"Назарбаев зияткерлік мектептері" АҚ Семей қаласындағы физика-математика бағытындағы "Назарбаев зияткерлік мектебі" филиалы

Дайындағандар: 7^а сынып оқушылары: 1. Нұрпаисова Гүлнұр

2. Мәулен Саяхат

Жұмыс жетекшісі: жоғары санаттты физика және астрономия пәнінің оқытушысы Мамадилова З.К.

2010 жыл
Шығармашылық жоба мақсаты:
Судың баға жетпес байлық екенін біле отырып, оның диффузиясын, қатаю және балқуын тәжірибе жүзінде зерттеу.
Шығармашылық жоба міндеттері:

1. 
   Ғылыми әдебиеттермен жұмыс істеу дағдыларын игеру
   
2. 
   Ғылими әдебиеттерді басшылыққа ала отырып, судың кейбір физикалық қасиеттерін сипаттау
   
3. 
   Суды тазарту тәсілдерін оқып - үйрену
   
4. 
   Зерттеу жұмыстарының дағдыларын игеру
   

2.Судың адам ағзасындағы алатын орны және маңызы

3. Тазартылған су

4.Судың агрегаттық күйлері

5.1. Судағы диффузия құбылысын зерттеу

5.2. Судың қатаю және балқу температурасын анықтау

2. Судың көлемді бөлігі адам көзінен тыс жер астында жасырынған. Бұндай су айдындары жер асты сулары деп аталады.

3. Ертіс өзені – облыстың бас су артериясы және трансшекаралық болуда, өйткені ол Қытай, Қазақстан, Ресей сияқты үш мемлекеттің аумағынан ағып өтеді.

4. Судың адам ағзасындағы алатын орны және маңызы. Организмде судың жеткіліксіз болуы шөлдеуге әкеліп соқтырады да, судың артық болуы жүрек-қан тамыр жүйесінің жұмысын қиындатады, қатты терлетеді, қалжыратады. Су — тамақ рационының маңызды құрамдас бөлігі.

5. Суды тазартудың тәсілі

6. Судың агрегаттық күйлері

7. Судың диффузиясын тәжірибе жүзінде зерттеу


Су-биосфераның аса маңызды элементі

Тірі және өлі табиғатта жүретін түрлі процестер мен құбылыстардың адам тіршілігіне жұмсалатын заттардың ішінде судың маңызы зор. Мұздарды, батпақтарды қосып есептегенде, жер бетінің 77,5 %-ін су алып жатыр. Су қорларына – мұхиттар, теңіздер, көлдер, жер асты сулары, мұздықтар, атмосферадағы ылғал кіреді. Жер бетіндегі биологиялық өнімдердің 43% –ін, ал оттегінің 50% –ін мұхиттар мен теңіздер береді.

судың қоры 50 км³

Мухиттағы су гидросфераның барлық массаның 97% құрайды және Жер планетасы бетінің ауданының 75% аса бөлігін алады. Биосфера тіршілігінде мұхиттың алатын орны ерекше: онда биосфераның химиялық тазаруы мен биомассаның өндірісін қамтамасыз ететін толып жатқан химиялық реакциялар жүреді.

Су кез келген жануарлар мен өсімдіктердің ткандері мен жасушаларының құрамына кіреді және ағзадағы өте күрделі реакциялар тек қана сумен жүре алады. Жер шарындағы климат та көп жағдайда суға және атмосферадағы су буларының мөлшеріне байланысты қалыптасады.

Мұхиттардың судың бес жүз метрлік қабаты ондағы планктонның сүзгіш аппараты арқылы 40 күн ішінде сүзіліп өтсе, бір жыл ішінде мұхиттағы бүкіл су планктон арқылы тазарып отырады. Теңіз суындағы еріген тұздардың концентрациясы 3,5% болса, химиялық құрамы жағынан бұл тұздардың 99,5% - натрий, калий, хлор, бром, фтор, магний, кобольт, т.б. иондардың үлесіне тиеді. Су-әлемінің ең үлкен байлығы, бірақ біздің платенамыздағы тұщы судың қоры санаулы ғана, барлық су ресурстарының 3% ғана. Судың химиялық құрамының түрліше болуы себепті оларды минералдану дәрежесіне байланысты төмендегіше классификациялауға болады.

Тұщы су: 1 г/л дейін

Тұздылау: 1-25 г/л дейін

Тұзды: 26-50 г/л дейін

Ащы: 50 г/л –ден асады

Су кез келген жануарлар мен өсімдіктердің ткандері мен жасушаларының құрамына кіреді және ағзадағы өте күрделі реакциялар тек қана сумен жүре алады. Жер шарындағы климат та көп жағдайда суға және атмосферадағы су буларының мөлшеріне байланысты қалыптасады.

Мұхиттардың судың бес жүз метрлік қабаты ондағы планктонның сүзгіш аппараты арқылы 40 күн ішінде сүзіліп өтсе, бір жыл ішінде мұхиттағы бүкіл су планктон арқылы тазарып отырады. Теңіз суындағы еріген тұздардың концентрациясы 3,5% болса, химиялық құрамы жағынан бұл тұздардың 99,5% - натрий, калий, хлор, бром, фтор, магний, кобольт, т.б. иондардың үлесіне тиеді. Су-әлемінің ең үлкен байлығы, бірақ біздің платенамыздағы тұщы судың қоры санаулы ғана, барлық су ресурстарының 3% ғана. Судың химиялық құрамының түрліше болуы себепті оларды минералдану дәрежесіне байланысты төмендегіше классификациялауға болады.

Тұщы су: 1 г/л дейін

Тұздылау: 1-25 г/л дейін

Тұзды: 26-50 г/л дейін

Ащы: 50 г/л –ден асады

Қазіргі таңда әлемнің көптеген елдерінде тұщы судың дефициті байқалып отыр. Жер шарында судың әртүрлі мақсатқа пайдалануға жыл сайын шамамен 150 км³, ал өзендер мен жер асты суларынан 600 км³ алынады.

Тұщы судың жетіспеушілігі гумидт деп аталатын ылғал климатты аймақтарда байқалуда. АҚШ бірқатар штаттарында Канадада, оңтүстік Американың, Азияның, африканың тропиктік аймақтарында су ресурстары мол болғанымен, олардың ластану салдарынан «судың жетіспеушілігі» байқалуда.

Қазір әлемде 800 - ден аса су тазартатын станциялары жұмыс істейді, олар күн сайын, 1,7 млн м³ тұщы су алады, оның 90 % - ін ауыз суы ретінде қолданылады. Біздің елімізде Атырау қаласы осындай суды пайданылады.

Тұщы сулар 150-200 м тереңдікте орналасады да, тереңдеген сайын түздана береді.

Жер астындағы тұщы сулардың көлемі жер бетілік тұщы су көлемін 100есе көп. Су табиғатта үш түрлі агрегат күйде (қатты, сұйық, газ) кездеседі.

Қазіргі кезде адамзат қоғамында бір жылда тұщы судың 3000 м³ шамасындайы жұмсалады. Судың ең көп пайдаланатын ауыл шаруашылығы. Ауыл шаруашылығында пайдаланылған судың төрттен үш бөлігі қайтарылмайды. Мысалы, 1 тонна бидай өсіру үшін барлық вегетациялық кезеңінде 1500 тонна, 1 тонна күрішке 7000 тонна, 10000 тонна су жұмсалады.

Жер бетіндегі ең лас – Жерорта теңізі болып табылады. Ағызынды сулардың зиянды әсерінен ондағы балықтардың 80 проценті қырылып қалған. Кемелердің апатқа ұшырауынан, танктер резервуарларын жуған судан және мұнай өндіру жұмыстары кезінде жыл сайын Әлемдік мұхит сулары 12-13 млн тонна мұнаймен ластанады. Судың бетіндегі мұнай қабаты атмосфера мен гидросфера арасындағы газ алмасу прцесін бұзып, оттектің жетіспеушілігінен гидробионттардың қырылып қалуына себеп болады.

1. Жер асты сулары

Су – бұл шексіз теңіздер мен мұхиттар, ағысты өзендер және мөлдір көлдер. Дегенмен су тек қана көре алатын, ыстық күндері сүңгіп кететін су айдындарында ғана болмайды.  Судың көлемді бөлігі адам көзінен тыс жер астында жасырынған. Бұндай су айдындары жер асты сулары деп аталады.

Жер асты сулары өзінің ерекшелігі және құрылысы бойынша жер үстінде орналасқан судан ерекшеленеді.  Жер асты сулары жерге жауатын жауындардан толықтырылады. Дегенмен бұндай толықтырулар біркелкі емес, өйткені көп жағдайда жергілікті жердің рельефінен, жауын түрінен, сондай-ақ жақсы өткізетін және суды ұстап тұра алатын топырақтан да байланысты болады, ол астыңғы қабатқа өту үшін жол бермеуі  де мүмкін.

Бұдан өзге, жер асты сулары өз қорын жер үсті су айдындары есебінен де толықтырады. Өз кезегінде жер асты сулары осындай су айдындарын өздері қоректендіреді.
Жер астына түсіп су, әдетте, бір жерде жинақталмайды, өзінің орналасу заңдылығы болады. Солай су ерекше жоғарғы және төменгі қабатты ұйымдастырады. Төменгі қабатта  судың ең кіші көлемі болады. Үлкен көлемді су жоғарғы қабат бойынша үйлестіріледі. Бұл жердің төменгі деңгейіне судың өтуі өте қиын, ал жоғарғысында – су жинақтала алатындығмен түсіндіріледі. Жоғарғы қабат әлі де үш деңгейден қалыптасады – жоғарғы, ортаңғы және төменгі, әрқайсысы өзінің суды өткізу ерекшелігімен сипатталады.
Жоғарғы аймақта адам шаруашылықта қолданатын су жинақталады. Ортаңғы аймақта, әдеттегідей минералдық сулар орналасады. Ал төменгі, іс жүзінде су алмасу болмайтын аймақта жер үсті тұздығы деп аталатын көптеген құрауыштар мен элементтер ерітілген су болады.
Жер асты сулары қандай қабатта жатқанына байланысты өз сипаттамасын өзгерте алады. Осыған байланысты жер асты суларының үш түрі белгілі. Бірінші түрі жетекші деп аталады. Бұл – жер үстіне ең жақын орналасқан сулар. Дегенмен жетекші жеткілікті тұрақты емес. Бұл қабаттан құрғақ ауа-райы кезінде су толық кетіп қалуы мүмкін, ал үздіксіз жауы-шашын нәтижесінде қайта пайда бола алады.

Жетекші сулардан төмен топырақ сулары орналасады. Әдеттегідей, топырақ сулары шеткі, суға берік қабатта болады. Одан төмен ағынды сулар орналасады. Екінші атауы – артезиандық сулар. Бұл жер астының су қабаты аумақ рельефіне байланысты.

«Су құрғаған жерде тіршілік бітер», «Су - өмір көзі» ,- деп жатамыз. Ал біздің Шығыс Қазақстан облысы табиғи ресурстарға, оның ішінде су ресурсына бай. Облыс аумағында 2000 мыңнан астам артық өзен ағып жатыр. Республикамыздың жер үсті суларының жалпы ағысының 30% - ке жуығы облысымызда шоғырланған.

Ертіс өзені – облыстың бас су артериясы және трансшекаралық болуда, өйткені ол Қытай, Қазақстан, Ресей сияқты үш мемлекеттің аумағынан ағып өтеді.

Облысымызда бір тұрғынға ауыз судың жалпы ресурстарының есептегенде бұл көрсеткіш жылына 50 текше метрге жуық шаманы құрайды. Бұл сан әлемдік стандарттар бойынша жоғары көрсеткіштерге жатады.

Су ресурстарының сапасына әсер ететін ерекшеліктерінің бірі, тау-металлургиялық кешенінің негізгі кәсіпорындары ең тығыз су желісінде орналасқандығы. Су маңындағы жылу энергетикасының ең ірі кәсіпорындары да орналасқан. Бұл дегеніміз өндірістік кәсіпорындардың газ тәрізді. Сұйық және қатты қалдықтары ластаушы заттармен су желісіне түседі. Ертіс өзені болса Кенді Алтай шегінде ауыр металдардың аса ластануына ұшырайды.

ШҚ гидрометаллургия орталығының соңғы 30 жылдарының көрсеткіштері Қазақстан қармағындағы Қара Ертіс суының азаю тенденциясын белгілеген, әсіресе бұл Бұқтырма бөгенінің жағдайына әсерін тигізді. Боран ауылында су сапасы «таза» деп танылса, Өскемен қаласының маңында Ертіс «біркелкі ластанған» болуда.

Мемлекеттік экологиялық инспекциясы жағынан табиғат қорғау заңнамасын, су пайдалану көлемін азайту бөлігінде табиғат ресурстарын пайдалануға деген рұқсат алу жағдайларын және су айналымы жүелерін енгізу мерзімдерін сақтау жөніндегі талаптарды нығайтқаны Ертіс өзені бассейіне ағынды сулардың төгінділерінің көлемін қысқартуға жол берді. Семей қаласының суының жағдайы.

Үстіміздегі жылдың қыркүйек айында қаламыздың қоғам қайраткерлері, Ертіс өзенін зерттейтін қызметкерлері, экологтардың қатысуымен «Семейдің экологиялық проблемалары» деген семинар өтті.

Онда Семей халқы тұтынатын судың сапасына су жүретін құбырлардың ескіруі, сонымен қатар суды тазарту құрылғыларының күрделі жөндеуден өтпегеніне 20 жылдан астам уақыт болғаны әсер етіп отыр делінді.

1989 жылы Ертістің сол жағынан көлемі 200 000 м³ суды жасанды жолмен биологиялық тазалайтын құрылғының құрылысы басталған болатын, бірақ 1994 жылы республикалық бюджеттен ақша бөлінбей құрылыс тоқтатылды. 2003жылы құрылыс қайта жаңартылды, онда 1,4млрд. теңге жұмсалды, соның өзінде іске қосылмай отыр.

Е

нді тазарту жұмыстарына 2013 жылға-1650 млн., 2014 жылға 1650 млн, ал

Өскемен мен Семей қалаларында суды тазарту ғимаратының құрылысы жүріп жатыр.

Ертістің ластану проблемасы трансшекаралық болғандықтан, оны шешу үшін республикалық бюджеттен қаражат керек, Бюджеттік бағдарламалардың әкімшілігімен ҚР Қоршаған ортаны қорғау министрлігінде бекітілген Экономика және бюджеттік жоспарлау министрлігінің 2009 жылғы жоспарына

кірмей қалған инвестициялық жобаларды қаржыландыру мәселесін шешу үшін жұмыс жүргізілуде. Олар – «Өскемен қаласында канализацияның тазарту

ғимараттарының дамуы», «Семей қаласының ағынды суларының биологиялық тазартуы мен тазарту ғимараттарының қайта құрылуы және кеңейтілуі» деген жобалар.

С
Күніне екі литр су қажет

Адам денесінде 70% су

2. Судың адам ағзасындағы алатын орны

.Су температурасын дене тұрақтандырады.

1.Мидың жұмыс істеуі баяулайды.

Сусыз тіршілік жоқ. Адам шөлдегеннен гөрі аштыққа шыдамды келеді. Зат алмасудың барлық процестері судың қатысуымен атқарылады. Тамақты сіңіру, қанға нәрлі заттардың жетуі сұйық ортада өтеді. Зат алмасудың зиянды өнімі организмнен су арқылы шығарылады. Организмде судың жеткіліксіз болуы шөлдеуге әкеліп соқтырады да, судың артық болуы жүрек-қан тамыр жүйесінің жұмысын қиындатады, қатты терлетеді, қалжыратады.

Ас тұзын суға салсақ, оның қатты түйіршіктері еріп, мөлдір ерітіндіге айналады. Жерге сіңген су тау жыныстарындағы әр түрлі минералды заттарды ерітеді. Бұдан судың физикалық қасиеті өзгереді. Дәм және иіс пайда болады, жылынады. Жаңа қасиеттерге ие болған жер астынан шығатын суларды минералдық сулар деп атайды. Судағы еріген заттарының мөлшері оның кездесетін жерлеріне байланысты. Ішуге жарамды суда да белгілі бір мөлшерде еріген тұздар болады. Ол адам ағзасына пайдалы, әр түрлі сырқаттардан айығуға жәрдемдеседі.

Су табиғаттағы барлық тіршілік атаулының құрамына кіреді. Көптеген өсімдіктің 80-95 пайызы судан тұрады.

Адам ағзасының құрамында қанның, ас қорытатын сөлдің, сілекейдің құрамына кіреді.

Өмір бойына ластанған суға тап болған адам оны ішу үшін суды қандай тәсілмен сүзу керек екендігін ойластыра бастады. Бұдан шығу жолын судың өзі көрсетті. Судың жоғары температура кезінде буға айналу қасиеті бар. Осындай тәсілмен судың құрамында бар көптеген өзге бөлшектерден бөлу шешілді. Бұндай суды тазалау үрдісі дистиляция, ал құралдың өзі дистилятор деп аталды.

Судың өзге құрауыштармен тез өзара қарым-қатынасқа түсу қасиеті бар. Ал бұл суды дистиллятор арқылы айдағанда, осы металдар атомы ең кішкентай мөлшерде суға түсуі мүмкін. Дегенмен бұл судың таза болуына кедергі келтірмейді. Су жүз пайыз ешқандай қоспасыз болуы үшін суды деиондайтын арнайы қондырғылар пайдаланылады. Сондай-ақ өте таза суды дистиллятордан бірнеше рет өткізу арқылы да алуға болады. Солайша бидистиллят алынады. Дистилденген суды, әдеттегідей, өнеркәсіпке немесе медицинаға алады. Осылай тазартылған су негізінде кейбір дәрілер жасалады. Ал кішкентай электр өткізу қабілетінің арқасында дистилденген су өндірісте таптырмайтын зат.

Тұщы су 0°C деңгейінде қатады, 100°C деңгейінде қайнайды.

Дистилляцияланған су токты әлсіз өткізеді. Бірақ аздаған мөлшердегі тұздардың қоспасы оны өткізгішке айналдыра алады.

1. 
   Әдебиеттерді таңдап алу
   
2. 
   Қажетті құрал жабдықтарды дайындап алу
   
3. 
   Тәжірибе жүргізу, бақылау
   
4. 
   Тиісті қорытынды шығару
   

Диффузия деп аталатын физикалық құбылыс молекулалардың қозғалысымен байланысты .Киіз дайындау үшін жүнді бояу,етті немесе балықты тұздау,қанттың суда еруі,гүл иісінің таралуы диффузияның байқалу мысалдары болып табылады.

Қатты денелердегі , сұйықтықтардағы немесе газдардағы диффузия молекулалардың қозғалыс жылдамдығына байланысты жылдамырақ немесе баяу өтеді.

А) 1.Судағы зат бөлшектерінің үнемі қозғалыста болатынын тәжірибе арқылы байқауға болады. Шыны ыдысқа суық су құйып, оның түбіне бір тамшы иод ерітіндісі тамызылды.

2. Суды араластырмағанда, жеті минут уақыт өткеннен кейін, иод молекулалары судың үстіңгі қабатына жетті, ал ыстық суда йод молекулалары судың үстіңгі қабатына үш минутта жетті.

Б) 1. Екі стаканның біреуіне бірдей көлемде суық су, екіншісіне ыстық су құйылды да, екеуіне бірдей мөлшерде үш тамшы жасыл бриллиант ерітіндісі тамызылды.

1. 
   Біздің йодпен жасаған тәжірибемізде оның тамшыларының сумен араласқандағы диффузиясы бақыланды.Уақыт өтуіне қарай суық судағы йод молекулалары бүкіл көлемге жайылды. Әрине, егер судың температурасы жоғары болған сайын йод молекуларының сумен араласуы жылдам жүреді, оны тәжірибе арқылы дәлелдедік.
   
2. 
   Жасыл бриллиант ерітіндісінің тамшыларын ыстық және суық суға тамызғанда диффузия жылдамдығы әртүрлі болды.Ыстық судағы жасыл бриллиант ертіндісінің молекулалары суық судағы молекулаларға қарағанда жылдам қозғалғандықтан, судың түсі тез боялды. Бұдан, тәжірибе көрсеткендей, диффузияның температура жоғарылаған сайын интенсивті жүретінін байқадық.
   
3. 
   Суда диффузия қатты денелерге құарағанда жылдамырақ өтеді.Өйткені сұйық молекулалары тербелмелі ғана емес,бейберекет қозғалыс жасайды: айналасындағы бөлшектердің әскрінен молекула өзінің өлшемінен үдкен ара-қашықтыққа орны, ауыстырып, тепе-теңдік қалпын өзгертеді.
   
4. 
   Су молекулаларының қозғалыс жылдамдығы неғұрлым үлкен болса, оның температурасы да соғұрлым жоғары болады.
   
5. 
   Диффузия деп аталатын физикалық құбылыс молекулалардың қозғалысымен байланысты. Киіз дайындау үшін жүнді бояу,етті немесе балықты тұздау,қанттың суда еруі, гүл иісінің таралуы диффузияның байқалу мысалдары болып табылады.
   

2. 
   Судың қатаюы және оның қатты күйіндегі балқуын зерттеу
   

1. 
   Бірінші стақанға жартылай су құйып, мұздатқышқа қоямыз. Уақыт өтуіне қарай судың бетіне мұз қата бастағандағы температурасын термометрмен өлшейміз. Ол температура 0 ⁰С –қа тең болды
   
2. 
   Бірнеше әбден қатқан мұз кубиктерін алып, стақанға салып мұздың суға айналу, яғни балқу температурасын анықтаймыз. Ол температура да 0 ⁰С –қа тең болды.
   

1. Судың қатаю және балқу температурасы 0⁰С-қа тең екенін тәжірибе жүзінде дәлелдедік.

3. Тұщы су 0°C деңгейінде қатады, 100°C деңгейінде қайнайды.

1. 
   У.Б. Асқарова. «Экология және қоршаған ортаны қорғау» Алматы, 2005ж
   

2. 
   «Ертіс өңірі» газеті Семей, 2010ж, қыркүйек
   

3. 
   Интернет www.google.kz
   

4. 
   Башарұлы Р. және т.б «Физика және астрономия»
   

5. 
   Бейсенова Ә. «Материктер мен мұхиттар географиясы» 7-сынып
   
6. 
   Қазақстан ұлттық энциклопедиясы, бірінші том
   

Марқакөл-ел мақтанышы

Суы – тұщы

Тереңдегі 27 метр

Қазақстанның шығысында– Марқакөл

Көлдің түсі көгілдір