მინერალური წყლის ქიმიური კვლევა

მინერალური წყლის ქიმიური კვლევის დაწყებამდე ვიმსჯელეთ საკვლევი წყლის შესაძლო იონურ შედგენილობაზე. გამოვიყენეთ სულხან–საბა ორბელიანის ჩანაწერები. როგორც აღვნიშნეთ, საკვლევი ხსნარი შეიცავს ,,შაბს, ბავრუკს, გვარჯილას და მისთანანს.’’ შაბის ფორმულებია: K2SO4 . AI2(SO4)3 . 24H2O

K2SO4 . Cr2(SO4)3 . 24H2O

(NH4)2SO4 . Fe2(SO4)3 . 24H2O
აქედან გამომდინარე, სავარაუდოა, რომ საკვლევ წყალში იყოს შემდეგი იონები:
K+, NH4+, AI3+, Cr3+, Fe 3+.ხოლო გვარჯილის შემცველობა მიგვანიშნებს NO3— იონის არსებობაზე. სავარაუდოა სხვა იონების არსებობობაც. ამიტომ კვლევას ვაწარმოებთ რამდენიმე სავარაუდო იონზე.
წყლის ქიმიური ანალიზის ჩატარებისას ვმუშაობდით სამი სხვადასხვა ნიმუშით პარალელურ რეჟიმში.

• სტანდარტული ხსნარით, რომელიც ნამდვილად შეიცავს საკვლევ ნივთიერებას;
• ბუნებრივი წყლით, რომელიც შეიძლება შეიცავდეს საკვლევ ნივთიერებას და შეიძლება – არა;
• საკონტროლო (გამოხდილი) წყლით, რომელიც ნამდვილად არ შეიცავს საკვლევ ნივთიერებას.

საკვლევი წყლის pH დასადგენად გამოვიყენეთ უნივერსალური ინდიკატორი. აღმოჩნდა, რომ წყალს ნეიტალური რეაქცია ჰქონდა.
NH4+ –ის იონი. საკვლევი ხსნარის 5 წვეთი ჩავასხით მიკროსინჯარაში, დავამატეთ 5 წვეთი ნატრიუმის ჰიდროქსიდის ხსნარი. სინჯარის პირთან მივიტანეთ გამოხდილ წყალში დასველებული ფენოლფტალეინის ქაღალდი. სინჯარა ფრთხილად გავახურეთ სპირტქურის ალზე.ინდიკატორი არ გაწითლდა, ე.ი. საკვლევ ხსნარში არ არის ამონიუმის იონი.
K+ –ის იონი. აღმოსაჩენად ნიქრომის მავთული წინასწარ დავასველეთ კონც. მარილმჟავაში, გავახურეთ სპირტქურის ალზე და გასუფთავებული მავთული დასველებული საკვლევი ხსნარის ნიმუშით შევიტანეთ სპირტქურის ალში. დავარკვირდით ალის შეფერვას. გამოვიყენეთ ლურჯი მინა, რადგან კალიუმის იონებისათვის დამახასიათებელი იისფერი შეფერვა უფრო შესამჩნევი გამხდარიყო. ლურჯი მინა შთანთქავს ალისთვის დაახასიათებელ ყვითელ სხივებს. ალის იისფერი შეფერვა შეიმჩნეოდა 10–15 წმ– ის განმავლობაში, ე.ი. საკვლევი ხსნარი შეიცავს K+–ის იონებს.
Na+–ის იონი. ანალოგიურად დავადგინეთ ნატრიუმის იონების არსებობაც.
Ba2+–ის იონი. ალზე დაკვირვებისას მომწვანო შეფერილობა წამიერადაც არ ყოფილა, ე.ი. საკვლევი ხსნარი არ შეიცავს Ba2+–ის იონებს.
Ca2+-ის იონები. საკვლევი ხსნარის ერთ წვეთს დავამატეთ 1 წვეთი გოგირდმჟავა და ნარევი ფრთხილად შევათბეთ. ნალექი არ წარმოიქმნა, ე.ი. სავლევი ხსნარი არ შეიცავს Ca2+-ის იონებს.
Cr3+–ის იონები. საკვლევ ხსნარზე ტუტის დამატებისას შეიმჩნევა მწვანე ნალექი, ე.ი. ხსნარი შეიცავს Cr3+–ის იონებს.
Fe3+–ის იონი. პლანშეტის უჯრაში დავასხით 2 წვეთი საკვლევი ხსნარი, დავამატეთ კალიუმის როდანიდის უფერო ხსნარის 1 წვეთი. ხსნარი მაშინვე შეიფერა წითლად, ე.ი. საკვლევი ხსნარი შეიცავს რკინა(III)-ის იონებს.არნიშნული იონების არსებობა დადასტურდა ხსნარზე სისხლის ყვითელი მარილის ხსნარის დამატებითაც. მიიღება ლურჯი ფერის ნალექი – ბერლინის ლაჟვარდი.
Fe2+–ის იონი. პლანშეტის უჯრაში დავასხით 2 წვეთი საკვლევი ხსნარი, დავამატეთ სისხლის წითელი მარილის ხსნარი. მივიღეთ ლურჯი ნალექი – ტურბულის ლურჯა, ე.ი. ე.ი. საკვლევი ხსნარი შეიცავს რკინა(II)-ის იონებს.
AI3+–ის იონი. საკვლევ ხსნარზე ტუტის დამატებისას ალუმინის იონის არსებობისას უნდა მიგვეღო თეთრი ფერის ნალექი, რაც ნაკლებად შეიმჩნეოდა. ამის მიზეზი კი Cr(III)-ის და Fe(III)-ის ჰიდროქსიდების მუქი ფერის ნალექები იყო. ნარევის დაყოფა სკოლის ლაბორატორიის პირობებში ვერ შევძელით. თუმცა დარწმუნებულები ვართ საკვლევ ხსნარსი ალუმინის იონის არსებობაში.
SO42––ის იონი. საკვლევი ხსნარის 2 წვეთი დავასხით სასაგნე მინაზე და შევამჟავეთ 2 წვეთი მარილმჟავათი. დავამატეთ 2 წვეთი BaCI2–ის ხსნარი.მიღებული ნალექი გავაშრეთ. დავამატეთ მარილმჟავა. ნალექი არ გაიხსნა,ე.ი. საკვლევი ხსნარი შეიცავს სულფატ–იონებს.
CI--–ის იონი. საკვლევი ხსნარის 2 წვეთი დავასხით სასაგნე მინაზე და შევამჟავეთ 1 წვეთი აზოტმჟავათი. დავამატეთ 2 წვეთი AgNO3 –ის ხსნარი. წარმოიქმნა თეთრი ნალექი, რომელიც არ იხსნება არც წყალში, არც მჟავაში, ე.ი. საკვლევი ხსნარი შეიცავს ქლორიდ–იონებს.
NO3— –ის იონები. სასაგნე მინაზე დავაწვეთეთ 2 წვეთი დიფენილამინის ხსნარი, დავამატეთ 1 წვეთი კონც. გოგირდმჟავა და2 წვეთი საკვლევი ხსნარი. მოვურიეთ წკირით. ხსნარი ლურჯად შეიფერა, ე.ი. მასში ნიტრატ–იონებია.

კვლევის შედეგებს წარმოგიდგენთ ცხრილის სახით.

კათიონები	ანიონები
NH4+ (-) K+ (+) Na+ (+) Ba2+ (-) Ca2+ (-) Cr3+ (+) Fe2+ (+) Fe3+ (+) Al3+ (+)	SO42- (+) CI- (+) NO3- (+)