Использование природного индикатора для определения кислотности осадков

Когда находишься рядом с крупным заводом, наблюдаешь плотный серый дым, выходящий из труб. В летнюю жару в промышленных центрах сизый дым нависает над городом. Загрязнение воздуха является следствием попадания в атмосферу разного рода нежелательных веществ. Эти вещества могут находиться в газообразном, жидком или твердом состоянии. Большинство загрязнителей попадают в атмосферу в результате деятельности человека.

Есть ли загрязнители в выпадающих осадках (дожде, снеге)? Можно ли определить их наличие, используя то, что создала сама природа? Возникшие вопросы привели меня к данному исследованию.

Загрязнение атмосферы

Исследуя литературные источники, мы выяснили что атмосферный воздух – это самая подвижная природная система. Его общее состояние оценивается по комплексным показателям, которые включают много компонентов. Если сравнивать сегодняшний день и период десятилетней давности, то мы наблюдаем значительное улучшение. До 1994 года Самара, Тольятти, Новокуйбышевск и Сызрань неизменно присутствовали в перечнях городов с наибольшим загрязнением атмосферы по стране. И вот, с тех пор мы практически перестали попадать в подобные «черные списки». Исключение составляет только 2003 год, аномальный по природным характеристикам. Тогда имело место множество неблагоприятных метеоусловий, при которых в приземном слое наблюдались застойные явления, и вся грязь накапливалась в зоне дыхания. С тех пор ситуация в корне изменилась и стала достаточно благополучной. За 90-е годы прошлого столетия промышленность разваливалась. Очистка воздуха требует больших вложений. посты, которые работают регулярно, время от времени фиксируют резкие всплески загрязняющих веществ в воздухе. Справедливости ради отметим, что это не особо сказывается на среднем уровне загрязнения, но, например, тот же хлористый водород в районе наших промышленных предприятий достаточно опасен для здоровья.

Газета "Волжская Коммуна" в статье «ЧТО ПЬЕТ И ЧЕМ ДЫШИТ ГУБЕРНИЯ?» отмечает что атмосферный воздух восстанавливается относительно легко - стоит только прекратить выбросы. Например, закрыли в Самаре определенное предприятие – ситуация с воздухом улучшилась, атмосфера очистилась.

Кислотные дожди

рН – величина, которая определяет кислотность или щелочность среды. Кислотным дождем называют любой вид осадков, pH (показатель кислотности) которых ниже 5,0 (pH нейтрального раствора - 7,0, но любой природный дождь представляет собой слабокислый раствор за счет взаимодействия с углекислым газом, поэтому о кислотном дожде говорят, когда pH опускается ниже допустимого уровня)

Обычно дождевая вода содержит небольшое количество кислоты, от которой нет особого вреда. Но смешиваясь с некоторыми загрязнителями, ее кислотность резко повышается, и она выпадает на землю в виде вредоносного кислотного дождя.

Природные индикаторы

Индикатором называют вещество, при помощи которого можно определить реакцию среды. Соки вишни, черешни, брусники, клубники, свеклы, краснокочанной капусты, граната, пигменты цветов, красное вино содержат природные красители, которые от действия щелочных растворов (соды, нашатырного спирта) меняют свой цвет на синий или сине-зеленый, а от действия кислот - на красный. Они могут даже служить природными индикаторами кислотности среды.

Жизнь в среде разной кислотности

Сейчас учеными активно изучается способность организмов жить в средах с определенной кислотностью, т. е. с определенным значением рН. В озерах, страдающих от кислотных осадков, где рН падает до 4-5, первыми гибнут некоторые моллюски, ракообразные, лососевые. Другие гидробионты выдерживают достаточно широкие колебания рН среды (например, жуки-плавунцы, некоторые виды планктона, из рыб — голец, угорь)

Для многих животных, обитающих в озерах и реках, повышение кислотности окружающей среды оказывается губительным. Страдают и растения, в первую очередь деревья, поскольку кислота понижает их сопротивляемость. Они уже не могут противостоять морозу, вредным насекомым и разным заболеваниям. Кроме того, кислотные дожди разъедают поверхность, на которую они падают, даже горные породы, из которых вымываются вредные минеральные вещества, причиняющие еще больший вред животным и растениям.

Характеристика методов исследования

Большей частью дождевая вода обладает малой кислотностью. Чтобы воспользоваться индикатором, который позволит сопоставить кислотность дождя с кислотностью других веществ, мне понадобился немного краснокочанной капусты, белого уксуса, питьевой соды, кувшин и несколько банок.

1. Набрать в чашку немного свежевыпавшего снега, растопить его. Отрезать три больших капустных листа. Положить их в кастрюлю и залить 0,5 л воды из-под крана.

2. Прокипятить капустные листья на маленьком огне в течение 10 минут

3. Дать отвару остыть, затем вылить его через ситечко в кувшин.

4. Проверить нашу индикаторную жидкость, налив ее в две банки (1 см от донышка).

5. Добавить в один стакан несколько капель уксуса, а в другую половину чайной ложки питьевой соды.

6. Точно так же проверить с помощью индикатора кислотность талого снега.

Эксперимент (определение кислотности талого снега) проведен трижды: 14. 01, 24. 01 и 10. 02. 2009 г.

Результаты эксперимента

✓ При вливании уксуса среда раствора стала кислой. Приготовленный раствор приобрел ярко-розовую окраску

✓ При соединении с содой среда раствора стала щелочной, а цвет раствора приобрел темно-зеленую окраску

✓ Мы убедились, что наш природный индикатор работает.

✓ Трижды проверяли пробы талого снега: пробы 24. 01 и 10. 02 не изменили окраску нашего индикатора проба от 14. 01 показала слабое изменение окраски – раствор приобрел сиреневую окраску.

Формулировка выводов по экспериментам

Анализируя полученные данные, я могу сделать вывод, что 24. 01 и 10. 02. 2009 снег был чистый, а 14. 01 кислотность снега была выше нормы.

Изучив литературу, я понял, что мои знания о природных индикаторах могут пригодиться мне в быту при выведении с одежды пятен растительного происхождения.