть работ по иссле­дованию влияния минеральных вод на сек­рецию пищеварительных желез была выпол­нена в лаборатории нобелевского лауреата.

Всплеск интереса к отдыху на водных ку­рортах России пришелся на первую треть XIX в. и был связан с «покорением» Кавказа. В обществе сформировался устойчивый со­циальный спрос на курортные услуги: путе­шествовавшее по миру российское дворян­ство переняло европейскую моду лечиться и отдыхать «на водах». Посещение таких курор­тов расценивалось как неотъемлемый атри­бут светской жизни: «на водах» знакомились, флиртовали, сватались, сплетничали и интри­говали, проигрывали и приобретали состоя­ния, приобщались к музыке и литературе. Здесь уместно вспомнить роман ­монтова «Герой нашего времени», в котором автор, не раз отдыхавший на курортах Кав­каза, очень точно и красочно рисовал жизнь «водяного общества».

Промышленное использование мине­ральных вод в России началось задолго до Петровской эпохи и было связано с мине­ральными источниками Старой Руссы, рас­положенной в Приильменье. Этот район бо­гат различными минеральными водами, особенно важны хлоридно-натриевые. С незапа­мятных времен и до 1861"-г. старорусские источники снабжали пищевой поваренной солью весь северо-запад России. Здесь полу­чали так называемую варочную соль.

Производство варочной соли в заводских условиях состоит из четырех этапов: получе­ния рассолов, их очистки, выпаривания рас­творов, сушки и складирования соли. В XVI в.. по отзывам иностранцев, «лучшая соль и в большом количестве добывалась

в Старой Руссе». В этот период в Руссе было 1500 дво­ров и 500 варниц. В дошедших до нас доку­ментах сообщается, что Русса «имеет соля­ный источник, который граждане запирают в широкий бассейн наподобие озера, откуда каждый для себя проводит воду в свой дом каналами и вываривает из нее соль». Через сто лет каналы заменили деревянными тру­бопроводами. Производство соли требовало огромных материальных ресурсов, которые обеспечивали крестьяне Старорусского и Новгородского уездов. Основными прира­ботками крестьян этих уездов было произ­водство варничных дров, варничного леса, холста, рогожи и других материалов и обо­рудования.

О масштабах производства соли в Старой Руссе можно судить по данным, приводимым в трактате «О государстве Русском», написан­ном Флетчером, посланником английской королевы Елизаветы к царю Федору Иоанно-вичу (1588). Флетчер писал, что город Моск­ва платитруб. ежегодной торговой пошлины в царскую казну, Смоленск -8000 руб., Псков -руб., Новгород Ве­ликий - 6000 руб., Старая Русса -руб. Старорусский соляной промысел имел для государства стратегическое значение, его лично посещали Петр I, Екатерина II, Алек­сандр I. Причиной прекращения соляного промысла в Старой Руссе стало удорожание топлива для производства соли в начале XIX в. Однако параллельно с соляным про­мыслом в 1829 г. в Старой Руссе на минераль­ных источниках открылся курорт, сущест­вующий и по сей день.

Кавказские Минеральные Воды - са­мый известный курорт России, на котором осуществляется лечение минеральными водами. Курорт объединяет пять городов: Минеральные Воды, Пятигорск, Железноводск, Ессентуки и Кисловодск. Запасы ми­неральной воды, сосредоточенные в этом районе, огромны и разнообразны. Доста­точно сказать, что в районе Кавказских Ми­неральных Вод действуют 40 предприятий и специализированных цехов по розливу минеральной воды. Ассортимент продук­ции превышает 25 наименований. В 2005 г. общий объем промышленного розлива ми­неральной воды составил свыше 331 млн. литров. Символ Кавказских Минеральных Вод - орел, убивающий змею. Местные жители рассказывают красивую легенду об этом орле. Возвращаясь из военного похо­да, нарты (герои эпоса кавказских наро­дов) сделали привал на одном из мине­ральных источников. Орел, паривший весь обратный путь над войском, также спустил­ся к источнику. Там на него напала змея, нанеся множество укусов. К удивлению нартов, орел не погиб, «живая» вода источ­ника излечила его раны, придала сил. По­сле этого он взмыл в небо и с высоты по­лета бросился на змею, убив ее. Говорят, что с тех пор нарты стали лечиться целебной водой, а орел ознаменовал мощь минераль­ных источников, побеждающих человече­ские болезни, символом которых выступа­ет змея.

Каждый из городов Кавказских Мине­ральных Вод уникален по-своему. Железноводск - бальнеологический и грязевой ку­рорт. Для лечения используют воду свыше 20 минеральных источников. Первооткры­вателем железноводских источников стал врач (). Найти источни­ки ему помог кабардинский князь Измаил-Бей Атажуков, послуживший прототипом ге­роя поэмы «Измаил-Бей». Сделав химический анализ воды, Гааз запи­сал:

«Железный горячий источник, откры­тый мною, есть один из самых интересных на свете. В Европе не известно ни одной ми­неральной воды, которая имела температу­ру 34 градуса». Свойства воды определили и географическое название местности. Солдаты Константиногорской крепости назвали гору Железной (у ее подножия расположен Железноводск) за осадок, по цвету напоми­нающий ржавчину и образующийся в воде, истекающей из близлежащих источников. Осадок состоит из гидроксида железа(Ш) и образуется при медленном окислении кисло­родом воздуха железа(И), содержащегося в этой воде. С 1908 г. в Железноводске ведется розлив в бутылки воды марок «Смирнов­ская» и «Славянская».Наиболее многопрофильный курорт Кав­казских Минеральных Вод - Пятигорск, рас­полагающий разнообразными природными лечебными ресурсами. Более 40 минераль­ных источников отличаются по химическо­му составу и температуре воды. Здесь есть углекислотные воды (горячие, теплые, холод­ные), углекислотно-сероводородные воды сложного ионно-солевого состава, радоно­вые воды. Наиболее уникальна последняя группа. Большое количество радона в воде накапливается за счет радия, содержащего­ся в повышенной концентрации в водовмещающих горных породах. Содержание радо­на незначительно по сравнению с другими газами, присутствующими в минеральных водах. Радон находится в водах только в рас­творенном состоянии. Его лечебные свойст­ва основаны на излучении им α-лучей, а так­же образовании активного налета из продук­тов распада радона, усиливающих действие самого радона.

Рассказ о минеральных водах Пятигорска был бы неполным без упоминания о Пяти­горском провале. Все прекрасно помнят, как герой романа Ильфа и Петрова «Двенадцать стульев» Остап Бендер продавал билеты на его реставрацию. Посещение провала остав­ляет неизгладимое впечатление. Вырублен­ный в горе тоннель с неровными каменны­ми сводами ведет к маленькой площадке, отгороженной металлической решеткой от пещеры. Через воронку в потолке пещеры видно небо, внизу теплое озеро с мутной голубой водой. Со дна озера постоянно под­нимаются пузырьки газа, ощущается запах сероводорода. В дореволюционный период в этом озере отдыхающие принимали целебные ванны, позднее провал был закрыт для купания и отдыхающие стали принимать ванны в теплой воде ручья, вытекающего из озера на поверхность. Своеобразный цвет воды озера обусловлен мельчайшими час­тичками коллоидной серы, присутствующей в воде.

Бальнеологический и грязевой курорт Ессентуки славится своей минеральной во­дой «Ессентуки № 17» и «Ессентуки №4». Откуда такие названия и в чем различия этих вод? В 1823 г., приехав в окрестности буду­щих Ессентуков, профессор () нашел в этой местности сплош­ные травянистые болота, среди которых вы­делялись лужи с характерным минеральным налетом по краям. Нелюбин шаг за шагом продвигался по болоту, отмечал все сколько-нибудь заметные выходы минеральной воды, насчитав 23 источника. Он присвоил им номера по порядку от 1 до 23. До сих пор используется нумерация источников, приня­тая профессором Нелюбиным. Многие ис­точники из-за скудости не использовались, что и объясняет пробелы в нумерации. Ми­неральная вода «Ессентуки № 17» и «Ессен­туки № 4» различается общей минерализаци­ей. Для первой она составляет 11,1-13,6 г/л, для

второй - 7,8-10,4 г/л. Самый южный и наиболее крупный ку­рорт Минеральных Вод - Кисловодск - сла­вится своими нарзанами. Целебные воды источника Нарзана известны с незапамят­ных времен и почитались у горцев. «Нарзан» с кабардинского языка переводится как «на­питок богатырей». Первое упоминание о ки­слом источнике встречается у Г. Шобера, но обстоятельное описание источника дано: «Только что зачерпнутая вода выделяет из себя с шипением, подобно луч­шему шампанскому вину, большое количест­во мелких воздушных пузырьков... Можно без отвращения и вреда пить ее столько, сколько захочешь». Существующие в Кисло­водске нарзаны (доломитный, сульфатный, желябовский) содержат одни и те же элемен­ты в разной пропорции и отличаются по степени насыщения газами и общей минера­лизацией.

Вероятно, первое бутилирование минеральной воды относится к концу XVIII в. Н: курорте Екатерининские Воды /\1 верст о: г. Царицына, ныне Волгоград) минеральную: воду разливали в стеклянные бутылки и раз­возили в различные города и села Россиг: «в каждый год довзимая с бутыли по четыре копейки». Позднее розлив минеральной воды был освоен и на других курор­тах. Так, в 1847 г. впервые на Кавказских Ми­неральных Водах по инициативе и указанию наместника Кавказа было разлито 300 бутылок воды «Ессентуки № 17», часть которых отправили в г. Николаев адмиралу Уже в 1860-х гг. бутылки с ессентукской во­дой развозили в Москву, С.-Петербург, Рос­тов, Владикавказ, Тифлис. К началу 1870-х г: постоянная продажа воды была налажена в(всех крупных городах России. Интересно, что уже в 1852 г. во избежание подлога в обмана минеральная вода для ванн стала от­пускаться в бочках только по специальных билетам. Причиной этому стали предприим­чивые казаки. Они приезжали на реку Под-кумок (протекает через район Кавказски! Минеральных Вод), набирали там воду, бро­сали в нее поваренную соль, которая разме­шивалась по дороге. Самодельные ванны обогревались раскаленными на костре чугун­ными ядрами или камнями. Если соли былс мало, то воду выдавали за «Ессентуки № 4 если много - за «Ессентуки № 17».

Современное производство бутилированной минеральной воды начинается с процес­са ее добычи в месторождениях. Месторож­дением минеральной воды принято называть ее скопление в объемах, удовлетворяющие потребности народного хозяйства. На по­верхности Земли минеральные воды образу­ют источники или выводятся скважинами Выделяют низкодебитные (0,001-1,0 л/с среднедебитные (1-10 л/с) и высокодебитные (1000л/с) источники минераль­ной воды. Добытая вода по трубопровода или в цистернах поступает на завод розлива минеральной воды, где подвергается предва­рительной фильтрации с помощью пескя Затем ее обеззараживают бактерицидным; лампами или сульфатом серебра. В обеззара­женной воде проводят стабилизацию железа(И) аскорбиновой или лимонной кисло­той. Для удаления посторонних запахов (се­роводород, бром) воду пропускают через анионит. Полученную таким образом воду охлаждают на охладителе и фильтруют вто­рично. Для этого используют песок, титано­вые, керамические или бумажные фильтры. После всех очисток минеральную воду насы­щают углекислым газом

(процесс сатура­ции), разливают в бутылки и герметично упаковывают. Бутилированные минеральные воды де­лят на две группы: лечебно-столовые с ми­нерализацией 2-8 г/л и лечебные с минера­лизацией 8-12 г/л. К питьевым лечебным относятся также воды с минерализацией меньше 8 г/л, если они содержат биологиче­ски активные микроэлементы (железо, мышьяк, бром, иод и др.) в количествах, пре­вышающих установленные нормы.

Приведенные в статье факты будут полез­ны учителю химии при рассмотрении воды, растворов, щелочных и щелочно-земельных металлов, углерода, серы, галогенов. Включе­ние такого материала в урок будет способст­вовать установлению межпредметных связей химии со школьными курсами биологии (валеологический аспект), географии, истории,
литературы..

В средствах массовой информации зачастую проскальзывают сведения о том, что минеральная вода, предлагаемая покупателю торговой сетью, оказывается подделкой. Я решила убедиться, насколько объективно это мнение.

Основная часть.

Я изучила качество воды четырёх видов: Меркурий, Подземный дар, Ессентуки 4 (минеральная вода, приобретённая в аптеке), Нартпсыне.

Провела исследования на наличие в их составе ионов: K+, Na+, Ca2+, Mg2+, Cl-, SO42-, HCO3- .

Наличие ионов K я определяла по изменению окрашивания пламени. Брала стеклянную палочку со вплавленной в неё проволочкой, смачиваю проволочку раствором HCl и прокаливаю до тех пор, пока окрашивание не исчезнет. После этого раскалённую проволочку опускаю в минеральную воду. Затем вношу проволочку в несветящуюся часть пламени и рассматриваю характерное бледно – фиолетовое окрашивание.

Итак, результаты показали мне, что во всех приобретённых мною минеральных водах присутствуют ионы K.

Ионы Na окрашивают пламя в ярко жёлтый цвет. Реакция весьма характерна, её проводила так же, как аналогичную реакцию калия. Результат показал мне, что в этом случае не во всех водах присутствуют ионы натрия. Только в трёх видах воды (Меркурий, Нартпсыне, Ессентуки) оказались эти ионы.

Для обнаружения ионов Mg я провела капельную реакцию. Для её выполнения на полоску фенолфталеиновой бумаги нанесла каплю исследуемой воды и каплю 2 н. раствора аммиака . бумага окрашивается в красный цвет, что зависит как от присутствия избытка NH4OH, так и от образования гидроокиси магния.

Далее, держа бумагу над пламенем, осторожно высушила её. При этом аммиак и вода улетучиваются и красная окраска исчезает. Если обработать бумагу каплей воды, то в присутствии ионов Mg она снова покраснеет, в отсутствии Mg бумага останется бесцветной.

Результаты проделанных опытов показывают, что в них действительно присутствуют ионы магния.

Для нахождение ионов Ca я использовала реакцию окрашивания пламени. В присутствии этих ионов пламя должно окраситься в кирпично-красный цвет. Лишь в 3 образцах воды вышел такой результат (Меркурий, Ессентуки, Нартпсыне).

Для обнаружения сульфатов и хлоридов я провела следующие опыты: к разным образцам воды добавила хлорид бария (если при добавлении выпадает белый осадок, то в воде большое содержание сульфатов) и получила такие результаты.:

Ессентуки 4- осадок не выпал, но жидкость окрасилась в мутно белый цвет.

Нартпсыне – не наблюдалось признаков наличия исследуемых ионов.

Проведённые мною опыты показали, что лишь в двух образцах содержатся сульфаты.

Ессентуки 4- образовался осадок.

Нартпсыне –осадка нет, но жидкость окрасилась в мутно белый цвет, что свидетельствует о незначительном содержании хлоридов.

Меркурий – образовался белый студенистый осадок.

Подземный дар – не наблюдалось признаков наличия исследуемых ионов.

Заключение. Выводы.

На основании экспериментальных опытов я сделала вывод, что данные о составе минеральных вод (Ессентуки, Меркурий, Подземный дар, Нартпсыне), приведённый на этикетках изготовителем, соответствует действительности.

Список используемой литературы.

1. Кавказские Минеральные Воды // Под общ. ред. . - М.: Вокруг света, 2006.

2. Меркушева минеральными вода­ми. - Пятигорск: Прайс, 2004.

3.Популярная библиотека химических элементов. Кн. 1. 3-е изд., испр. и доп. / Под ред. акад. -Соколова. - М.: Наука, 1983.

4.Соловьев Иванович Гесс. - М.: Изд-во АН СССР, 1962.

5.Страдынь Гротгус. - М.: Наука, 1966.

6.Химическая энциклопедия: В 5 т. Т. 3 // Гл. ред. . - М.: Большая российская энциклопедия, 1992.-С. 89.

7.Царфис природных лечебных бо­гатств СССР (курортологический аспект). - М.: Мысль, 1986.

8.Широкова и минеральные воды Са-репты // Природа№ 8. - С. 31.

9.Энциклопедический словарь. Т. Х1\/А. Издатели: , . - СПб., 1895. - С. 520.

10.Яшкичев этнос. Происхождение на­звания и истоки государственности. - М.: Издательский центр «Альфа» МГОПУ, 2005.

Лечебными минеральными водами называются природные воды, которые содержат в повышенных концентрациях те или иные минеральные (реже органические) компоненты, различные газы (углекислоту, сероводород, азот и др.), или обладают какими-либо специфическими физическими свойствами - радиоактивностью, температурой, реакцией среды и др., благодаря чему эти воды оказывают на организм человека то или иное действие.

Минеральные воды обладают выраженным биологическим действием - физиологическим, лечебным или токсическим - в зависимости от различной комбинации перечисленных выше компонентов и особенно от их концентрации.

Далеко не всякая минеральная вода может быть признана лечебной и тем более пригодной для внутреннего употребления. С лечебной целью используются воды подземных минеральных источников у мест их естественного выхода или воды, полученные путем бурения скважин на различную глубину. Подземные воды формируются из атмосферных вод или в результате метаморфоза древних морских вод, часто имеющих возраст в миллионы лет и залегающих на большей или меньшей глубине от земной поверхности. Подземные воды приобретают свойственный им химический состав, что связано с выщелачиванием разнообразных горных пород. Нередко минеральные воды глубинного происхождения на своем пути к поверхностным выходам смешиваются с атмосферными водами и образуют новые типы вод.

Выход естественных источников на поверхность иногда отстоит далеко от мест формирования минеральной воды. Далекий подземный путь в 20-30 км проделывают, например, кисловодские нарзаны и некоторые воды пятигорских источников. Многолетние наблюдения за дебитом, солевым составом, с одной стороны, и величиной атмосферных осадков - с другой, показали, что время, в течение которого вода проходит этот путь, иногда составляет около года. По пути минеральная вода продолжает формироваться, обогащается новыми солями, теряет часть своих газов и тепла.

Ценные, по своим лечебным качествам минеральные источники встречаются в различных географических районах страны. Особенно много источников, пригодных для внутреннего применения, обнаружено в Закавказье - в Армении, Грузии, Абхазии и Азербайджане - и, пожалуй, еще больше на Северном Кавказе - в Северной Осетии, Кабарде и в районе . В последнем месторождении на небольшой сравнительно территории имеется более 100 действующих источников, из них 22 пригодны для внутреннего употребления и уже давно завоевали широкое признание.

У естественных выходов источников устраиваются каптажные колодцы, штольни или галереи. Многие из них являются сложными инженерными сооружениями.

За последние 10 лет почти все источники на курортах надежно захвачены буровыми скважинами (рис.1). Теперь можно получать минеральную воду из глубины 1-2-3 км. Вода глубинных буровых скважин абсолютно чистая, и дебит ее колеблется в незначительных пределах.

Лечебные свойства минеральной воды определяются ее физическим и химическим составом, температурой, реакцией, общей минерализацией, ионно-солевым составом, наличием газов и органических веществ. Различное качественное и количественное сочетание этих факторов обусловливает огромное разнообразие природных минеральных вод.