Учебно-исследовательская работа «Экспресс-анализ загрязнённости воздуха аммиаком»
22 июля 2021
Общая информация
Можно прожить около месяца без еды, несколько дней без воды, но без воздуха не проживёшь и нескольких минут. Мы редко думаем об океане газа без цвета и запаха вокруг нас. И о более 14 кг воздуха, которые проходят через наши лёгкие за день, мы думаем не больше, чем рыба о воде, в которой плавает. А чем мы дышим и что кроме азота и кислорода может еще присутствовать в атмосферном воздухе?
Например, аммиак (NH3). Среднегодовая концентрация этого газа в крупном городе может превысить санитарную норму в 1,5 раза.
Аммиак поступает в атмосферу в результате распада органических азотсодержащих веществ. Но основными источниками выделения аммиака являются азотнотуковые комбинаты, предприятия по производству азотной кислоты и солей аммония, холодильные установки, коксохимические заводы и животноводческие фермы, а также автотранспорт и теплоэлектростанции. Аммиак относится к числу важнейших продуктов химической промышленности, ежегодное его мировое производство превышает 180 млн тонн.
Применение и использование аммиака:
Аммиак является источником азота для живых организмов. Аммиак практически не сохраняется в окружающей среде. Он перерабатывается естественным путем, у природы есть много способов преобразования аммиака. В почве или воде растения и микроорганизмы быстро поглощают аммиак. После внесения в почву удобрений, содержащих аммиак, количество аммиака в этой почве уменьшается до приемлемого уровня за несколько дней. В воздухе аммиак продержится около 1 недели.
Аммиак относится к токсичным веществам, к IV классу опасности (малоопасные вещества). ПДК аммиака в атмосферном воздухе населенных мест составляет:
По физиологическому действию на организм аммиак относится к группе веществ удушающего и нейротропного действия, способных при ингаляционном поражении вызвать токсический отёк лёгких и тяжёлое поражение нервной системы. Пары аммиака сильно раздражают слизистые оболочки глаз и органов дыхания, а также кожные покровы. Пары аммиака вызывают обильное слезотечение, боль в глазах, химический ожог конъюнктивы и роговицы, потерю зрения, приступы кашля, покраснение и зуд кожи.
Хроническое отравление аммиаком вызывает расстройство пищеварения, катары верхних дыхательных путей и ослабление слуха.
Цель работы
Изучение загрязнённости воздуха вредными химическими веществами. Приобретение навыков и умений работы с простейшим средством химического контроля загрязненности воздуха (безаспирационным химическим дозиметром).
Данная работа выполняется с помощью класс-комплект-лаборатории ЭХБ (экология, химия, биология) − комплекта оборудования, методических и дидактических материалов (далее − ЭХБ) или мини-экспресс-лаборатории «Пчёлка-У/м» (далее − МЭЛ «Пчелка-У/м»).
ЭХБ предназначен для проведения лабораторного практикума в средней общеобразовательной школе в рамках современных вариативных базовых программ по химии, биологии, экологии и др. предметов естественнонаучного цикла. Применим в средней общеобразовательной школе, учреждениях профессионального и дополнительного образования.
Класс-комплект-лаборатория ЭХБ позволяет:
Класс-комплект-лаборатория ЭХБ в целом и её отдельные составляющие удовлетворяют требованиям межпредметной унификации, и могут входить в состав оснащения кабинетов химии, биологии, географии, естествознания, учебно-исследовательских центров и лабораторий, дополняя имеющуюся учебно-материальную базу по актуальному направлению практических работ по оценке экологического состояния факторов окружающей среды.
МЭЛ «Пчёлка-У/м» – модификация универсальной МЭЛ «Пчелка-У», предназначенная для определения количества диоксида углерода в воздухе, тестовой оценки состава воды и почвы.
Основное оборудование из ЭХБ/МЭЛ «Пчелки-У/м»:
Дополнительное оборудование из кабинета: секундомер.
Ход работы
1.
Подготовьте индикаторную полоску тест-системы «Аммиак». Для этого отрежьте край индикаторной полоски вместе с небольшим (не более 2 мм глубиной) участком тканевой основы.
Примечание. При работе с тест-системой «Аммиак» следует руководствоваться соответствующей инструкцией, имеющейся на обложке тест-системы.
2.
С помощью пипетки полимерной поместите в камеру полиэтиленовую 1–2 капли 10% раствора аммиака из флакона, герметично закройте её и выдержите 3–5 мин для насыщения воздуха аммиаком.
3.
Поместите подготовленную полоску в камеру, закрепив её на нитке или скотче, и снова загерметизируйте камеру.
Примечание. Полоска не должна соприкасаться с каплей аммиачной воды.
4.
Отметьте время начала эксперимента пуском секундомера.
Отметьте по секундомеру время появления на срезе индикаторной полоски синего порогового окрашивания (индикационного эффекта).
5.
Оцените уровень концентрации аммиака в зависимости от времени возникновения пороговой окраски по данным таблицы №1:
Таблица №1
Пример. Индикационный эффект от воздействия паров аммиака возник через 10 секунд с начала эксперимента. По данным таблицы, концентрация аммиака составляет от 100 до 1000 мг/м3.
Обработка результатов и выводы
1. Занесите полученные результаты в таблицу по следующей форме:
Таблица №2
2. Проанализируйте полученные результаты и сделайте выводы об уровне загрязнённости воздуха аммиаком.
3. Используя данные о ПДК аммиака (см. выше ), ответьте на вопрос: допустима ли такая загрязнённость воздуха аммиаком?
Для консультации и по вопросам приобретения просьба обращаться:
gazlab@christmas-plus.ru
8 (800) 302-92-25 (звонок по РФ бесплатный)
8 (812) 575-54-07, 575-55-43
Подписывайтесь на наш канал в Ютюбе!
Вы всегда будете в курсе наших последних новостей и сможете наглядно познакомиться с нашей продукцией.
Можно прожить около месяца без еды, несколько дней без воды, но без воздуха не проживёшь и нескольких минут. Мы редко думаем об океане газа без цвета и запаха вокруг нас. И о более 14 кг воздуха, которые проходят через наши лёгкие за день, мы думаем не больше, чем рыба о воде, в которой плавает. А чем мы дышим и что кроме азота и кислорода может еще присутствовать в атмосферном воздухе?
Например, аммиак (NH3). Среднегодовая концентрация этого газа в крупном городе может превысить санитарную норму в 1,5 раза.
Аммиак поступает в атмосферу в результате распада органических азотсодержащих веществ. Но основными источниками выделения аммиака являются азотнотуковые комбинаты, предприятия по производству азотной кислоты и солей аммония, холодильные установки, коксохимические заводы и животноводческие фермы, а также автотранспорт и теплоэлектростанции. Аммиак относится к числу важнейших продуктов химической промышленности, ежегодное его мировое производство превышает 180 млн тонн.
Применение и использование аммиака:
- в холодильной технике в качестве хладагента;
- в медицине. 10 % водный раствор аммиака известен как нашатырный спирт;
- в химической промышленности для производства азотных удобрений;
- как сырье в химической промышленности для производства взрывчатых веществ, полимеров, азотной кислоты, соды (по аммиачному методу), нейлона, капрона и других продуктов химической промышленности;
- жидкий аммиак используют в качестве растворителя;
- в сельском хозяйстве в качестве удобрения в виде аммиачной воды.
Аммиак является источником азота для живых организмов. Аммиак практически не сохраняется в окружающей среде. Он перерабатывается естественным путем, у природы есть много способов преобразования аммиака. В почве или воде растения и микроорганизмы быстро поглощают аммиак. После внесения в почву удобрений, содержащих аммиак, количество аммиака в этой почве уменьшается до приемлемого уровня за несколько дней. В воздухе аммиак продержится около 1 недели.
Аммиак относится к токсичным веществам, к IV классу опасности (малоопасные вещества). ПДК аммиака в атмосферном воздухе населенных мест составляет:
- максимально разовая – 0,2 мг/м3;
- среднесуточная – 0,04 мг/м3.
По физиологическому действию на организм аммиак относится к группе веществ удушающего и нейротропного действия, способных при ингаляционном поражении вызвать токсический отёк лёгких и тяжёлое поражение нервной системы. Пары аммиака сильно раздражают слизистые оболочки глаз и органов дыхания, а также кожные покровы. Пары аммиака вызывают обильное слезотечение, боль в глазах, химический ожог конъюнктивы и роговицы, потерю зрения, приступы кашля, покраснение и зуд кожи.
Хроническое отравление аммиаком вызывает расстройство пищеварения, катары верхних дыхательных путей и ослабление слуха.
Цель работы
Изучение загрязнённости воздуха вредными химическими веществами. Приобретение навыков и умений работы с простейшим средством химического контроля загрязненности воздуха (безаспирационным химическим дозиметром).
Данная работа выполняется с помощью класс-комплект-лаборатории ЭХБ (экология, химия, биология) − комплекта оборудования, методических и дидактических материалов (далее − ЭХБ) или мини-экспресс-лаборатории «Пчёлка-У/м» (далее − МЭЛ «Пчелка-У/м»).
Класс-комплект-лаборатория ЭХБ позволяет:
- выполнять под руководством и наблюдением учителя актуальные опыты и эксперименты с использованием полностью готовых компонентов на основе пооперационно визуализированных алгоритмов выполнения практических работ, регламентированных прилагаемым учебно-методическим пособием с комплектом карт-инструкций, изданным ГК «Крисмас» типографским способом (36 опытов и экспериментов);
- обеспечивать необходимым оборудованием практические работы в классе, учебной лаборатории, в полевых экспедиционных условиях;
- проводить относительно простые практические работы и практические работы повышенного уровня сложности с применением методик выполнения измерений по тематике оценки экологического состояния воды, воздуха, почвы, и проблемам оценки доброкачественности продуктов питания;
- выполнять учебные исследовательские проекты (в том числе и международного уровня), основанные на комплексном экологическом мониторинге объектов окружающей среды, представленных на локальной территории.
- влияние факторов среды на растения;
- влияние факторов среды на животных;
- влияние факторов среды на безопасность жизнедеятельности человека и его здоровье;
- биологический круговорот веществ;
- жизнь в различных средах;
- экологические аспекты урбанизации;
- потребление химических веществ из природы;
- химическое загрязнение окружающей среды и пр.
Класс-комплект-лаборатория ЭХБ в целом и её отдельные составляющие удовлетворяют требованиям межпредметной унификации, и могут входить в состав оснащения кабинетов химии, биологии, географии, естествознания, учебно-исследовательских центров и лабораторий, дополняя имеющуюся учебно-материальную базу по актуальному направлению практических работ по оценке экологического состояния факторов окружающей среды.
МЭЛ «Пчёлка-У/м» – модификация универсальной МЭЛ «Пчелка-У», предназначенная для определения количества диоксида углерода в воздухе, тестовой оценки состава воды и почвы.
Основное оборудование из ЭХБ/МЭЛ «Пчелки-У/м»:
- лабораторная посуда и инструментарий (пипетка полимерная, ножницы, камера полиэтиленовая);
- готовые реагенты (раствор аммиака (10%) во флаконе);
- тест-система «Аммиак».
Дополнительное оборудование из кабинета: секундомер.
Ход работы
1.
Подготовьте индикаторную полоску тест-системы «Аммиак». Для этого отрежьте край индикаторной полоски вместе с небольшим (не более 2 мм глубиной) участком тканевой основы.
Примечание. При работе с тест-системой «Аммиак» следует руководствоваться соответствующей инструкцией, имеющейся на обложке тест-системы.
2.
С помощью пипетки полимерной поместите в камеру полиэтиленовую 1–2 капли 10% раствора аммиака из флакона, герметично закройте её и выдержите 3–5 мин для насыщения воздуха аммиаком.
3.
Поместите подготовленную полоску в камеру, закрепив её на нитке или скотче, и снова загерметизируйте камеру.
Примечание. Полоска не должна соприкасаться с каплей аммиачной воды.
4.
Отметьте время начала эксперимента пуском секундомера.
Отметьте по секундомеру время появления на срезе индикаторной полоски синего порогового окрашивания (индикационного эффекта).
5.
Оцените уровень концентрации аммиака в зависимости от времени возникновения пороговой окраски по данным таблицы №1:
Таблица №1
|
Время возникновения пороговой окраски, секунды |
90 | 60 | Менее 3 |
|
Концентрация аммиака, мг/м3 |
10 | 100 | 1000 |
Пример. Индикационный эффект от воздействия паров аммиака возник через 10 секунд с начала эксперимента. По данным таблицы, концентрация аммиака составляет от 100 до 1000 мг/м3.
Обработка результатов и выводы
1. Занесите полученные результаты в таблицу по следующей форме:
Таблица №2
|
Объём воздуха в камере, м3 (приблизительно) |
Количество капель водного аммиака |
Время порогового срабатывания тест-системы, с |
Фактическая концентрация паров аммиака, мг/м3 |
2. Проанализируйте полученные результаты и сделайте выводы об уровне загрязнённости воздуха аммиаком.
3. Используя данные о ПДК аммиака (см. выше ), ответьте на вопрос: допустима ли такая загрязнённость воздуха аммиаком?
Для консультации и по вопросам приобретения просьба обращаться:
gazlab@christmas-plus.ru
8 (800) 302-92-25 (звонок по РФ бесплатный)
8 (812) 575-54-07, 575-55-43
Подписывайтесь на наш канал в Ютюбе!
Вы всегда будете в курсе наших последних новостей и сможете наглядно познакомиться с нашей продукцией.