Научно-исследовательский проект "Секреты соленого моря"

Научно-исследовательский проект
"Секреты соленого моря"

Я учусь во 2 классе и очень люблю предмет – окружающий мир. На этом уроке мы изучаем все новое  для нас: природу, растения, животных, явления природы, географические особенности много еще интересного вокруг нас.
Недавно я узнал, что большая часть Мирового океана соленая. На планете очень мало пресной воды. А вернее, ее практически нет. Даже дождевая вода содержит соль. Ведь полностью пресной может быть только вода, полученная искусственным путем. Ее называют дистиллированной.
До сих пор даже ученые не смогут дать точный ответ на его вопрос о соленой морской воде. Загадкой для специалистов остается то, как столько соли скопилось в море, откуда она изначально там взялась.
Мне стало интересно, как вода становится соленой, есть ли там жизнь и чем она отличается от пресной воды.

Поэтому цель моей работы – узнать, как появилось соленое море и изучить свойства соленой воды.

Задачи моей работы:
- изучить версии появления соленого моря;
- изучить свойства соленой воды и провести опыты;
- выяснить есть ли жизнь в соленой воде;
- узнать, чем полезна или вредна морская соль;
- сделать собственные выводы.

Предварительная работа: Серия опытов по исследованию свойств соленой воды, по растворению в воде различных веществ.
 
Как море становится соленым?
На этот  счет среди многих версий в Интернете и энциклопедиях чаще всего встречаются две.
По первой версии ученых причиной соли является дождик. Он растворяет маленькие частицы солей, которые находятся в почве и в каменистых породах. Образуются ручьи, которые перетекают в реки. Реки, в свою очередь, впадают в моря и переносят туда соли. Но почему же соли копятся в море? Светит солнце и под его воздействием происходит испарение воды, а соль остается в море. Вода же потом опять попадает на землю в виде осадков, и повторяется все тот же процесс. Поэтому  за миллионы лет соль могла накопиться в морях.
Вторая версия ученых заключается в следующем. Изначально при появлении Земли вода в море уже была соленой, а реки и озера пресными. Это времена, когда жизни на Земле даже не существовало.
В наши дни ученые считают, что существуют определенные вещества, которые способны делать воду соленой. Их появление в морях связано с вулканами в земной коре.  Из мантии извергались магматические породы, смешивались с водой и придавали ей соленость.
Я читал статьи в Интернете и книги о морях и считаю, что обе версии правдивы.
Все реки стремятся к морю. Они вливаются в озера с одной стороны и вытекают с другой, чтобы продолжить свой бег к морю. Это происходит потому что уровень морей и океанов всегда ниже уровня суши. И путь воды всегда идет под уклон. Потому-то все реки и текут к морю. Даже под землей  подземные ручьи и реки пробивают себе дорогу среди горных пород, растворяют некоторые породы и уносят с собой частички разных солей. Подземный ручей ищет лазейки, чтобы вырваться на поверхность  земли и попасть в речку, а оттуда – в море.  А потом солнце пригрело поверхность морской воды. Она стала испаряться. Капельки воды превратились в пар и поднялись к небу. Потом пролились на землю дождем, попали под землю, стали подземной рекой, вырвались на поверхность, слились с водами наземных рек и попали в море, снова испарились и так вновь и вновь. Это называется кругооборот. 
Можно утверждать, испаряясь, каждая капля  капель оставляют в море соль, которую принесла с собой.     
  
Чтобы проверить факт о попадании соли в воду, я выполнил следующий опыт № 1.
Я налил раствор соли в кастрюлю и дождался, когда он закипит.
Когда вода закипела, на стеклянной крышке кастрюли начали собираться капельки воды. Значит, вода стала превращаться в пар. Через некоторое время вода выкипела, а соль осталась на дне.
Я пришёл к следующим выводам.
При испарении воды из моря или озера, испаряется только вода, а соль остаётся в водоёме. С помощью этого исследования можно объяснить, почему вода в некоторых морях и озёрах такая солёная – в местах с сухим климатом озёра быстро теряют воду от испарения. Большое количество воды, поступившее в озеро из рек и подземных источников, испаряется, а минеральные соли остаются в нём. Со временем эти озёра становятся солёными, содержание соли в них постоянно увеличивается. Если из водоёма испарится вся вода, соль останется на дне.
Конечно, нам уже не вернуться в прошлое и не посмотреть, как все было в древности, как все зарождалось и начиналось. Состав морей не меняется сотни миллионов лет, поэтому сейчас нам крайне сложно утверждать и доказывать свою идею о накоплении солей в морях.

Мои исследования о некоторых морях
Красное море
Оказывается, Красное море считается одним из самых соленых морей планеты.
Я узнал, что главное отличие Красного моря - что в него не впадают никакие реки. Поэтому вода этого моря всегда кристально чистая.  Ведь прозрачность морской воды всегда уменьшается за счет ила и песка, которые приносит речная вода.
Еще одна особенность Красного моря - очень теплая вода. Это самое теплое море на планете. Даже зимой температура воды – около 18-19 градусов. Если температура воды становится ниже +18, то начинают гибнуть кораллы, и это явление приравнивается к стихийному бедствию. Летом температура воды достигает +27 – 28 0С.
Красное море отличается сильным испарением теплой воды, поэтому соленость воды здесь также самая высокая в мире. Но Красное море поражает большим и разнообразным количеством морских обитателей. Даже при том, что соленость воды достигает до 40- 60 грамм солей на литр воды.
В качестве сравнения можно привести Черное море, где содержится  всего 18 грамм солей на литр воды.
Надо сказать, что согласно исследованиям ученых, что Красное море довольно часто теряло «связь» с Мировым океаном, а его побережье высыхало, и было покрыто солью. Поэтому на берегах Красного моря не встретишь буйной растительности, а из родника, бьющего ключом, не получится утолить жажду. Вода под землей тоже соленая на вкус. Удивительно, но даже дожди в районе Красного моря соленые.
 
Мертвое море
Первый раз я услышал о Мертвом море от моей мамы. Она была в Израиле на стажировке и побывала на Мертвом море. Я никак не мог понять, почему там можно практически лежать и не тонуть. И решил узнать, в чем же дело?
Как оказалось, соли в Мертвом море в Израиле, в отличии от Красного,  намного больше, но там никто не живет, кроме пары водорослей.
Интересно, что на еврейском языке это море называется «Yam ha Maved», что означает «Море-убийца». Такое название было дано ему только потому, что в этом море самая соленая в мире вода, в которой не выживают ни моллюски, ни рыбы, ни даже водоросли. Попав в это море, мгновенно погибают почти все микроорганизмы. Люди же плавают в этом море словно поплавки. Это и не удивительно, так как в 1 литре воды содержится около 270 гр. соли, из-за чего человека просто напросто выталкивает из нее. Утонуть в такой воде, конечно же, невозможно.
Я узнал, что химический состав Мертвого моря уникален. Его соленость в 8 раз превышает соленость Атлантического океана и в 40 раз соленость Балтийского моря. В этом море содержатся почти все химические элементы. Среди них 21 вид различных минералов (включая магний, кальций, бромид и калий), из них 12 уникальных. Мертвое море питается минеральными источниками, пресноводными родниками  и горными потоками. Все они содержат в своем составе целебные минеральные грязи. Эта лечебная грязь называется пелоидная грязь.
Живые существа не могут обитать в таких условиях. Здесь нет ни рыб, ни водорослей. Благодаря данному факту древние греки дали этому озеру название Мертвое море.
В литературе воду Мертвого моря называют "крепким раствором соли". Чтобы добиться такой концентрации соли в домашних условиях, то придется  засыпать в ванну три мешка соли и умудриться размешать ее до полного растворения. Даже если это получится, все равно образовавшаяся жидкость не сможет сравниться с водой Мертвого моря - в точности воспроизвести ее чудодейственный состав невозможно.
Выталкивающая сила в этом "растворе соли" столь велика, что здесь даже не умеющий плавать человек легко держится на поверхности и не тонет.
 
Что я не знал о морях?
Факт 1. Оказывается, если бы мы жили под водой, нам пришлось бы приспособиться к темноте, холоду и высокому давлению. Вода плохо пропускает солнечный свет. На глубине 200 метров начинается сумеречная зона, где солнечный свет могут уловить только огромные глаза глубоководных обитателей. А на глубинах ниже 1800 — 2000 м царит вечная ночь.

Факт 2. На глубине исчезает привычный нашему глазу цвет окружающих предметов. Так, в 5 м от поверхности пропадают оттенки желтого цвета, а на глубине 50 м все окрашено в сине-зеленые тона, и даже ярко — красная кровь кажется зеленой.
Обитатели глубин обладают особой чувствительностью к колебаниям, которые в воде распространяются гораздо быстрее и дальше, чем в воздухе. Рыбы улавливают малейшие колебания воды, расположенной на теле боковой линией, а дельфины - обладают природными эхолокаторами, которые улавливают звуковые волны, отражающиеся от препятствий.

Факт 3. Солнце не может прогреть многокилометровую толщу воды морей и океанов. В тропиках, где верхние слои воды нагреваются до 30 °С, уже на глубине 50 м вода такая холодная, что аквалангисты погружаются в нее в гидрокостюмах. А на глубине ниже 4 км во всех морях температура воды чуть ниже 2 °С.
Любой ныряльщик испытывает неприятные ощущения из-за давления воды. С погружением на 10 м давление воды на каждый квадратный сантиметр тела возрастает на 1 км, а на глубине 10км достигает чудовищной величины — 1 т на 1 см2.
 
Свойства соленого моря: теория и практика
Изучая специальную литературу, я узнал, что соленая вода обладает особенными свойствами, которых нет у пресной воды. Например,  раствор соли может поднимать любые предметы на поверхность воды и может «нарисовать» узоры. Я попытался обобщить все особенности и свойства соленой воды и проверить их действие с помощью экспериментов.

Свойство 1. Высокая электроповодность и непригодность для питья. 
То есть морская вода больше способна пропускать ток, чем пресная.
Средняя солёность морской воды составляет 3,5%, то есть в каждом литре воды имеется в растворённом виде примерно 35 граммов солей. Это выделяет особое свойство морских вод – непригодность для питья. Хотя в экстремальных условиях, как показывают эксперименты, незначительное количество морской воды можно пить около недели.
Плотность океанической воды несколько выше чем, у пресной. Самая высокая плотность у вод Мёртвого моря, чья солёность составляет около 30%. Из-за такой плотности человек может определенное время спокойно «лежать» на водной поверхности. Морская вода из-за насыщенности солями обладает отличной электропроводностью, которая более чем в четыре тысячи раз превышает данный показатель для пресной воды.

Свойство 2. Солёная вода может быть полезной
Практически каждый человек знает, что морскую воду нельзя пить. Но она может быть вполне полезными. Морская вода используется в медицине и косметологии. Соли в морской воде при дозированном воздействии на человеческий организм обладают положительным эффектом. Например, ванны в морской воде ускоряют процесс обновления кожи и восстановления кожного покрова. Содержащиеся в такой воде кристаллы соли фактически счищают старую кожу. Также, морская вода расслабляет,  поэтому именно из такой воды обычно делают так называемые антистрессовые ванны. Также свойства солёной воды позволяют использовать её для полосканий: если воду подогреть до температуры человеческого тела и прополоскать рот, это положительно скажется на здоровье зубов, дёсен и горла.

Опыт № 2. Именно так делаем моя мама, когда у меня болит горло. Она растворяет соль в воде и дает мне, чтобы полоскать горло. Это помогает быстрее поправиться.
                               
Свойство 3. Капиллярность
Оказывается, вода может подниматься вверх. Например, вода в очень тоненьких трубочках сама поднимается вверх. Это явление называется капиллярностью (от латинского слова капилляр – волосок). Чем тоньше трубочка или сосуд, тем выше поднимается вода. Вода может подняться вверх по салфетке или верёвке. Там она находит в  волокнистой структуре путь для движения вверх.
Мы убедились в этом сами, проведя опыты с веревкой, салфеткой и водой.
Опыт № 3. В стакан с подкрашенной водой мы опустили веревочку. Вода тут же начала подниматься по ней вверх, окрашивая веревочку в зеленый цвет.
Опустив бумажную салфетку в стакан с водой, мы увидели, как вода тоже начала быстро подниматься по ней вверх. Если набирать в шприц воду, то можно увидеть, что вода тоже поднимается вверх.

Свойство 4. «Кожа» воды
В литературе пишут, что на поверхности воды могут удержаться такие предметы, которые обычно тонут. Например, стальная скрепка или иголка. Мы решили это проверить.  В воду мы аккуратно опустили обычную канцелярскую скрепку. Но у нас видно, что скрепка утонула.  Это говорит о том, что даже плотность соленой воды меньше, чем плотность железа.
Проведем опыт № 4.  Возьмем разные предметы и посмотрим, как они поведут себя на поверхности соленой и пресной воды. Это скрепка, семена, яйцо варёное, сырое, деревянный карандаш и пластмассовая линейка.
Я налил воды в емкости. В одной – вода пресная, в другой – соленая. И поочередно опускал каждый предмет в пресную и соленую воду.  Результаты я занес в таблицу.
Получается, что плотность соленой воды при определенной концентрации, меньше, чем плотность железа, что подтверждает опыт со скрепкой.

Свойство 5. Вода – растворитель
Следующий опыт доказывает, что вода не только хороший растворитель, но и может изменять свой состав.
Опыт № 5. Для опыта нам понадобились: вода, 2 банки, 2 сырых яйца, соль.
Что сделано: в обе банки налита вода. В одну банку с водой добавили соли столько, сколько могло раствориться. Размешали. Получился концентрированный раствор. В первую банку с водой опустили сырое яйцо. Второе сырое яйцо опустила в банку с концентрированным солевым раствором.
Что наблюдали. Когда мы опустили сырое яйцо в банку с пресной водой, оно сразу опустилось на дно и не всплывало. В банке с концентрированным солевым раствором сырое яйцо плавает на поверхности. Его как бы выталкивает из раствора, и небольшая часть яйца выглядывает из воды. Яйцо не тонет даже спустя время.
Наши выводы: в солёной воде яйцо плавает на поверхности, в отличие от яйца в пресной воде, которое сразу опустилось на дно банки. Выходит, что яйцо легче, чем концентрированный раствор соли. Раствор «выталкивает» яйцо, поэтому оно всплывает. Но этого не происходит в пресной воде, значит раствор соли тяжелее пресной воды.

То же самое свойство соленой воды подтверждает следующий опыт № 6.  
Я взял два стакана воды. В один стакан налил водопроводную воду и добавил 5 чайных ложек соли. Во второй стакан налил водопроводную воду и добавил пищевой краситель. Затем в с стакан с соленой водой аккуратно влил пару чайных ложек воды с красителем.  Окрашенная вода осталась на поверхности, так как соленая вода более плотная и тяжелая, поэтому она находится внизу стакана. А водопроводная вода более легкая — поэтому она на поверхности.
  
Свойство 6. Ожерелье из соли
Из концентрированного раствора соли нам удалось вырастить ожерелье.
Опыт № 7. Что понадобились: банка с водой, соль, нитка, карандаш.
Что сделали: приготовили раствор: в банку насыпали соль, добавили горячую воду. Размешивали, пока соль не растворилась. К карандашу привязали веревку и опустили ее в соляной раствор так, чтобы веревка не касалась стенок и дна банки. Через день подняли веревку и увидели нанизанные кристаллы соли на нитку.
При этом вода в банке уменьшилась (испарилась) на 1 см. А от солевого раствора осталась только сама соль, которая имеет форму ожерелья.
Изучив дополнительную литературу, я понял, что это происходит в результате взаимного притяжения молекул: пылинки, нитки, водосточный желоб – любое тело. Поэтому когда я опускаю в солевой раствор какое-либо тело, на нем тут же начинают расти кристаллы соли.

Свойство 7 . Соль затрудняет процесс замерзания.
Чтобы проверить данный факт, я взял две банки с пресной водой и 2 кубика льда.
Опыт № 8. Добавил в одну банку чайную ложку соли, и тщательно размешал. Поместил в банки одинаковые кубики льда.
Лёд в банке с соленой водой тает намного быстрее, чем в несоленой воде.    
Получается, что соль в воде затрудняет процесс замерзания. В зависимости от количества соли в морской воде, может потребоваться температура на 25 градусов холоднее, чем для заморозки пресной воды! Это одна из причин, почему соль используется, чтобы расплавить лед на тротуарах и улицах. Это также одна из причин, почему океан не замерзает полностью, когда погода становится холодной.