Тұздың тарихы

Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 18 бет
Таңдаулыға:

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ ҒЫЛЫМ ЖӘНЕ
БІЛІМ МИНИСТРЛІГІ
СЕМЕЙ қаласының ШӘКӘРІМ атындағы МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ

Инженерлік-технологиялық факультет

Химия және химиялық технологиялар кафедрасы

Ас тұзы мен теңіз тұзының құрамын салыстырмалы анализдеу тақырыбында

Табиғи объектілер анализі пәні бойынша

КУРСТЫҚ ЖҰМЫС

Орындаған:
_________ тобының студенті
Тексерген:
______ Сәлімхан Ернұр
(қолы) (студенттің аты, жөні)
Жетекші_______________
(жетекшінің Т.А.Ж.)

________ ________ _____________
(бағасы) (қолы) (күні)

Семей
2024
Мазмұны

Кіріспе
3

1
Теориялық бөлім
4
1.1
Ас тұзының тарихы
4
1.2
Ас тұзының түрлері
4
1.3
Ас тұзы мен теңіз тұзының құрамы
8
1.4
Ас тұзы мен теңіз тұзының химиялық қасиеттері
10
1.5
Ас тұзы мен теңіз тұзының қолданылуы
11

2
Эксперименттік бөлім
13
2.1
Зерттеу анализ әдістемесі
13
2.2
Зерттеу обьектісі, реактивтері және материалдары
14
2.3
Ас тұзы мен теңіз тұзының құрамын салыстырмалы анализдеуді жүргізу

15
2.3
Эксперимент нәтижелері
18

Қорытынды
20
Пайдаланған әдебиеттер тізімі
21

Кіріспе

Натрий хлориді (NaCl) -- суда жақсы еритін тұз, ас тұзы деген атаумен белгілі. Тұз -- минералды зат болып табылады. Ол өсімдіктердің, жануарлардың және адамның тіршілігі үшін өте маңызды, себебі ол ағзаларда маңызды физиологиялық үрдістерді қамтамасыз етеді: олар қанда тұз қызыл қан жасушаларының тіршілік етуіне қажетті жағдай жасайды, бұлшықеттерде қозғыштық қабілетін қамтамасыз етеді, одан бөлек асқазанда тұз ас қорыту мен тағамды сіңіруге мүмкіндік беретін тұз қышқылын түзеді.
Қазіргі уақытта тұзсыз ешкім дерлік өмір сүре алмайды. Натрий хлориді тұрмыста ас тұзы деген атаумен белгілі, ол оның негізгі құрамдас бөлігі болып табылады. Бұл зат теңіз суында айтарлықтай көп мөлшерде кездеседі, теңіздің тұзды жерін қалыптастырады.
Тұздың өмір үшін қажеттілігі бұрынғы заманнан белгілі болған.
Ас тұзын өндіру ол біздің дәуірімізге дейінгі 3-4 мың жыл бұрын басталғаны туралы деректерді байқауға болады [1].
Бұрынғы кездері тұз өте қымбат тауар болған. Ломоносов ғалым өз еңбектерінде төрт кішкентай тұз кесегі үшін құл сатып алуға болатынын жазған.
Сол уақыттары тұзды үстелге қымбат тұз салғыштарда қойған, оны сақтап, үнемдеген және мақтан еткен: үстел үстінде тұздың болуы дәулет пен амандықтың белгісі саналған.
Курстық жұмыстың мақсаты:
Осыған байланысты келесі міндеттер қойылды:
1. Ас тұзы мен теңіз тұзынның тарихын, түрлерін, құрамын зерттеу.
2. Зерттеу әдістемесін, реактивтері және материалдарын дайындау.
3. Ас тұзы мен теңіз тұзының құрамын салыстырмалы анализдеуді жүргізу.

1 Теориялық бөлім
1.1 Тұздың тарихы

Тұздың тіршілік үшін қажеттілігі ежелгі заманнан белгілі болды. Ас тұзын өндіру біздің дәуірімізге дейін 3-4 мың жыл жүргізілгені туралы дәлелдер бар. Апат жағдайларына арнайы тұз жиналып, ақшаның орнына төленді. Жалақы мағынасын білдіретін латын тіліндегі "salarium" және ағылшын тіліндегі "salary" сөздері "тұздан" шыққан. Тұздың салдарынан әйгілі "тұз көтерілістері" сияқты халық толқулары мен әскери қақтығыстар, тас тұзы кен орындары мен тұзды су қоймалары үшін соғыстар болды.

Сурет 1. Ең алғашқы тұздың алынуы

Тұз бір кездері қымбат тауар болған. Ломоносов сол кезде төрт кішкене тұзға құл сатып алуға болатынын жазды. Тұз үстелге қымбат тұз шайғыштарда ұсынылды, ол сақталды, үнемделді, онымен мақтанды: үстелде тұздың болуы байлық пен жақсылықтың белгісі болды.
Ресейде тұз жасау туралы алғашқы ескерту 12 ғасырға жатады. Бірақ ол кезде тұз саудасы еркін сауда болды. Ол аң жүні, тері, балауыз және балмен қатар сатылды. Сонымен қатар, тұзды көп мөлшерде шетелге шығаруға рұқсат етілмеді. Ал Михаил Федорович патша тұсында шетелдіктерге тұз сату өлім жазасымен жазаланды. Тұзды алу әрқашан қиын болды. Тас тұзының ең ірі кен орындары Оралда, Донбасс аймағында және Каспий маңы ойпатында болды[2].

1.2 Тұздың түрлері және олардың алыну технологиясы

Тұзды алу технологиялары. Кейбір өсімдіктердің жағымды тұзды дәмі бар екені бұрыннан анықталған. Мұндай өсімдіктерді ежелгі адамдар кептіріп, кейін отқа жағып жіберген. Алынған күл тағамға дәмдеуіш ретінде пайдаланылды. Кейінірек адамдар отта жанып жатқан ағаш кесектеріне теңіз немесе көлдің тұзды суын сеуіп, қалған күлді тамаққа пайдалануды үйренді.
Біздің дәуірімізге дейінгі екі мың жыл бұрын қытайлықтар ас тұзын теңіз суын буландыру арқылы алуды үйренді. Теңіз суынан тұзды буландыру арқылы алу әдісі басқа елдерде де дербес ойлап табылған. Бастапқыда ол климаты құрғақ және ыстық елдерде - Үндістан, Греция, Римде пайда болды. Кейін тұзды осы әдіспен Франция, Испания және Қырымда өндіре бастады.

Сурет 2. Тұздың әр түрлері

Еліміздің солтүстігінде теңіз суы үлкен ыдыстарда буландырылған (қайнатылған), ал энергия көзі ретінде ағаш пайдаланылды. Дегенмен, солтүстік облыстарда, атап айтқанда, Ақ теңіз жағалауында теңіз суынан тұз алу әдісі айтарлықтай жетілдірілді. Поморлар теңіз суы қатқан кезде мұздың тұзсызданатынын, ал қалған қатпаған судың әлдеқайда тұзды болатынын бұрыннан байқаған. Мұзды еріту арқылы теңіз суынан тұщы су алуға болады, ал тұзды ерітіндіден ас тұзы аз энергия шығынымен қайнатып алынды [2].
Теңіз суының ащы дәмі бар және ас тұзының сулы ерітіндісіне ұқсамайды. Бұл теңіз суында натрий хлоридінен басқа да тұздардың бар екенін білдіреді. Теңіз суындағы тұздардың орташа мөлшері (%) келесідей: NaCl - 77,8, MgCl2 - 10,9, MgSO4 - 4,7, KC1, K2SO4 - 2,5, CaCO3, Ca(HCO3)2 - 0,3, басқа тұздар - 0,2. Теңіз суының ащы дәмін дәл осы магний тұздары тудырады.
Теңіз суы 20-35°С температурада буланған кезде ең алдымен аз еритін тұздар - кальций, магний карбонаттары және кальций сульфаты бөлінеді. Содан кейін көбірек еритін тұздар - натрий және магний сульфаттары, натрий, калий, магний хлоридтері және олардан кейін калий және магний сульфаттары шөгеді. Тұздардың кристалдану реті және алынған шөгінділердің құрамы температураға, булану жылдамдығына және басқа жағдайларға байланысты біршама өзгеруі мүмкін. Ылғалды ауадағы ас тұзы дымқыл болады[3].

Сурет 3. Тұздың алынуы

Таза натрий хлориді-гигроскопиялық емес зат, яғни ол ылғалды тартпайды. Магний мен кальций хлоридтері гигроскопиялық болып келеді. Олардың қоспалары әрдайым дерлік ас тұзында болады және олардың арқасында ылғал сіңеді. Бүгінгі таңда тұзды алудың әртүрлі технологиялары бар.
Бүгінгі таңда тұздың көптеген түрлері бар. Олардың арасында классикалық және экзотикалық түрлері бар деуге болады. Біріншісі біздің рационымызға әлдеқашан енген. Олар ұзақ уақыт бойы және бүгінгі күнге дейін тамақ дайындауда және әртүрлі дәрілік және косметикалық өнімдерді жасауда қолданылады:
⎯ Ас тұзы-көп қоспасыз қарапайым тұз.
⎯ Йодталған тұз-йодпен жасанды түрде байытылған натрий хлоры, ол адамдар йод тапшылығынан зардап шегетін аймақтарда өте танымал.
⎯ Фторланған тұз-фтормен байытылған, тіске пайдалы.
⎯ Диеталық тұз құрамында натрийдің аздығымен ерекшеленеді, бұл оның дәмін сәл өзгеше етеді.
⎯ Теңіз тұзы-теңіз суынан алынатын тұз, әдетте табиғи түрде (күн сәулесінің әсерінен судың булануы) немесе буландыру арқылы.
Ас тұзы келесі түрлерге бөлінеді:
- алыну әдісі бойынша - буландырылған тұз, тас тұзы, тұндырылған және таза тұндырылан тұз;
- сапасы бойынша сұрыптар - экстра, жоғары, бірінші және екінші;
- түрі бойынша - қоспасы бар және қоспасыз тұз;
- ірілігі бойынша - буландырылған және 0, 1, 2 және 3 типті ұнтақталған.
- Тас тұзы жылу және сумен өңделмей, шахталық және карьерлік әдістермен алынады. Осы ұзақ уақыт бойы барланған тас тұз кен орындарының бірі Орынбор облысындағы Илецк қаласына жақын жерде орналасқан. Бұл кен орнының тұзды күмбезінің ұзындығы 2 км, ені 1 км, тереңдігі 1 км. Пермь облысында ең бай сильвинит кен орны пайдаланылады. Бұл NaCl және KCl-ден тұратын тұзды тау жынысы. Оны тыңайтқышқа өңдегенде KC1 алынады, ал NaCl қалдық болып табылады.
Қарапайым сумен жуу арқылы (KCl NaCl-ге қарағанда жақсы ериді) 98% техникалық тұз алынады[4].
- Буландырылған тұз табиғи жер асты тұз ерітінділерінен буландыру арқылы алынады. Біздің елімізде татар ханы Бату мен оның ұрпақтарының билігінен бастап, климаты құрғақ және ыстық Төменгі Еділ бойындағы көлдерден тұз алынды.
- Тұндырылған тұз теңіз немесе тұзды көл суын арнайы бассейндерде булану арқылы түзіледі. Оның құрамындағы натрий хлориді басқа түрлерге қарағанда аз (94-98%). Сонымен қатар, тұндырылған тұзда басқа да көптеген иондар бар, соның арқасында дәмі әртүрлі болуы мүмкін.
- Таза тұндырылған тұз тұзды көлдердің түбінен алынады - табиғи жолмен тұнып қалады. Біздің еліміздегі мұндай тұздың ең ірі кен орындары Элтон және Басқұншақ көлдері болып табылады.
Элтон көлінің зерттеу оның төменгі қабаты саз қабатымен бөлінген екі күшті тас тұзы қабаттарынан тұратынын көрсетті. Төменгі қабаттың қалыңдығы орта есеппен 14,4 м, ал жоғарғы қабат 18,25 м. Бұл қабат 150 км2-ден асады . Элтон көлінде ас тұзының мол қоры бар, алайда бұл тұзға қазіргі уақытта Төменгі Еділ бойындағы негізгі шикізат базасы болып табылатын Басқұншақ көлі одан да бай.

1.3 Ас тұзы мен теңіз тұзының құрамы

Табиғи теңіз тұзының құрамында 97% NaCl (натрий хлориді) және 3% дейін басқа минералдар бар: магний тұздары, кальций тұздары, калий тұздары, марганец тұздары, фосфор тұздары, йод тұздары және т.б. Барлығы 80 химиялық элементтен тұратын 100-ден астам минералдардан тұрады - себебі осының барлығы теңіз суында бар. Бұл тұзды тіршіліктің басынан - теңіз өсімдіктері, жануарлар мен адамдар пайдаланған.
ГОСТ-қа сәйкес, натрий хлоридінен басқа, дәмдеуіштерде аз мөлшерде калий, магний және темір болуы мүмкін. Рұқсат етілген нормалар кестеде көрсетілген:

Кесте 1.
Ас тұзының құрамы

Наименование вещества
Норма

экстра
высший
первый
второй
Хлористый натрий, %, не менее
99,70
98,40
97,70
97,00
Кальций-ион, %, не более
0,02
0,35
0,50
0,65
Магний-ион, %, не более
0,01
0,05
0,10
0,25
Сульфат-ион, %, не более
0,16
0,80
1,20
1,50
Калий-ион, %, не более
0,02
0,10
0,10
0,20
Оксида железа (III), %, не более
0,005
0,005
0,010
0,010
Сульфата натрия, %, не более
0,20
Не нормируется

Сондай-ақ ас тұзының сапасының маңызды көрсеткіштері - қосындылардың саны мен мөлшері - сұрыпқа байланысты анықталады. Экстра құрамында шамамен 99,7% натрий хлориді бар, мұнда бөлшектердің кем дегенде 75% -ы 0,8 мм-ге дейін, 25% - 1,2 мм-ге дейін.
Асханалық тас тұзы (тазартылған тұз - экстра) 99.70% NaCl-нен (натрий хлоридінен) тұрады, өйткені тазарту нәтижесінде барлық микроэлементтер жойылады. Бұл процесс химиялық заттар мен жоғары температураны қолдану арқылы жүреді. Тұз үлкен жасанды пештерде 650 градустан жоғары температурада кептіріледі. Осы процестерден кейін ас тұзы өзінің кристалдық құрылымын өзгертеді, бұл оның адам ағзасында сіңу жағдайларының өзгеруіне әкеледі. Адам ағзасында мұндай тұздың дұрыс сіңірілмеуі денсаулықтың елеулі теңгерімсіздігін тудыруы мүмкін [5].
Ашық мұхит суында абсолютті концентрацияға қарамастан, негізгі ион концентрациялары арасындағы сандық қатынастар әрқашан бірдей. Тұз құрамының тұрақтылығы, 1884 жылы теңіз суының осы қасиетін дәлелдеген ағылшын химигінің атымен, Дитмар заңы деп аталды. Тұз құрамының тұрақтылығы ірі өзендердің сағалық аймақтарында, сондай-ақ мұхитпен су алмасуы әлсіз болғандықтан айтарлықтай тұзсыздандырылған континентальды теңіздерде (Азов, Қара және Балтық сияқты) сақталмайды. Теңіз тұзының минералды құрамы оны алу технологиясына айтарлықтай байланысты. Сондықтан әдебиетте әдетте мұхит суының бастапқы минералды құрамы қалыпты тұздылықпен беріледі.
Тұздылығы 35 %. болғанда мұхит суындағы теңіз тұзының иондық құрамы:

Кесте 2.
Теңіз тұзының құрамы

Ион
Доля в солёности, %
Массовая часть в морской воде, мгкг
Хлориды (Cl-)
55,03
19385
Натрий (Na+)
30,59
10752
Сульфаты (SO42-)
7,68
2701
Магний (Mg2+)
3,68
1295
Кальций (Ca2+)
1,18
416
Калий (K+)
1,11
390
Гидрокарбонаты (HCO3-)
0,41
145
Бром (Br-)
0,19
66
Бораты (BO33-)
0,08
27
Стронций (Sr2+)
0,04
13
Фтор
0,006
1
Остальные
0,004
1

1.4 Ас тұзы мен теңіз тұзының химиялық қасиеттері

Егер ас тұзының кристалы суға түссе, ол тез ериді. Na+ және Cl -- иондары бір-бірінен оңай бөлінеді. Бұған олардың бетінде оң және теріс зарядтар алып жүретін су молекулалары көмектеседі, олар дипольдер деп аталады.
Бұл процесс электролиз деп аталады: 2 NaCl+ 2H2O= Cl2+ H2+ 2NaOH. Сондықтан ас тұзының ерітіндісі электр тогының өткізгіші, яғни электролиз болып табылады.
Тұздардың химиялық қасиеттері олардың құрамына кіретін катиондар мен аниондардың қасиеттерімен анықталады.

Сурет 4. NaCl криссталдық құрылымының сызбасы

1. Су ерітіндісінде натрий хлориді иондарға диссоциацияланады:NaCl--Na+ + Cl -- .
2. Натрий хлориді қышқылдармен және басқа тұздармен алмасу реакцияларына түсуге қабілетті: NaCl + H2SO4 (conc) = NaHSO4 + HCl↑ (pH = 7) (қышқылдармен); NaCl + AgNO2 = NaNO2 + AgCl↓ (басқа тұздар); NaCl + AgNO3 = NaNO3 + AgCl↓ (басқа тұздар).
3. Тотығу-тотықсыздану реакцияларында натрий хлориді әлсіз тотықсыздандырғыштың қасиеттерін көрсетеді: 2NaCl + 4H2SO4 (conc) + PbO2 = Cl2↑ + Pb(HSO4)2 + 2NaHSO4 + 2H2O; 2NaCl + 2H2SO4 (conc) + MnO2 = Cl2↑ + MnSO4 + Na2SO4 + 2H2O.
4. Аммиак пен көмірқышқыл газынан тұратын газдар қоспасын натрий хлоридінің қаныққан ерітіндісі арқылы өткізгенде, натрий гидрокарбонатын алуға болады (тұнбаға түседі): NaCl + H2O + CO2 + NH3 = NaHCO3↓ + NH4Cl.
5. Балқыма және натрий хлориді ерітіндісі электролизге ұшырайды: 2NaCl + 2H2O = H2↑ + Cl2↑ + 2NaOH; 2NaCl = 2Na + Cl2↑

1.5 Ас тұзы мен теңіз тұзының қолданылуы

Ас тұзы - химия өнеркәсібінің ең маңызды шикізаты. Одан сода, хлор, тұз қышқылы, ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.