Вероника Тапханаева
Конспект НОД «Выпаривание соли»

Конспект

В подготовительной группе :

Тема : Выпаривание соли

Выполнила : Тапханаева В. А.

Цели. Формирование представлений об испарении воды. Развитие способностей к преобразованию.

Материал. Картинка с изображением моря, реки, соляного озера; соль пробирка, спиртовка.

Методические указания

Воспитатель. Ребята, помните наш опыт с капелькой одеколона? Что произошло с этой капелькой? (Она испарилась.) Что значит - испарилась? (Исчезла.) Да, она исчезла, но не сразу. Она становилась все меньше, сначала была большая, а потом испарялась, испарялась и совсем исчезла. А что еще может испариться? (Вода. Жидкости.) Правильно, все жидкости могут испаряться : чем вода, которая течет из крана, отличается от воды в море? (вода в море соленная.) Правильно, вода в море соленная, и если попробовать ее на вкус, то мы почувствуем соль. А вот вода, которая течет из крана, - несоленая, и ее можно пить. Вода в речке тоже соленная. Но мы с вами знаем, что людям нужна соль - ее добавляют в пищу, чтобы было вкусно. Вы, наверное, замечали, что когда ваша мама готовит, то она солит суп , котлеты, пельмени и другие блюда, а иначе будет невкусно есть. Откуда же берется соль? Существуют соляные озера, вода в которых очень соленная. (показывает иллюстрацию.) Когда вода испаряется, соль, которая в была воде, остается. Посмотрите на картинку : соль лежит по берегам озера… Эту соль можно собирать и добавлять в пищу Но можно и самим получить соль. Давайте проведем опыт и получим из соленной воды соль.

У меня стакан с водой, а в банке-соль. Попробуйте ее на вкус - соленная? Я кладу соль в воду, размешиваю. Видите в стакане с водой соль? Может она исчезла – ее же не видно? Как доказать, что она никуда не делась? Да, она осталась в воде – вода стала соленная. (пробует воду на вкус, морщится.) Какая соленая! Кто хочет попробовать? Эта вода очень соленная, потому что в ней есть соль. Но мы эту соль не видим. Перед нами сложная задача : у нас вода с солью, то есть соленная вода. А можно обратно отделить соль от воды? Кто знает?

Важно стимулировать умственную активность детей и получить от них разные ответы, а затем подвести к выводу : «Воду нужно нагреть» .

Воспитатель. Хорошо. А если воду нагреть, то что получиться?

Дети. Вода улетит, а соль остается.

Воспитатель. Очень интересная идея. Давайте проверим – действительно ли, если сильно нагреть воду, удастся отделить соль отводы. Чтобы получилось из соленной воды соль, надо из соленой воды соль, надо соленую воду выпарить , т. е испарить. Вода испарится, а соль останется. Как можем испарить воду? Что надо для этого сделать?

Дети. Нагреть воду.

Воспитатель. Сейчас проведем опыт. Нагреем соленую воду и посмотрим, что будет.

Воду наливают в пробирку или столовую ложку и нагревают на пламени спиртовки. Через некоторое время вода закипает, появляется пар.

Педагог спрашивает : «Ребята, видите, вода испаряется – уже появился пар. Вода превращается в пар».

Через некоторое время на дне пробирки начинает появляется соль.

Педагог спрашивает : «Ребята, видите, что там на дне появилось белое? Что это? (соль.) Да это соль. Значит, правы были те, кто сказал, что нагреем воду и выделим соль. А куда же делась вода? Ведь сначала у нас были вода и соль, а теперь соль есть, а вода исчезла. Правильно, вода испарилась, а соль осталась.

Воду из пробирки выпаривают почти до конца , пока на стенках и на дне пробирки не будет хорошо видна осевшая соль.

Воспитатель. Воду мы нагревали и она (испарилась) . Вода превращается в (пар) . Очень хорошо!

Публикации по теме:

Конспект сюжетно-ролевой игры «Юные исследователи в лаборатории соли» КОНСПЕКТ ПО СЮЖЕТНО-РОЛЕВОЙ ИГРЕ: «ЮНЫЕ ИССЛЕДОВАТЕЛИ В ЛАБОРАТОРИИ СОЛИ» В ПОДГОТОВИТЕЛЬНОЙ К ШКОЛЕ ГРУППЕ. Воспитатель: Боровских Ольга.

Конспект занятия по нетрадиционному рисованию: Рисование по соли «Олешка». Предварительная работа: просмотр мультфильма «Олешка – белые.

Конспект занятия в средней группе «Свойства сахара и соли» Ход непосредственно образовательной деятельности Дети к нам пришло письмо на электронную почту. Что же там написано? Да это же маша нам.

Актуальность. Исследовательская деятельность в детском саду - это весело и увлекательно. Ребенок по своей натуре – исследователь. Неутолимая.

Все ребята очень любят играть с песком и рисовать мелом на асфальте. Мы в нашей средней группе сделали красивую "радугу" в стаканчиках, используя.

Открытое занятие по экспериментальной деятельности в подготовительной группе в соответствии с ФГОС «Выпаривание соли» Цель: формирование представлений детей об испарении воды и кристаллизации соли и её свойствах через исследовательскую деятельность. Задачи.

Экология познания: Чем отличается морская соль от обычной и насколько загрязнение воды влияет на её качество? Любопытные химические опыты и опровержение популярных мифов о полезности морской соли.

Чем отличается морская соль от обычной и насколько загрязнение воды влияет на её качество? Любопытные химические опыты и опровержение популярных мифов о полезности морской соли.

Происхождение морской соли и способы её добычи:

Вообще-то, по большому счету, вся, добываемая на планете соль происходит из морской воды - именно из нее выпадают в осадок кристаллы галита и не важно, современная это вода или покрывавшая нашу планету миллионы лет назад. Но общепринятое деление все-таки существует. Кодекс Алиментарис трактует соль «как кристаллический продукт, состоящий минимум на 97% из хлорида натрия на сухое вещество (это важно), ее добывают из моря, из подземных соляных шахт и природных рассолов».

Однако, усилия современных маркетологов, направленные именно на морскую соль, уже сформировали целый набор штампов и породили на их основе современную мифологию. Давайте что-ли разберемся, что из этих мифов реальность, а что фиалковый дым. :)

Вот это - моя сегодняшняя коллекция пищевой соли, которая продается как «морская».

Верхний ряд слева направо: шведская «пирамидальная» соль в хлопьях (1), серая соль (2) и флер де соль (3) из Геранды (Франция)

По центру слева направо: крымская розовая соль (4), мелкая морская соль ноунейм (5), соль Мертвого моря из Израиля (6).

Нижний ряд слева направо: гавайская красная (7) и зеленая соль (8), «флер де соль» озера Баскунчак (9), и морская соль для ванн еще из СССР (10).

Как не запутаться в этом разнообразии, и выбрать то, что действительно является натуральным продуктом, а что из этого можно заключить в кавычки?

Давайте разбираться.

А заодно и посмотрим в лицо фактам «полезности», «природности» и прочим устойчивым клише, которыми полны околонаучные и околопопулярные статьи о морской соли. :)

I. МИФ ПЕРВЫЙ

Морская соль - естественного происхождения или экономика должна быть экономной.

Современному производству соли важен вовсе не источник, а способ ее производства - масштабы, технологичность, издержки и всякая прозаическая материя в виде дополнительных плюшек - получения сопутствующих минералов из отходов производства. А иногда и сама соль выступает в роли отходов побочного продукта.

Всяко проще и дешевле вскрыть сформированный миллионы лет назад подземный или подводный соляной купол черпать оттуда соль хоть комбайнами, хоть насосами. И именно эта соль, каменная, добытая шахтным способом или озерная, самосадочная - есть та, над которой потрудилась и сегодня трудится природа. Наша задача - взять и не растерять в окончательном продукте то, что уже существует.

Способ же искусственной кристаллизации галита в бассейнах из морской воды, а именно этим и занимаются все морские промыслы, называется «садкой соли» и является, по сути, формированием соляных кристаллов в определенных условиях. То есть да, природные факторы, безусловно, присутствуют - вода, ветер, деревянные грабли, глиняная почва, вот это всё... Но чаще всего соляные бассейны - это сложные гидротехнические сооружения, которые к тому же используются сезонно. Морская вода закачивается насосами в многоступенчатые «соляные садки» со сложной системой перетоков и каналов и проходит несколько стадий испарения и концентрации соляного рассола - очистку от механических примесей и ила, осаждение «сопутствующих» растворенных элементов в виде гипса, доломита, кальцита, мирабилита и т. д. и только в предпоследнюю очередь осаждается галит. Все это сложное бассейное хозяйство требует ухода, недюжинных навыков персонала, а кое-где и вовсе ручного труда. Порядок осаждения солей из рассола - и есть тот важный «секрет» каждого промысла, поскольку зависит от погоды, климата и умелости салинье. И еще куда-то надо девать оставшуюся воду и оставшиеся в ней минералы, растворимость которых лучше галита - это бораты, сульфаты, магний и прочая таблица дедушки современной химии. (На сколько я знаю, в Крыму даже функционировал завод по получению жидкого брома и магниевых солей, что скорее всего давало дополнительную копеечку промыслу).

На фото - примерно в таком виде получают соль из морской воды - песчинки, частички глины и разные другие штуки, о которых речь впереди. Поэтому после «сбора урожая» галит проходит еще несколько стадий созревания - очистку теперь уже от «земляного» или «человеческого» фактора, промывку, сушку. Там же, где объемы добычи соли морским способом достаточно велики, раздельное осаждение не применяется, соль просто собирают комбайнами и подвергают очистке (США, Италия, Турция, Кипр). Либо применяют современные технологии - глубоководные насосы, искусственные бассейны под навесами с регулируемой подачей воздуха (Гавайи). Ту или иную часть соли подвергают обычному рафинированию - растворению и кристаллизации в вакуум-аппаратах.

И здесь проходит первая граница естественности, сиречь «натуральности». Ну, отчасти субъективная, конечно:

Соль, которую осаждают из морской воды и разве что промывают концентрированным рассолом, получают в считанных местах. Это соль:

Соль, которую осаждают из морской воды с помощью высокотехнологичного оборудования или подвергают рафинированию или модификации разного типа. Это соль

А мировая экономика все давно поняла про морскую соль - кустарная или полукустарная ее добыча едва ли составляет процент от всего мирового производства, поскольку объективно даже для крупных производителей затраты гораздо выше, чем для добычи каменной или самосадочной соли, а объемы получения гораздо меньше. Тем более высоки затраты у традиционных предприятий, где вообще все делается дедовскими методами и поддерживается на плаву благодаря туризму и принятой практике «защиты традиционного наименования».

Отсюда и ее повышенная цена, которую нужно как-то оправдать.

О микроминералах, содержащихся в соли, их пользе и вреде:

Еще на берегу я хотела бы пояснить пару моментов, которые взяла за точки отсчета.

1. Приставки «макро-» «микро-» в отношении химических элементов как составляющих пищи в последнее время активно заменяются приставкой «олиго-», которая вообще-то буквально означает «незначительный» и указывает на отклонение от нормы в сторону уменьшения чего-либо.

Между тем это вполне научные термины, как объясняют нам энциклопедии. Макроэлементы пищевые - это содержащиеся в пищевых продуктах химические элементы, суточная потребность в которых измеряется не менее чем десятыми долями грамма, это: Na, K, Ca, Mg, P и т. д. То есть - это два знака после запятой.

Микроэлементы пищевые - элементы, содержащиеся пищевых продуктах в низких концентрациях и необходимые для нормальной жизнедеятельности. Металлы (Al, Fe, Сu, Mn, Zn, Mo, Co, Ni, Sr и др.) и неметаллы (I, Se, Br, F, As, В). Обычно их измеряют тысячными долями процента и ниже - это три или четыре знака после запятой.

Все, что меньше этих количеств - это так называемые «следовые» количества, то есть находящиеся на пределе точности измерений существующими методами.

2. Нормативы для соли (ГОСТ), принятые в нашей стране, никак не выделяют морскую соль из остальных, регламентируя разницу показателей лишь по степени очистки. Плюс санитарные нормативы на содержание вредных веществ. Собственно такие же нормативы действуют и во всем мире, отличаясь лишь деталями.

3. Данные и цифры я брала с упаковок соли, сертификатов анализов производителей (приличные производители держат их в открытом доступе) и данных анализов, выполненных по заказам производителей и независимых исследований. Ссылки - по ходу дела.

Итак.

II. МИФ ВТОРОЙ

Морская соль - содержит меньше хлорида натрия и больше йода, чем «обычная» соль.

В сравнениях и опытах участвует соль вот с первого фото.

Вот ее характеристики.

Так ли это на самом деле, видно уже из таблицы. Согласно Кодекс Алиментарис, чтобы соль получила приставку «пищевая» она должна содержать не менее 97% хлорида натрия в сухом остатке. Вся соль, что не укладывается в этот норматив, относится к категории сельскохозяйственной (для животных) или технической (косметика, лампы и плиты и т. п.)

Здесь представлены водоемы разной величины и разного географического положения. Очевидно, что и состав соли должен отличаться. Но на самом деле это большое разнообразие позволяет выделить всего две группы - соль промышленного и традиционного способа производства. Сравним сначала доступные показатели промышленно добытой соли с нормативом, принятым в нашей стране.

Отлично видно, что по содержанию хлорида натрия соль этих марок соответствует рафинированной соли высшего качества, то есть той самой «обычной» соли, которая в любом случае содержит все те же макроэлементы и все в тех же пределах. И это понятно. Любой промышленный способ добычи соли включает в себя ее очистку тем или иным способом, на выходе выдавая рафинированную соль обычного качества, не имеющую никаких преимуществ перед другими видами соли. Например, для израильской компании основным видом деятельности является производство химических удобрений, а пищевая соль - лишь побочный продукт. К тому же минеральный состав воды Мертвого моря просто не позволяет напрямую получать из нее соль пищевого качества.

Если же взглянуть на содержание йода... Вы его видите? Вот и я не вижу. Просто потому, что все соединения йода летучи и неустойчивы, и к тому моменту, как соль расфасуют в пачки, они благополучно распадаются. Существующая же в продаже морская соль «йодированная» - это рафинированная морская соль с добавлением йода. Йод, кстати, добавляют исключительно в рафинированную соль просто потому, что другие макроэлементы, которых больше в неочищенной соли, способны вытеснять йод из его калийных соединений - и в итоге он снова улетит.

И, как и в любую мелкую соль, в морскую соль добавляют противослеживающий компонент.

Таким образом, содержание макроэлементов в рассмотренных образцах ясно демонстрирует, что мнимые «преимущества» морской соли промышленной добычи таютсиреневым туманом, как и испаряющийся прямо на морском берегу йод. То есть от названия «морская» остается лишь морская вода как источник ее получения.

Важный показатель натуральности морской соли и свидетельство того, что соль не подвергалась обработке - это показатели 8 и 9. «Нерастворимый остаток» - это примеси, а «Влага» - это вода, встроенная в кристаллическую решетку соли. Про них поговорим чуть позже, когда будет, предмет для разговора, а пока данные нам даже не намекают на их присутствие.

И этот факт говорит нам о том, что вся морская соль крупных производителей ничем не лучше других видов соли - каменной или выварочной, а значит, всю сумму сверх обычной цены мы платим за маркетинг.

И еще. Как хотите, но вот эти вот исковерканные латинские слова в названиях, на мой взгляд ставят бренды на одну доску с «Panassonik», «Abibas» и подобными артефактами.

Ок. Но, может быть, действительно имеет преимущество и стоит своих денег соль натуральная, добытая вручную традиционным способом?

Заодно развеем еще один миф.

III. МИФ ТРЕТИЙ

Морская соль - источник ценных минералов или залежи «драгоценных камней и золотого песка в недрах организма».

Взглянем на еще одну таблицу, которая сравнивает с нормативами морскую необработанную соль, какая мне доступна на сегодняшний момент.

Что же мы видим здесь? Йода нет и здесь, или он находится в таком незначительном количестве, что не имеет даже профилактического значения. Но зато имеет маркетинговое. :) Припертые к стенке производители и ритейлеры, скрепя сердце, признают, что содержание йода в их продукте настолько мало, что их соль не может быть рекомендована даже в профилактических целях.

Говоря о макроминеральном составе, мы снова убеждаемся, что и натуральная морская соль не выходит за рамки обычного содержания для нерафинированной соли первого и второго сорта, к которым, кстати, относится большинство сортов натуральной каменной соли.

А что же там с микроминералами? Желая показать насколько их продукция уникальна, некоторые производители и ритейлеры заказывают независимые исследования своих образцов на наличие в них микроминералов всеми существующими физико-химическими методами.

В нижней части таблицы отражены только те элементы, в отношение которых введены предельно допустимые концентрации их в пищевых продуктах и таблица помогает понять, чего и сколько. Я не стала приводить здесь хвосты таблиц с полными данными, но в результатах исследований отражены 4/5 всей таблицы Менделеева, включая тяжелые металлы, редкие, редкоземельные, трансурановые, радиоактивные элементы. В природе в чистом виде они не встречаются, но входят в состав некоторых минералов и морской воды. Все они находятся в образцах в так называемых «следовых» количествах, которыми так гордятся маркетологи морской соли.

Почему же важна вся эта математика? Часть этого химического компота - сильные яды и убивают оказывают воздействие сразу же или по прошествии некоторого времени, обладая способностью накапливаться в организме - все зависит от дозы. Так что сильный минеральный состав - спорная польза, на мой взгляд...

Однако, действие «следовых» элементов гораздо слабее выражено, чем действие макро-элементов. И самый главный тут натрий. И все производители морской соли говорят о сниженном количестве натрия в морской соли. Но если сложить первые две строчки таблицы, мы почти везде получим искомые 97-98%. Только одна соль Seltic Salt демонстрирует снижение суммарного показателя - 83%, но при этом снижение натрия вовсе не такое уж большое на фоне остальных. Значит по закону сохранения все того же дедушки Менделеева, в ней больше чего-то другого. И это другое - сульфиды, карбонаты и т. д. мало исследованы с точки зрения пищевой ценности.

Однако, многие отмечают, что морская соль все же менее соленая на вкус, чем «обычная» соль. Вот, кстати, термин, который ничего не значит, если разобраться. Лучше уж сравнивать рафинированную и нерафинированную соль. И тут таки - да, дегустаторы соли или чувствительные особы могут уловить различие.

Дело в том, что водные минералы кристаллизуются в основном в виде кристаллогидратов, поэтому и существует такой показатель как «содержание воды», определяющий содержание связанной воды. Возможно, именно ее присутствием в кристаллической решетке объясняется «менее соленый» вкус нерафинированной морской соли, который чувствуют некоторые.

Общепринятый норматив предписывает, что содержание хлорида натрия должно быть не менее 97% в «сухом веществе». То есть для проведения анализа из соли предварительно удаляют воду, а затем уже проводят измерения. В натуральной садочной соли, как допускают нормативы, может содержаться, 4-5 даже до 12 процентов воды (Франция), так что с учетом еще и нерастворимого остатка (примесей) получается менее 95% хлорида натрия, а значит, ослабевает соленый вкус. Однако, для того, чтобы «восполнить» привычные ощущения, возможно ее придется просто добавлять в большем количестве.

Еще раз оговорюсь - речь идет только о необработанной натуральной морской садочной соли. Всякая другая содержит меньше воды или не содержит ее совсем. Вода из морской соли удаляется разными способами. За миллионы лет в толще земной коры под чудовищным давлением происходят процессы перекристаллизации, образования новых соединений и т. д., поэтому состав каменной соли, например, довольно сильно отличается от морской. Еще один естественный процесс - хранение соли в буртах на морском берегу: осадки, ветер и солнце также способствуют химическим и физическим превращениям и удалению лишней влаги из соли. На крупных предприятиях по производству морской соли не могут терять столько времени, чтобы сушить соль естественным образом. Поэтому лишнюю воду удаляют из нее каким-либо промышленным способом.

Есть ли такая связанная вода в соли, помогает обнаружить достаточно простой физический опыт. Я взяла по 30г разной соли и нагрела ее в сухой, плотно закрытой посуде на песчаной бане в течение 10-15 минут.

Вся остальная гретая соль никакого налета на фольге не дала, что вполне адекватно отсутствию в ней влаги.

Дело в том, что «при нагревании выше 100°С,» ну вы поняли... Кристаллогидраты отдают воду, вода начинает испаряться, карета превращается в тыкву и уже при 150°С морская соль теряет все свои разрекламированные свойства.

Но и это еще не все. Есть еще один показатель натуральности, который тоже неплохо бы осветить. И это будет «нерастворимый остаток», которого нет в рафинированной соли, но который есть в соли натуральной.

IV. МИФ ЧЕТВЕРТЫЙ

«Вода - источник жизни» - миллионы бактерий не могут ошибаться.

До сих пор мы все искали пользу, растворенную в морской воде. Но. Есть еще один любопытный показатель - нерастворимый остаток. Это всевозможные загрязнения - натуральные или не очень. Очевидно, что он будет содержаться только в нерафинированной соли, каменная она или садочная - не важно. Для того, чтобы соль относилась к категории пищевой, этого нерастворимого остатка должно быть менее 1%.

Растворимые в воде соединения, «садящиеся» вместе с солью

Органические остатки морской флоры и фауны и т. п.

Ил, глина, песок, горные породы

Нефтепродукты, крошки металла или бетона, ржавчина и т. п.

В интернете можно найти очень красивые романтические розово-красные панорамы соляных бассейнов. Это «цветение» соленой воды дает прозаическая жизнедеятельность около сотни видов так называемой «галофильной» флоры и фауны - это мелкие рачки, водоросли и бактерии, приспособившиеся жить в крепких рассолах. Основа их жизнедеятельности не хлорофилл, а оранжевый краситель бета-каротин, который в последнее время причислен к важным антиоксидантам. Определенным способом эти продукты можно извлечь вместе с солью, и тогда она приобретает розовато-оранжевый цвет, но такая соль не является пищевым продуктом, а может быть использована в косметических продуктах или как источник бета-каротина.

И это еще не все виды бактерий, которые существуют в морской воде - болезнетворные палочки и кокки вполне выживают в соленой воде при концентрации 10-15% до трех месяцев. И если соль не подвергается никакой тепловой обработке выше 70°С. Они вполне комфортно себя в ней чувствуют и ждут своего часа.

Поскольку существуют строгие нормативы на содержание бактерий в пищевых продуктах, каждая партия французской соли органического происхождения проходит бактериологический контроль. Для сравнения рафинированная морская соль производства США проходит такой контроль один раз в год.

Если первые три загрязнения можно отнести к естественным, то четвертый пункт добавляет промышленная добыча. Именно поэтому большую часть садочной морской соли, добываемой открытым способом, подвергают той или иной очистке.

Ну-с, теперь посмотрим поближе.

Присутствие осадка обнаружить легче легкого, и с этим сталкиваются все, приготовляя, например, рассол для огурцов. Если брать некипяченую холодную воду и каменную, к примеру, соль.

Слева - направо: красная гавайская соль, серая соль, крымская соль, соль Мертвого моря. Невооруженным глазом видно, что цвет растворов несколько отличается.

Правда, красная «гавайская» соль и черная критская соль не относятся к натуральной соли, поскольку содержат искусственные добавки: активированный уголь и «очищенную» красную глину. Чуть не сказала «глину пищевого качества». :) Стоит сказать, что мутный поначалу раствор стал более прозрачным через сутки, в процессе отстаивания оба раствора очистились, почти все, что в них добавлено, осело-таки на дно. То есть никаких искусственных подкрашивающих компонентов, все натуральное-минеральное.

Чего нельзя сказать о модной «зеленой гавайской соли». В качестве добавки в ней содержится «органический экстракт зеленого бамбука», произведенный в Китае. На фото - пакет из-под этой самой модной соли. В процессе хранения слабый запах, конечно, давно уже выветрился, а все, что служило носителем экстракта оставило след не только на кристаллах соли, но и на экологически чистом бумажном пакете. :)

В качестве итога, давайте сравним, что же мы в итоге получаем на магазинных полках под названием «Морская соль». По сути все трескучие торговые названия - это все те же две большие категории соли - рафинированная и нерафинированная. Каждая из них имеет свои преимущества и недостатки, которые вытекают из их характеристик. опубликовано

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.

Опыт выпаривание соли в естественных условиях, презентация

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

Опыт растворимость веществ в воде (или очистка соли от примесей)

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:

Получением соли из морской воды человек начал заниматься с незапамятных времен, а конкретнее - тогда, когда появилась в его рационе растительная пища. Технология получения была довольно простой: от моря отделялись участки в виде лагун, в которых под действием солнца вода испарялась, а соль выкристаллизовывалась и осаждалась на дно. Ее собирали и употребляли в пищу.

Основной недостаток такой соли - большое количество «ненужных» для человеческого организма примесей: гипса, аншдрита, сульфата кальция. Однако по мере развития данной технологии было замечено, что соли, содержащиеся в морской воде, можно осаждать раздельно. С этой целью в одних бассейнах (подготовительных) производится осаждение указанных примесей, а в других (осадочных) - осаждение соли. Поваренная соль, полученная таким способом, гораздо чище, приятнее на вкус.

По приведенному принципу работают современные солепред-прнятия. Па Украине это Генический, Геройский сользаводы и сользавод «Соляное».

Как добывается поваренная соль из морской воды?

Предприятия по получению поваренной соли состоят из двух участков: 1) добычи и 2) переработки соли.

Первый участок - бассейновое хозяйство - включает в себя бассейны с перемычками и шлюзами, питательные обводные канавы и канавы для отвода маточного рассола, а также площадки для складирования свежедобытой соли. Бассейны подразделяются по своему назначению на подготовительные, запасные и садочные.

Поваренная соль из морской воды. Технологический процесс добычи поваренной соли включает следующие стадии: подготовку бассейновой системы к испарительному сезону, заготовку садочной рапы и ее хранение, садку, уборку и хранение соли.

В условиях Крыма подготовку бассейнов производят в конце ноября. Для этого оставшуюся соль растворяют морской водой, которую затем, после растворения соли, перекачивают в запасные бассейны.

Далее дно садочных бассейнов выравнивают, с помощью массивной металлической гладилки, представляющей собой сварную раму с ножами и перемещаемой солекомбанном. Дно бассейна после «глажки» просушивают, заливают небольшим слоем воды и оставляют до весны.

Весной бассейны опорожняют, дно выравнивают катками и заливают соответственно подготовленной садочной рапой, получаемой из морской воды путем естественного концентрирования испарением либо в подготовительных бассейнах, либо а естественных озерах (там, где они имеются). Садочная рана хранится в запасных бассейнах, отличительной особенностью которых, от подготовительных и садочных, является большая глубина (около 3 м).

Испарительный сезон на юге Украины и в Крыму начинается в апреле. По мере испарения воды из садочных бассейнов производится их доливка. В это же время происходит и выделение соли на дне бассейнов в виде слоя, толщина которого к концу испарительного сезона достигает 80 мм. Накопившаяся маточная рапа сбрасывается в море или озера. Уборку соли производят комбайнами и складируют здесь же, на берегу, в виде бугров. В буграх соль не только хранится, но и промывается атмосферными осадками.

Соль с бугров, по мере необходимости, с помощью автотранспорта или по железной дороге подается в цех переработки. В этом цехе ее несколько раз промывают садочной рапой с целью отмыть с поверхности ее частиц растворы солей магния. Промытую соль обезвоживают в центрифугах и направляют на сушку, а высушив, измельчают до требуемого помола на вальцевых мельницах и подают на фасовку. Расфасовывают готовый продукт в бумажные пачки (массой 1 кг) на специальных автоматах и направляют потребителям.

На пачках с солью указано, на каком сользаводе она изготовлена, ее помол, способ получения.

Извлечение минералов из морской воды

Несмотря на то что ныне известно не менее 60 растворенных в морской воде элементов, в промышленных масштабах извлекается всего лишь четыре. Это натрий, хлор (обычная поваренная соль), магний и некоторые его соединения, а также бром. В качестве побочных отходов в процессе получения поваренной соли или при извлечении магния добывают некоторые соединения кальция и калия. Обычно эти продукты получают либо в результате экстракции из морской воды, либо при переработке водорослей, концентрирующих кальций и калий. Следует, однако, отметить, что промышленное извлечение перечисленных элементов непосредственно из морской воды все еще не освоено. Предпринимались многочисленные попытки экстрагировать другие минеральные соединения из морской воды, однако промышленная добыча оказалась безуспешной. Запатентовано также немало способов извлечения из морской воды поваренной соли, магния и его соединений, брома, йода, калия, сульфата кальция, золота и серебра (Baudin, 1916; Cernik, 1926; Niccali, 1925; S. О. Petterson, 1928; Vienne, 1949).

Извлечение поваренной соли

Систематическое получение соли из морской воды было начато в Китае намного раньше 2200 г. до н. э. Веками многие народы были зависимы от моря как источника соли (Armstrong, Miall,1946). И сейчас соль, добываемая из морской воды простым выпариванием солнечными лучами, занимает значительную долю в общем балансе потребления соли такими странами, как Китай, Индия, Япония, Турция и Филиппины. Ежегодно во всем мире производится около 6 млн. т соли. Как правило, для производства соли выпариванием из морской воды необходим жаркий климат с сухими ветрами. Однако помимо близости моря и жаркого климата требуется соблюдение еще ряда условий: слабая водопроницаемость грунта испарительных бассейнов, наличие обширных низменных площадей, лежащих ниже уровня моря или затопляемых морскими приливами, малое количество осадков в течение месяцев активного испарения, отсутствие разбавляющего влияния речных пресных вод и, наконец, в связи с низкой стоимостью добычи соли - наличие дешевых транспортных средств либо близость рынков сбыта.

Около 5% всей соли, потребляемой Соединенными Штатами, производится испарением, преимущественно в районе залива Сан-Франциско, где этот промысел был начат еще в 1852 г. На рис. 5 показаны искусственные испарительные бассейны близ южной конечности залива Сан-Франциско. Здесь с общей площади около 80 кв. миль "Лесли салт компани" ежегодно добывает примерно 1,2 млн. т соли. Аналогичные соляные промыслы находятся также в верховьях заливов Ньюпорт и Сан-Диего в Южной Калифорнии; их годовая производительность составляет 100 тыс. т (Emery, 1960). Пуск морской воды в испарительные бассейны близ залива Сан-Франциско осуществляется в период полной воды через шлюзные ворота в дамбе, ограждающей бассейн от моря. Морская вода выдерживается здесь до тех пор, пока значительная ее часть не испарится и не наступит садка заключенных в ней солей.

Рис. 6. Механические скреперы используются для снятия верхнего слоя закристаллизовавшейся соли. К моменту "уборки соляного урожая" мощность слоя соли обычно достигает 4-6 дюймов.

Сульфат кальция кристаллизуется из раствора одним из первых. После осаждения на дно солей сульфата кальция оставшаяся рапа осторожно переводится в садочный бассейн, где вследствие испарения происходит дальнейшее сгущение раствора до начала осаждения хлорида натрия. Выпаривание рапы продолжается до момента достижения ею удельного веса около 1,28, то есть до начала садки солей магния. На этом этапе соляной раствор носит название горького маточного рассола. Рассол извлекают из садочного бассейна и переправляют на другие предприятия, где из него получают различные соединения магния, бром и другие соли. После удаления рассола в садочный бассейн вновь заливают свежую рапу и весь цикл получения хлорида натрия повторяется. К 1 августа на дне таких бассейнов накапливается слой хлорида натрия толщиной 4-6 дюймов. Выборка соли производится при помощи механических скреперов и погрузчиков (рис. 6); затем соль отмывается от различных примесей морской водой и складируется в виде больших конусообразных насыпей (рис. 7). Соль, идущая для промышленного использования, в большинстве случаев не подвергается дальнейшей очистке. Однако ее дополнительно очищают, если она предназначается для пищевого потребления населением. Содержание NaCl в рафинированном продукте превышает 99,9%. Стоимость соли, полученной путем свободного испарения морской воды под воздействием солнца, колеблется в США от 10 долл. за 1 т сырого продукта близ места добычи до 150 долл. за 1 т очищенной и расфасованной поваренной соли.

Схема добычи соли из морской воды примерно одинакова во всем мире, тем не менее в ряде стран дешевая рабочая сила позволяет видоизменять этот процесс.

В странах иного климата, например в Швеции и в Советском Союзе, соль получают путем вымораживания морской воды. Рассольный лед, состоящий из почти чистой воды, отфильтровывается от остаточного рассола, на котором затем производится ряд последовательных операций по его вымораживанию, прежде чем концентрация остаточных его порций станет достаточно высокой, чтобы начать выпаривание досуха под действием искусственного нагрева (Armstrong, Miall, 1946).

Концентрированная рапа, оставшаяся после отделения хлорида натрия, подвергается дальнейшей специальной обработке с целью извлечения имеющихся в них соединений. Так, добавление в раствор хлорида кальция вызывает садку сульфата кальция (гипса), который затем поступает в продажу. При дальнейшем концентрировании рассола в осадок выпадают сульфаты магния, калия и другие соли. В заключительных стадиях процесса из остаточного раствора извлекается хлорид магния и бром.

Экстракция брома из морской воды

Бром можно рассматривать как почти морской элемент, поскольку в океане находится 99% всего содержания брома в земной коре (см. табл. 2). Бром был открыт в 1825 г. французским исследователем А. Ж. Балардом в концентрированных растворах, полученных после осаждения соли из воды соленых маршей близ Монпеллье. Позднее бром был обнаружен в составе калийных залежей Страсфурта и в рассолах из буровых скважин Мичигана, Огайо и Западной Виргинии. Из морской воды бром был впервые выделен в 1926 г. в Калифорнии при обработке маточных рассолов, получаемых в процессе извлечения соли в искусственных испарительных бассейнах. Потребление брома промышленностью было сравнительно ограниченным до начала производства высококомпрессионных двигателей внутреннего сгорания, так что спрос рынка удовлетворялся теми количествами, которые добывались из скважинных рассолов и соляных залежей. Но затем положение резко изменилось. В бензин с антидетонационными свойствами, содержащий присадку тетраэтилсвинца, стали добавлять этилендибромид, чтобы предотвратить отложение свинца на стенках цилиндров, клапанах, поршнях и на свечах. При столь возросших потребностях в броме рассолов, выкачиваемых из буровых скважин, оказалось недостаточно. Не удовлетворяла спрос и добыча брома как побочного продукта при производстве соли. Возникла острая необходимость в ином источнике брома.

В ходе широких поисков дополнительных источников брома "Этил корпорейшн" разработала процесс прямого осаждения брома непосредственно из морской воды, которая не подвергалась предварительному концентрированию. Согласно этой схеме бром осаждается в виде нерастворимого соединения - триброманилина - при обработке морской воды анилином и хлором. Во избежание гидролиза хлора морская вода предварительно подкисляется серной кислотой. Позднее этот процесс расширили до масштабов промышленного производства. Установка была смонтирована на судне, которое затем было переоборудовано в завод по извлечению брома. Работая 25 дней в месяц, такой плавучий завод производит около 75 тыс. фунтов брома. За этот же срок заводом потребляется реагентов: 250 т концентрированной серной кислоты, 25 т анилина, 66 т хлора, хранимых между верхней и нижней палубами. Эффективность извлечения брома из морской воды, где его содержится всего 0,1 фунта на 1 т, равна примерно 70%. На судне предусмотрены защитные меры, предпринимаемые для того, чтобы избежать разбавления морской воды отработанными водами, сливаемыми после завершения технологического процесса. Позднее было установлено, что для предотвращения смешения можно с успехом использовать вдольбереговые морские течения, существующие у многих побережий. В настоящий момент считают, что с технической точки зрения процесс извлечения брома на борту плавучего завода решен успешно, однако работа в открытом море с весьма коррозионно-активными реагентами гораздо сложнее, чем на суше.

Выбор места для постройки завода по извлечению брома следует производить с особой тщательностью. При этом необходимо заранее исключить возможности разбавления потребляемых заводом морских вод дождевыми осадками, сточными водами, а также водами, из которых бром уже извлечен. Кроме того, морская вода должна иметь высокую и постоянную соленость, относительно высокую температуру и не должна быть загрязнена органическими отбросами, на которые бесполезно расходуется хлор. Такое место, удовлетворяющее всем перечисленным требованиям, было найдено близ Кьюр-Бич (Северная Каролина). Здесь "Этил дау кемикл компани" построила завод производительностью 3 тыс. т брома в год. В 1938 г. мощность этого предприятия была увеличена до 20 тыс. т брома в год (Shigley, 1951).

Другой завод подобного типа построен близ Фрипорта, где условия для извлечения брома из морской воды в большей мере отвечают всем технологическим требованиям, чем около Кьюр-Бича. Проектная мощность этого завода 15 тыс. т брома в год. В 1943 г. там же был сооружен еще один завод равной мощности. Предприятие же близ Кьюр-Бича в конце второй мировой войны было закрыто. Таким образом, заводы Фрипорта производят в настоящее время около 80% потребляемых за год Соединенными Штатами количеств брома. На рис. 8 приводится схема технологического процесса извлечения брома "Этил дау кемикл компани".

На заводе Кьюр-Бича, согласно ранее разработанной технологии, смесь морской воды с кислотой и хлором заливалась в верхнюю часть кирпичной башни с встроенными внутри нее деревянными решетками. Растворенный в морской воде бром восстанавливался хлором до относительно летучего элементарного брома, а присутствующая в смеси кислота препятствовала гидролизу хлора. По мере того как смесь морской воды с бромом стекала из верхних частей башни, производилась продувка воздуха снизу вверх. Проходящий воздух выносил свободный бром из морской воды и переносил его в абсорбционную башню, заполненную кальцинированной содой, после чего уже не содержащая брома морская вода сливалась обратно в море. Насыщенный бромом раствор кальцинированной соды обрабатывался серной кислотой с целью перевода броматов и бромидов натрия в свободный бром. Затем смесь закачивалась в испарительную колонку, где производилась отгонка и вторичная конденсация брома в стеклянные или керамические сосуды. Дальнейшая очистка брома путем дистилляции позволяла получать в конечном итоге продукт с содержанием брома до 99,7%.

В 1937 г. этот процесс был несколько модифицирован. Так, при первичной отгонке брома в качестве переносящих агентов использовались сернистый ангидрид и воздух. В результате бром высвобождался в форме бромистоводородной кислоты, что позволяло существенно улучшить его последующую очистку. И хотя эффективность извлечения брома в обоих процессах превышает 90%, в настоящее время в США почти исключительно применяется процесс прямой экстракции брома из морской воды с использованием сернистого ангидрида (Shigley, 1951).

Извлечение магния из морской воды

Магний является самым легким из применяющихся в строительстве металлов. Его удельный вес 1,74, тогда как у алюминия он равен 2,70, а у железа - 7,87. Наиболее широкое применение этот металл, находит в строительстве транспортных средств. Кроме того магний используется как компонент сплавов с алюминием, в системах анодных и катодных защитных покрытий, в импульсных фотолампах и во многих других областях техники. К 1964 г. ежегодное мировое производство магния составляло около 150 тыс. т.

В морской воде содержится примерно 0,13% магния. И несмотря на то что такая концентрация составляет всего лишь 1/300 того количества, которое содержится в магниевой руде, добываемой на суше, для Соединенных Штатов главным источником этого металла является морская вода. Впервые магний был получен из морской воды в Англии (Armstrong, Miall, 1946), однако первое крупное предприятие по извлечению магния из морской воды было сооружено близ Фрипорта в начале 1941 г. "Этил дау кемикл компани". До этого времени магний в США получали из скважинных рассолов и из магнезитовых месторождений.

Выбор места для постройки завода близ Фрипорта был продиктован следующими весьма благоприятными обстоятельствами. Наличие дешевого природного газа позволяет эффективно его использовать для получения тепла и электроэнергии. Географическое местоположение завода дает возможность сливать сточные, отработанные воды обратно в Мексиканский залив, с крайне ничтожной возможностью разбавления ими потребляемых морских вод. Очень дешевую известь можно получать из известковых раковин, добываемых со дна Мексиканского залива, всего в нескольких милях от магниевого завода. На рис. 9 показана технологическая схема извлечения магния на заводе близ Фрипорта, а один из участков этого завода изображен на рис. 10.

Рис. 10. Общий вид магнийперерабатывающей установки на заводе "Этил дау кемикл компани", Фрипорт (Тexac). На переднем плане видны загустители Дорра, в которые смесь морская вода - известь перекачивается с целью ускорить выпадение в осадок хлористого магния.

Морская вода поступает на предприятие со скоростью около 1 млн. галлонов в час через подводные шлюзовые ворота канала, соединенного с Мексиканским заливом. Преимущество такой системы снабжения состоит в том, что нижние слои воды обладают значительно более высокой соленостью, чем поверхностные воды в районе завода. В искусственном бассейне вода непрерывно обрабатывается известковым молоком (выше упоминалось, что известь получают путем прокаливания устричных раковин). В результате реакции известкового молока с соединениями магния образуется жидкий илоподобный осадок нерастворимой гидроокиси магния, который затем перекачивается в отстойники. Осадок составляет примерно 2% общего объема морской воды, расходуемого в этом производстве, иными словами, уже на первой стадии технологического процесса осуществляется 100-кратное концентрирование полезного компонента. Отработанные воды спускаются в реку Брасос, впадающую в Мексиканский залив на значительном удалении от завода.

Отфильтрованную гидроокись магния растворяют в соляной кислоте. Полученный раствор хлорида магния концентрируют выпариванием, для того чтобы частично избавиться от захваченных из морской воды солей. Кальций осаждается в виде нерастворимого сульфата или гипса добавлением к раствору сульфата магния, после этого раствор снова фильтруют, чтобы отделить гипс и другие соли, и затем концентрируют выпариванием. Когда концентрация хлорида магния достигнет примерно 50%, а температура раствора поднимется приблизительно до 170°, его распыляют на предварительно высушенный твердый MgCl 2 . Растворитель мгновенно превращается в пар, а хлорид магния при этом осаждается. Высушенный твердый осадок затем помещают в электролитическую камеру, где он разлагается до металлического магния и газообразного хлора. Хлор преобразуется в соляную кислоту, которую успешно используют в последующих циклах процесса. Металлический магний отчерпывается из электролитической камеры и формируется в виде болванок. Содержание металла в них превышает 99,8% (Shigley, 1951).