В царстве химических водорослей, или нерастворимые силикаты

Актуальность. В настоящее время трудно кратко сформулировать название XX столетия - век атомной энергии, век электроники, век компьютеров и т.д. Впрочем, он может быть назван и веком новых технологий и материалов, которые полностью преобразили всю сферу деятельности человека (состояние промышленности, сельского хозяйства, быта, медицины, здравоохранения и др.). В то же время, XX столетие может быть названо веком накопления отходов и загрязнения окружающей среды, ликвидация которых (например, химического оружия), требует огромных средств, что нарушает нормальное развитие мировой цивилизации.

Академик Н.А.Платэ сказал, что авангардным направлением развития науки и техники XXI века являются мембранные технологи. Значение мембранной технологии в последние годы резко возросло прежде всего как технологии, способной навести мост через пропасть, разделяющую промышленность и экологию.

Новизна: ознакомление с процессами химического взаимодействия при замедленной диффузии реагентов (компонентов).

Цель: создание набора эстетически привлекательных структур нерастворимых силикатов и их фотографирование

Задачи:

• Ознакомление с понятиями диффузии, гидролиза легко- и труднорастворимых солей;

• Подготовка реагентов;

• Выращивание «водорослей» в растворах силиката натрия различной концентрации, подбор оптимальных условий;

• Фотографирование изменение структур нерастворимых силикатов во времени;

• Создание альбома структур нерастворимых силикатов с описанием экспериментов.

Объект исследования: нерастворимые силикаты некоторых металлов – железа, хрома, никеля, алюминия, меди, марганца.

Предмет исследования: процесс образования нерастворимых силикатов.

Методы исследования:

• практический (проведение синтеза нерастворимых силикатов, реакцией обмена )

• аналитический (выводы, сравнения, гипотезы, полученные в ходе эксперимента).

Практическая направленность: Данный проект имеет, в основном, эстетическую направленность. Смысл проекта – формирование окрашенных структур (полупроницаемых оболочек) из труднорастворимых силикатов и гидратированных оксидов переходных металлов в среде с замедленной диффузией – геле, содержащем силикат натрия («канцелярский клей»). Результаты проекта могут использоваться на уроках и во внеклассной работе с целью привлечения внимания и интереса школьников к предмету химия, к исследовательской деятельности, к новым современным направлениям в науке и технике.

ВЫВОДЫ

В работе кратко изложены сведения о солях поливалентных металлов и силикатах; рассмотрены процессы гидролиза и диффузии; в материале о диффузии особое место уделено явлению осмоса; представлены фотоматериалы об опытах по выращиванию мембранных структур в школьной лаборатории.

В результате исследования мы узнали о процессах химического взаимодействия при замедленной диффузии реагентов; познакомились с понятиями мембрана и мембранные технологии, областями их использования; описали опыты по «выращиванию силикатных водорослей»; создали фотоальбом «В царстве химических водорослей»( приложение 4 «Фотоальбом»)

Список использованной литературы

1. Айлер Р. Химия кремнезема: пер. с англ.- М., 1982. Ч.1. (стр.223-227)

2. Днепровский А. С, Темникова Т. И., Теоретические основы органической химии, Л., 1979;

1. Николаев Н. И., Диффузия в мембранах, М., 1980

2. https://ru.wikipedia.org

3. http://www.nanometer.ru/2011/11/08/uchitelu_263927.html

4. http://privetstudent.com/kursovyye/kursovyye-po-geologii/707-metody-vyraschivaniya-kristallov.html

Набиуллина С. М.,

ГАПОУ «Бугульминский машиностроительный техникум»,

МБОУ «Средняя общеобразовательная школа №4»;

научные руководители: Бердникова О.Н., Новикова О.И.