Золотоносные растения: как добыть драгоценный металл из почвы. Растения индикаторы золота

как добыть драгоценный металл из почвы

Деньги не растут на деревьях, а вот золото может. Международная группа ученых нашла способ вырастить и собрать золото из сельскохозяйственных культур. Технология поиска золота под названием фитодобыча использует растения для получения частиц драгоценного металла из почвы.

Некоторые растения обладают природной способностью поглощать через корневую систему и накапливать в листьях и побегах такие металлы, как никель, кадмий и цинк. В течение многих лет ученые искали пути использования таких растений, называемых сверхнакопителями, для удаления загрязняющих веществ из окружающей среды.

Но о сверхнакопителях золота неизвестно ничего, так как этот металл практически не растворяется в воде, а потому у растений нет природного способа поглотить его частицы через корни.

«В некоторых химических условиях растворимость золота можно повысить искусственно», - отмечает Крис Андерсон, специалист по экологической геохимии и фитодобыче золота из Университета Мэсси в Новой Зеландии.

Получение золота

Пятнадцать лет назад Крис Андерсон впервые продемонстрировал общественности, что горчичное растение способно всасывать золото из химически подготовленной почвы, содержащей частицы этого металла.

Семенные шарики. Ингредиенты — Почва

Технология работает примерно так: найдите быстрорастущее растение с большим объемом надземной лиственной массы, такое как горчица, подсолнечник или табак. Посадите культуру в почву, содержащую золото. Хорошим местом могут оказаться кучи отходов или отвалы, окружающие старые золотоносные шахты. Обычные способы не могут обеспечить 100-процентную добычу золота из минералов, а потому некоторые объемы металла попадают в отходы. Когда растение достигнет максимальной высоты, обработайте почву химическим веществом, которое растворяет золото. Растение поглощает содержащую золото воду из почвы, в процессе «дыхания» из крошечных пор на поверхности листьев вода выступает, а драгоценный металл накапливается в биомассе. Осталось собрать урожай.

Однако поместить золото в сельскохозяйственную культуру – это самая легкая часть работы. Получение его из растения оказывается гораздо более сложной задачей, объясняет Андерсон.

«В растительном материале золото ведет себя иначе», - рассказывает ученый. Если растение сжечь, то какой-то объем металла останется в пепле, а некоторая его часть вообще исчезнет. Обработка пепла также составляет серьезную задачу и требует использования больших объемов концентрированных кислот, которые опасно транспортировать.

Золото, которое можно найти в растениях, представляет собой наночастицы, а потому оно является большой ценностью для химической промышленности, использующей наночастицы золота в качестве катализатора для химических реакций.

Золотой урожай

Фитодобыча золота никогда не заменит традиционные источники, говорит ученый. «Ценность этой технологии состоит в возможности возрождения загрязненных земель в районах золотодобычи», - добавляет Крис.

Химические вещества, использующиеся для растворения золота, заставляют растения впитывать и другие загрязнители из почвы, такие как ртуть, мышьяк и медь, а это распространенные элементы, присутствующие в отходах шахт и несущие опасность для людей и окружающей среды.

«Если нам удастся получить прибыль путем добычи золота из культур, восстанавливая в то же время почвы, то это окажется значительным достижением», - говорит Андерсон. В данное время он работает с исследователями из Индонезии над созданием экологически чистой технологии для малых фирм, использующих ручной труд при добыче золота, которая позволит снизить ртутное загрязнение в результате деятельности.

Однако некоторые ученые говорят, что экологические опасности, связанные с самим выращиванием золота, могут оказаться слишком серьезными. Ведь для растворения частиц золота в почве необходимо использовать цианид и тиоцинат – те же опасные химические вещества, использующиеся добывающими компаниями для получения золота из камней. Независимые агрономы уверены, что сам процесс может создать экологические проблемы.

Источник: facepla.net

ecology.md

Золотоносные растения: как добыть драгоценный металл из почвы

Деньги не растут на деревьях, а вот золото может. Международная группа ученых нашла способ вырастить и собрать золото из сельскохозяйственных культур. Технология поиска золота под названием фитодобыча использует растения для получения частиц драгоценного металла из почвы.

Некоторые растения обладают природной способностью поглощать через корневую систему и накапливать в листьях и побегах такие металлы, как никель, кадмий и цинк. В течение многих лет ученые искали пути использования таких растений, называемых сверхнакопителями, для удаления загрязняющих веществ из окружающей среды.Но о сверхнакопителях золота неизвестно ничего, так как этот металл практически не растворяется в воде, а потому у растений нет природного способа поглотить его частицы через корни.«В некоторых химических условиях растворимость золота можно повысить искусственно», - отмечает Крис Андерсон, специалист по экологической геохимии и фитодобыче золота из Университета Мэсси в Новой Зеландии.

Получение золотаПятнадцать лет назад Крис Андерсон впервые продемонстрировал общественности, что горчичное растение способно всасывать золото из химически подготовленной почвы, содержащей частицы этого металла.Технология работает примерно так: найдите быстрорастущее растение с большим объемом надземной лиственной массы, такое как горчица, подсолнечник или табак. Посадите культуру в почву, содержащую золото. Хорошим местом могут оказаться кучи отходов или отвалы, окружающие старые золотоносные шахты. Обычные способы не могут обеспечить 100-процентную добычу золота из минералов, а потому некоторые объемы металла попадают в отходы. Когда растение достигнет максимальной высоты, обработайте почву химическим веществом, которое растворяет золото. Растение поглощает содержащую золото воду из почвы, в процессе «дыхания» из крошечных пор на поверхности листьев вода выступает, а драгоценный металл накапливается в биомассе. Осталось собрать урожай.Однако поместить золото в сельскохозяйственную культуру – это самая легкая часть работы. Получение его из растения оказывается гораздо более сложной задачей, объясняет Андерсон.«В растительном материале золото ведет себя иначе», - рассказывает ученый. Если растение сжечь, то какой-то объем металла останется в пепле, а некоторая его часть вообще исчезнет. Обработка пепла также составляет серьезную задачу и требует использования больших объемов концентрированных кислот, которые опасно транспортировать.

Источник: MNN

www.facepla.net

растения индикаторы полезных ископаемых

• Published on16-Jun-2015

• View593

• Download2

DESCRIPTION

1. Растения- «геологоразведчики химических элементов» Подготовили учителя Калининской ОШ 1-3…

Transcript

1. Растения- «геологоразведчики химических элементов» Подготовили учителя Калининской ОШ 1-3 ступеней Кротовская И.М Кулинич Р.Ф 2. Распространение химических элементов в природе Звезды , космос – ядерный синтез. Вселенная : Н – 75%, Не – 24%, остальные х. э. – 1%. На Земле О – 47% Si – 28% Al 9% Fe – 4.65% 3. Распространение химических элементов в природе: • Морская вода. • Растение . Н, О, Cl. H, O, C, • Ca, Mg, N, P, S . S, KЖивотные H, O, C, N, Cl, Ca, Mg, S, K, Br 4. Растения-индикаторы полезных ископаемых 5. Значение растений - индикаторов Значение растений – индикаторовопределение состава почвопределение содержания в почве питательных веществопределение наличия месторождений полезных ископаемыхопределение глубины залегания грунтовых вод 6. Акантофиллиум Обитатель пустынь акантофиллиум - колючка, попадая на землю, богатую серой, распускает не розовые цветы, а белые; там же, где в земле есть цинк, листья растения приобретают желтоватый оттенок. 7. Венерин башмачокАдонисМаленькая орхидея - венерин башмачок, растет только на почвах, богатых кальцием. На почвах, богатых известью, растут адонисы, лилии-саранки. 8. ФиалкаЯруткаНа повышенное содержание цинка в почве указывают фиалки и анютины глазки. Именно на таких землях у этих растений встречаются самые крупные цветки. Ярутка встречается на почвах, содержащих цинк и кадмий. Она способна без вреда для себя накапливать в листьях эти металлы в количествах, в сотни и тысячи раз больших, чем на почвах с нормальным содержанием цинка и кадмия, соответственно, 25 г и 170 мг на 1 кг сухого вещества. 9. На содержание в почве никеля и кобальта указывает сонтрава. 10. КачимМинуартияЕсли пышным цветком расцвел качим (растение из семейства гвоздик), то где-то поблизости есть медь. Минуартия из семейства гвоздичных индицирует свинец имедь. 11. АстрагалСпособность бобовых растений - астрагала, донника, клевера - накапливать много молибдена. 12. Полевица тонкаяМакВ местообитаниях, содержащих свинец, произрастают злаки: овсяница овечья и полевица тонкая. Измененная форма лепестков мака указывает на то, что под землей находятся залежи свинца и цинка. 13. Гладиолус Шток-роза Гладиолус, качим, смолевка обыкновенная помогают найти медь. Цветки шток-розы с ненормально рассеченными узкими лепестками указывают на месторождения меди или молибдена. 14. КукурузаХвощВ шишках пихты и сосны, растущих на почвах с содержанием золота 0,00002%, его концентрация возрастает в пятьдесят раз. Еще более страстной любительницей золота оказалась кукуруза, не зря прозванная королевой полей. Не менее активным накопителем золота оказался и неприметный хвощ. Белоствольные красавицы березы оказались перспективными индикаторами месторождений золота. 15. В нефтеносных местообитаниях некоторые растения выделяются необычайно буйным ростом. Это взморник, или зостера малая, достигающая в нефтеносных районах каспийских вод метровой длины, при обычном размере 10-40 см.

documents.tips

•Растения - индикаторы •Приспособления растений •Флора Забайкалья•Каталог статей•Атамановка

Растения - индикаторы В нашей повседневной жизни мы постоянно сталкиваемся с необходимостью оценки состояния окружающей среды, среды нашего обитания. Конечно, мы не можем повседневно проводить сложные анализы загрязнения воды и воздуха, состава почвы, оценить «самочувствие» растений которые мы выращиваем. Сделать это нам поможет фитоиндикация.Фитоиндикация (от лат. Indico - указываю) - это практические приемы использования как растительности в целом, так и отдельных растений или их частей в качестве показателя (индикатора) определенных компонентов среды. Индикаторами почв являются виды растений или растительные сообщества, обладающие связью с почвами определенного химического состава, который может быть опознан по их присутствию.Состав почвенного раствора, особенно содержание в нем кислот и оснований, создает реакцию почвенного раствора, которая играет существенную роль в жизни растений. Кислые почвы отличаются небольшим содержанием гумуса, повышенным содержанием кислот, бедностью азота, фосфора, калия и других элементов. Все это отрицательно сказывается на развитии растений, приводит к снижению их урожайности. Индикаторами кислых почв является хвощ полевой, брусника, багульник болотный, сфагнум. Кислотность почв уменьшается при внесении в них извести.Накопление в почве избытка солей приводит к образованию солончаковатых и солончаковых почв. Солончаки и солончаковые почвы характерны для засушливых районов. Особенно много их в южных районах Забайкальского края. Они обычны по берегам соленых озер Зун-Торей и Бурун-Торей.Растения, которые растут на засоленных почвах называют галофитами. Многие галофиты имеют мясистые листья или стебли, запасающие воду. Галофиты также имеют мелкие жесткие листья с особыми железками, через которые выделяются избытки солей (вострец, чий блестящий, кермек золотой) придающие листьям сизоватый оттенок.На солонцеватых лугах, солончаках, по берегам соленых озер степной части области растет чий блестящий. Это крупное растение свидетельствует о близком залегании грунтовых вод.Некоторые виды, относящиеся к галофитам, являются третичными реликтами и включены в Красную книгу. Это пустынно-степные растения: селитрянка сибирская, поташник обыкновенный, сферофиза солонцовая, кермек золотой.Индикаторами почв с нейтральной реакцией среды являются пырей ползучий, звездчатка средняя (мокрец). Нитрофиллы (филлон - любить) - растения, растущие на почвах богатых азотными веществами. Почвы близ поселков, на окраинах дорог, около чабанских стоянок обычно богаты органическими веществами и на них обильно развиваются такие виды растений, как марь, амаранты, крапива.В Забайкалье встречаются несколько видов мари, которую часто неправильно называют лебедой. Мари в надземной части растения содержат большое количество азотистых соединений. Их часто используют как удобрения.На богатых питательными веществами пустырях, заброшенных компостных или навозных кучах, у сараев и хлевов растет крапива коноплелистная с пальчато-рассеченными перисто-зубчатыми листьями. Реже встречается крапива узколистная, которая хорошо отличается от предыдущей формой листьев. Листья лан-центные или продолговато-ланцентные, по краю зубчатые. Кстати, если на навозных кучах, особенно на местах старых катонов, растет крапива, значит их уже можно использовать на удобрение.Кальцефиллы или «известколюбы» - растения, обитающие на почвах, богатых кальцием, а также в местах выхода известняков.Почвы, богатые кальцием, имеют большей частью нейтральную или слабощелочную (рН близкая к 7) реакцию. К кальцефиллам относят башмачки, лилию мартагон, ветренницу, ольху. Из травянистых растений как накопители кальция выступают бобовые, которые, извлекая его из глубоких слоев почвы после отмирания, обогащают им поверхностные слои. О наличии щелочных, богатых гумусом почв на лугах свидетельствуют такие ценные кормовые растения как мятлик луговой, горошек мышиный, люцерна серповидная.Противоположностью являются растения кальцефобы, которые обитают только на почвах бедных кальцием. Это хвощ полевой на пашнях, в лесах - майник двулистный, брусника, сфагновые мхи. На почвах, бедных питательными веществами, растут багульник болотный, брусника, толокнянка, голубика.В заключение следует сказать, что растения-индикаторы имеют огромную ценность. С их помощью можно визуально ориентировочно определить те или иные свойства почвы, содержание в ней химических элементов. ЭТО ИНТЕРЕСНО!На урановых месторождениях часто произрастают астрагалы, одним из которых является астрагал молочно-белый, который встречается в южных степных районах региона. В Краснокаменском и Приаргунском районах этот вид очень обилен.ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?Существует приуроченность растений к почвам с различным содержанием химических элементов: берилий - стеллера карликовая;золото - хвощ полевой, марь белая;кобальт - кизильники, бурачок двусемянный;медь - минуарция весенняя, смолевки;молибден - астрагалы, донник лекарственный;селен - астрагалы накапливают в своих тканях до 1,5% селена.

atamanovka-online.ru

влияет золото на растения? как растения ведут себя при наличии золота в породе?

 На свойствах накапливаться в растениях (в частности, в растениях семейства бобовых, а именно – люцерне посевной Medicago sativa L, Fabaceae) базируется технология поиска золота в почвах.   Наличие определенного количества золота в золе растений может быть поисковым признаком для геологов (растения-индикаторы) .  В Малой Азии растением-индикатором наличия в почвах золота является хвощ полевой Equisetum arvense L, Equisetaceae, а в Австралии – виды жимолости Lonicera L, Caprifoliaceae. В шишках ели и сосны, растущих на почвах с содержанием золота 0, 00002%, его концентрация возрастает в 50 раз.   Растениями–сверхконцентраторами золота являются: • овсяница красная Festuca rubra L, Poaceae (особенно – семена, содержание – 95, 05 мг на 1 т) ; • кукуруза обыкновенная Zea mays L, Poaceae: с 1 т золы кукурузных отходов можно получить до 60 г золота; • фацелия шелковая Phacelia sericea (Graham) A. Gray, Hydrophyllaceae.

engangs.ru

ПРИРОДНЫЕ ИНДИКАТОРЫ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

ПРИРОДНЫЕ ИНДИКАТОРЫ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

1МОУ-СОШ с. Баскатовка,Саратовская обл, Марксовский р-он

1МОУ-СОШ с. Баскатовка, Марксовский р-он, Саратовская обл

Текст работы размещён без изображений и формул.Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

В своей жизни мы встречаемся с различными веществами, которые нас окружают. В этом году мы начали изучать интересный предмет - химию. Сколько же в мире веществ? Какие они? Зачем они нам нужны и какую пользу приносят?

На уроках при изучении темы «Важнейшие классы неорганических соединений» я познакомилась с индикаторами - лакмус, фенолфталеин и метиловый оранжевый. Что такое индикаторы? Индикаторы- это вещества, которые изменяют свой цвет в зависимости от среды раствора. С помощью индикаторов можно определить среду раствора.

Я решила выяснить как можно больше об этих удивительных веществах, и можно ли в качестве индикаторов использовать те природные материалы, которые есть дома.

Актуальность темы: сегодня большой интерес вызывают свойства растений и возможности применения их в химии, биологии и медицине.

Цель работы: изучить природные индикаторы и как их мы можем использовать в повседневной жизни.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

• Изучить материал об индикаторах как химических веществах.

• Изучить природные индикаторы.

• Выяснить, как можно применять знания о природных индикаторах в повседневной жизни.

Для достижения поставленных задач я изучила литературу в библиотеке и кабинете химии, использовала материалы с сайтов Интернета, а так же использовала методы наблюдения, эксперимента, сравнения, анализа.

Моя работа состоит из трех глав. В первой главе я рассмотрела многообразии индикаторов и их химическую природу. Во второй, - какие растения являются индикаторами и их роль в природе и жизни человека. В третьей главе моё практическое исследование.

1.Химические индикаторы

1.1 История открытия индикаторов

Индикаторы (от лат.Indicator –указатель) – вещества, позволяющие следить за составом среды или за протеканием химической реакции[2]. На сегодняшний день в химии известно большое количество различных индикаторов как химических, так и природных. К химическим индикаторам относятся кислотно-основные, универсальные, окислительно-восстановительные, адсорбционные, флуоресцентные, комплексонометрические и другие [6].

Пигменты многих растений способны менять цвет в зависимости от кислотности клеточного сока. Следовательно, пигменты являются индикаторами, которые можно применить для исследования кислотности других растворов. Общее название таких растительных пигментов флавоноиды. В эту группу входят так называемые антоцианы, которые обладают хорошими индикаторными свойствами.

Самый используемый в химии растительный кислотно-основной индикатор – лакмус. Он был известен уже в Древнем Египте и в Древнем Риме, где его использовали в качестве фиолетовой краски-заменителя дорогостоящего пурпура. Использование пигментов для определения среды раствора впервые научно применено Робертом Бойлем (1627 – 1691)[3]. 1663 год, в лаборатории, как обычно, кипела напряженная работа: горели свечи, в ретортах нагревались разнообразные вещества. В кабинет к Бойлю вошел садовник и поставил в углу корзину с великолепными темно–фиолетовыми фиалками. В это время Бойль собирался проводить опыт по получению серной кислоты. Восхищенный красотой и ароматом фиалок, ученый, захватив с собой букетик, направился в лабораторию. Его лаборант Уильям сообщил Бойлю, что вчера доставили две бутылки соляной кислоты из Амстердама. Бойлю захотелось взглянуть на эту кислоту, и, чтобы помочь Уильяму налить кислоту, он положил фиалки на стол. Затем он взял со стола букетик и отправился в кабинет. Здесь Бойль заметил, что фиалки слегка дымятся от попавших на них брызг кислоты. Чтобы промыть цветы, Бойль опустил их в стакан с водой. Через некоторое время он бросил взгляд на стакан с фиалками, и случилось чудо: темно-фиолетовые фиалки стали красными. Естественно, Бойль, как истинный ученый, не мог пройти мимо такого случая и начал исследования. Он обнаружил, что и другие кислоты окрашивают лепестки фиалок в красный цвет. Ученый подумал, что если приготовить из лепестков настой и добавить немного к исследуемому раствору, то можно будет узнать, кислый он или нет[6.2]. Бойль начал готовить настои из целебных трав, древесной коры, корней растений. Однако самым интересным оказался фиолетовый настой, полученный из определенного лишайника. Кислоты изменяли его цвет на красный, а щелочи – на синий. Бойль распорядился пропитать этим настоем бумагу и затем высушить ее[3]. Так была создана первая лакмусовая бумажка, которая теперь имеется в любой химической лаборатории. Таким образом, было открыто одно из первых веществ, которые Бойль уже тогда назвал индикаторами.

1.2. Разновидности индикаторов

Химический энциклопедический словарь среди индикаторов выделяет: адсорбционные, изотопные, кислотно-основные, окислительно-восстановительные, комплексонометрические, люминесцентные индикаторы.

Моя работа посвящена кислотно-основным индикаторам. С развитием химии росло число кислотно-щелочных индикаторов. Индикаторы, полученные в результате химического синтеза: фенолфталеин, введенный в науку в 1871 году немецким химиком А.Байером, и метилоранж, открытый в 1877году [7.3].

В наше время известны несколько сот искусственно синтезированных кислотно-щелочных индикаторов. С некоторыми из них мы можем познакомиться в школьной химической лаборатории. Фенолфталеин – в химии - индикатор, выраженный бесцветными кристаллами без вкуса и запаха. Температура плавления - 259-263°С. В медицине – слабительное средство (устаревшее название – пурген). В щелочной среде окрашивается в ярко-малиновый цвет, а в нейтральной и кислотной среде бесцветен. Лакмус (лакмоид) - индикатор, добываемый из некоторых лишайников, и окрашивающийся под действием кислот в красных цвет, а под действием щелочей – в синий [3]. Метиловый оранжевый – кислотно-основной индикатор, синтетический органический краситель из группы азокрасителей. В кислотах проявляет розовую окраску, а в щелочах – желтую. В зависимости от кислотности среды изменяет окраску и краситель бриллиантовый зеленый (его спиртовой раствор используется как дезинфицирующее средство – «зеленка»). Для того чтобы проверить это надо приготовить разбавленный раствор бриллиантового зеленого: налить в пробирку несколько миллилитров воды и добавить одну – две капли аптечного препарата. Раствор приобретает красивый зелено – голубой цвет. В сильнокислой среде его окраска сменяется на желтый, а щелочной раствор обесцветится.

Таблица некоторых химических индикаторов:

В таблице приведены распространенные в лабораторной практике кислотно-основные индикаторы в порядке возрастания значений pH, вызывающих изменение окраски. Первая окраска соответствует значениям pH до интервала, вторая окраска – после интервала.

Однако наиболее часто в лабораторной практике используется универсальный индикатор – смесь нескольких кислотно - основных индикаторов. Он позволяет легко определить не только характер среды (кислотная, нейтральная, щелочная), но и значение кислотности (pH) раствора.

2. Индикаторы в природе

2.1.Антоцианы и каротиноиды

Природа – уникальное творение Вселенной. Этот мир красив, таинственен и сложен. Царство растений поражает многообразием красок. Цветовая палитра разнообразна и определяется химическим составом клеточного содержимого каждого растения, в состав которого входят пигменты - биофлавоноиды. Пигменты – это органические соединения, присутствующие в клетках и тканях растений и окрашивающие их. Расположены пигменты в хромопластах. Известно более 150 видов пигментов. К биофлавоноидам относятся, например, антоцианы и каротиноиды.

Широко распространенными в растительном мире красящими веществами являются антоцианы. Антоцианы (от греческих слов «цветок» и «синий») – природные красящие вещества. Антоцианы придают растениям окраску в диапазоне от розовой до темно- фиолетовой.

Строение антоцианов установлено в 1913 году немецким биохимиком Р.Вильштеттером. Первый химический синтез осуществлен в 1928 году английским химиком Р.Робинсоном[7.4]. Они чаще всего растворены в клеточном соке, иногда встречаются в виде мелких кристаллов. Антоцианы легко извлечь из любых синих или красных частей растения. Если, к примеру, прокипятить нарезанный корнеплод столовой свеклы или листья краснокочанной капусты в небольшом количестве воды, то скоро она окрасится от антоциана в лиловый цвет.

Присутствие антоцианов в клеточном соке растений придает цветкам колокольчиков синий цвет, фиалок – фиолетовый, незабудок – небесно-голубой, тюльпанов, пионов, роз, георгинов – красный, а цветкам гвоздик, флоксов, гладиолусов – розовый. Почему же этот краситель является таким многоликим? Дело в том, что антоциан в зависимости от того, в какой среде он находится (в кислотной, нейтральной или щелочной), способен быстро изменять свой оттенок. Антоцианы обладают хорошими индикаторными свойствами: в нейтральной среде приобретают пурпурную окраску, в кислой среде – красный цвет, в щелочной среде – зелено-желтый цвет. К сожалению, почти у всех природных индикаторов есть серьезный недостаток: их отвары довольно быстро портятся – скисают или плесневеют (см Приложение 1) . Другой недостаток – слишком широкий интервал изменения цвета. При этом трудно или невозможно отличить, например, нейтральную среду от слабокислой или слабощелочную от сильнощелочной.

Растения с повышенной концентрацией антоцианов популярны в ландшафтном дизайне.

Каротиноиды (от латинского слова «морковь») – это природные пигменты от желтого до красно-оранжевого цвета, синтезируемые высшими растениями, грибами, губками, кораллами. Каротиноиды представляют собой полиненасыщенные соединения, в большинстве случаев содержат в молекуле 40 атомов углерода. Эти вещества неустойчивы на свету, при нагревании, при действии кислот и щелочей. Из растительных материалов каротиноиды могут быть выделены экстракцией органическими растворителями.

Естественные красители содержатся и в цветках, и в плодах, и в корневищах растений.

2.2 Индикационная геоботаника

В старинных народных поверьях нередко говорилось о травах и деревьях, способных обнаруживать различные клады. Существует много книг, посвященных цветам-геологам. В «Уральских сказах» П.П. Бажова написано о волшебных цветах и «разрыв-траве», открывающих людям кладовые меди, железа, золота. В последние годы были научно обоснованы связи между определенными растениями и месторождениями некоторых полезных ископаемых. Трёхцветные полевые фиалки, анютины глазки или полевой хвощ говорят человеку о том, что в почве, пусть и в минимальном количестве, но содержится цинк, золото. Розовый вьюнок и золотистая мать-и-мачеха целыми полянами разрастаются на глинистых и известковых почвах. Нередко по уродливому развитию некоторых растений можно узнать о присутствии в почве многих полезных ископаемых. Например, на почвах с обычным содержанием бора такие растения, как полынь, прутняк, солянка, растут высокими, а на почвах с повышенным содержанием этого элемента эти растения становятся карликовыми. Измененная форма лепестков мака указывает на то, что под землей находятся залежи свинца и цинка.

Поможет отыскать воду и определить, пресная она или соленая, солодка – крупное растение с темной зеленью и красно-фиолетовыми кистями цветов. Если растение цветет пышно – вода пресная, если слабо и на листьях появляется светлый налет – вода соленая [1].

Иногда в растениях накапливается так много ценных элементов, что они сами становятся «рудой». Очень редкий металл бериллий накапливают ягоды брусники, кора лиственницы, горицвет амурский. Оказалось, что обычная лебеда содержит много свинца, а шалфей – германий и висмут. Самым хорошим разведчиком оказалась полынь. Над рудными зонами она содержит много ртути, свинца, цинка, серебра, сурьмы, мышьяка. Накопление рудных элементов и тяжелых металлов не проходит для растения бесследно, внешний вид его меняется. Бор тормозит рост растений, вызывает ветвистость. Растения не цветут, отмирают корни. Избыток бериллия меняет форму ветвей у молодых сосен. Если в почве много железа, растения имеют ярко-зеленую листву, кажутся сильными и здоровыми. А с приходом осени они первыми желтеют и теряют листья. Высокая концентрация в почве марганца обесцвечивает листья [1].

Значит, изучая химический состав растений, можно открыть новые месторождения. И сейчас геоботанический метод все еще применяется на практике. Возникла даже наука – «индикационная геоботаника», изучающая растения, чутко реагирующие на изменения окружающей среды и помогающие обнаружить богатства земных недр.

3. Практическая часть: исследование природных индикаторов

Я решила выяснить, какие из имеющихся дома съедобных растений можно использовать в качестве кислотно-щелочных индикаторов. Для опыта взяла мороженые ягоды черники, клубники, вишни, малины, корнеплоды свеклы.

Для проведения опытов я использовала следующие материалы и оборудование: стаканы, воронки, пробирки, ступки с пестиками, нож, фильтровальную бумагу, воду, этиловый спирт, растворы гидроксида натрия и соляной кислоты.

Ягоды растирала в ступке, свеклу измельчила с помощью терки. Экстракцию пигмента (краски) из измельченного сырья проводили двумя способами: с помощью спирта и воды (см. Приложение 2).

Окрашенные спиртовые и водные растворы фильтровали с помощью бумажного фильтра и марли, чтобы избавить настой от частиц растений. Весь химический эксперимент проводился в школьном кабинете химии совместно с руководителем работы.

Опыт 1. Исследование изменение окраски приготовленных растворов в зависимости от среды.

В пробирки налили растворы щелочи и кислоты и добавляли растворы природных индикаторов. Отмечали изменение окраски растворов (см. Приложение 3).

Результаты исследования.

Шкала цветовых переходов настоев некоторых растений в различных средах.

Опыт 2. Исследование среды растворов бытовой химии.

С помощью природных приготовленных индикаторов я исследовала среду шампуня, которым пользуюсь дома, мыло детское, молочко для умывания, средство для мытья посуды (см. Приложение 4).

Результаты исследований.

В результате исследования я сделала вывод, что шампунь и пенка для умывания вполне подходят для применения. А вот средство для мытья посуды имеет щелочной характер и может влиять на кожу рук, т.к. наша кожа имеет слабокислую реакцию[6.3].

Опыт3. Нагревание до кипения раствора свеклы.

Водный раствор свеклы нагрели до кипения, и цвет изменился с насыщено красного до бледно-красного. При добавлении соляной кислоты цвет вернулся и даже стал более выраженным. Такое происходит при варке борща. Чтобы вернуть красивый насыщенный цвет можно добавить немного яблочной или уксусной кислоты.

Заключение

Эта работа оказалась очень интересной и полезной. Вызывает желание узнать и получить больше информации об использовании растений. В результате было доказано, что многие растения содержат антоцианы, благодаря которым они могут являться природными индикаторами. Их можно использовать как в быту, так и в химии для исследований. А еще я узнала, что поступая в организм человека с фруктами и овощами, антоцианы проявляют действие, схожее с витамином Р, они поддерживают нормальное состояние кровяного давления и сосудов, предупреждая внутренние кровоизлияния. Антоцианы требуются клеткам головного мозга, улучшают память. Они мощные антиоксиданты, которые сильнее в 50 раз витамина С. Многие исследования подтвердили пользу антоцианов для зрения. Наибольшая концентрация антоцианов содержится в чернике. Поэтому препараты, содержащие чернику, наиболее востребованы в медицине.

Поверхность нашей кожи имеет слабокислую среду[6.1], что защищает ее от бактерий и, изучив среду растворов веществ для личной гигиены, я пришла к выводу, что частое применение мыла, особенно подростками, неблагоприятно сказывается на коже. На кожу рук влияют также стиральный порошок, моющее средство для мытья посуды так как они имеют щелочную среду.

Итак, я пришла к выводу:

- Цвет листьев, плодов, цветков растений определяется наличием пигментов, относящихся к группе антоцианов. Антоцианы содержатся в клеточном соке и хорошо растворимы в воде.

- Представители изученных растений (вишня, малина, свекла, клубника, черника) могут быть использованы в качестве индикаторов.

- Растительные индикаторы доступны, безопасны в использовании, экономичны.

Я не зря работала над этой темой, так как и мои маленькие открытия принесут пользу не только для меня, но и для других учащихся.

Летом можно набрать цветы и ягоды в саду и в лесу. Это могут быть ирисы, анютины глазки, тюльпаны, малина, вишня и т. п. Высушите собранные лепестки и плоды впрок (плоды можно заморозить), и можно смело использовать их как индикаторы.

Список литературы

1. В.И. Артамонов Зеленые оракулы. – Издательство «Мысль», 1989.

2. Л.А. Савина Я познаю мир. Детская энциклопедия. Химия. – М.: АСТ, 1996.

3. Б.Д. Степин, Л.Ю. Аликберова Занимательные задания и эффектные опыты по химии. – М.: Дрофа, 2002.

4. Г.И. Штремплер. Домашняя лаборатория. ( Химия на досуге). - М., Просвещение, Учебная литература.- 1996.

5. Энциклопедический словарь юного химика. – М.: Педагогика, 1982.

6. Интернет-ресурсы

6.1 www.alhimik.ru

6.2 http://xumuktutor.ru/e-journal/2011/10/16/robert_boyle/

6.3http://www.inflora.ru/cosmetics/cosmetics258.html

Приложения

Фотографический отчет о проведенных исследованиях.

Приложение 1.

Фото спиртового и водного раствора на восьмой день после приготовления.

Приложение 2.

Фото процесса приготовления растворов природных индикаторов.

Приложение 3.

Фото опыта «Исследование изменение окраски приготовленных растворов в зависимости от среды (щелочная, кислая).

Приложение 4.

Фото опыта «Исследование среды растворов бытовой химии».

1.Средство для мытья посуды

2.Пенка для умывания

3. Шампунь

4. Стиральный порошок

5. Хозяйственное мыло

16

Просмотров работы: 2976

school-science.ru

» Как из растений добывают золото

Деньги не растут на деревьях – однако золото вполне может. Международная команда исследователей нашла способ выращивать и собирать золото из растений.

Эта техника использует растения для извлечения частиц драгоценного металла из почвы. Некоторые растения имеют природную способность впитывать через свои корни и аккумулировать в листьях и побегах металлы вроде никеля, кадмия и цинка. В течение многих лет учёные исследовали возможность использования таких растений, называемых гипераккумуляторами, для очистки химических загрязнений.

Но известных науке гипераккумуляторов золота не существует, поскольку золото не растворяется в воде, и у растений нет естественного способа извлекать его частицы через свою корневую систему.

Однако геохимик Крис Андерсон из Университета Мэсси в Новой Зеландии заявляет: «При определённых химических условиях растворимость золота может быть форсирована».

15 лет назад Андерсон впервые продемонстрировал, что растения горчицы способны всасывать золото из химически подготовленной почвы, содержащей частицы металла.

Эта технология работает примерно так: Вы находите быстрорастущее растение с большим объёмом надземной лиственной массы, вроде горчицы, подсолнечника или табака. Высаживаете его на почву, содержащую золото. Хорошим местом являются отвалы отработанной породы вблизи старых золотых шахт. Традиционная золотодобыча не в состоянии извлечь 100 процентов золота из прилегающей породы, так что некоторое его количество остаётся в отходах. Как только урожай взойдёт, обработайте почву химическим агентом, который делает золото растворимым. В процессе испарения влаги с листьев растения, оно вытянет обогащённую золотом воду из почвы и сконцентрирует в своей зелёной массе. Затем снимите урожай.

Как объясняет Андерсон, поместить золото в растение – это самая простая часть работы. Извлечь его потом обратно гораздо сложнее.

«Золото ведёт себя иначе, находясь внутри растения», говорит он. Если растение сжечь, часть золота останется соединённой с пеплом, а часть просто исчезнет. Обработка оставшегося пепла также представляет трудности, поскольку требует огромного количества сильной кислоты, которую может быть опасно транспортировать.

Добыча драгоценного металла с помощью растений никогда не заменит традиционных методов золотодобычи. По словам Андерсона: «Ценность этой методики заключается в восстановлении загрязнённых добычей металла мест».

Химикаты, которые делают золото растворимым, также заставляют растения извлекать и другие загрязнители: например, ртуть, мышьяк и медь – вещества, весьма распространённые в местах скопления шахтных отходов, которые могут представлять риск для людей и окружающей среды.

«Если мы сможем получать прибыль, добывая золото и одновременно восстанавливая почву, то это будет хорошим делом», говорит Андерсон, который в настоящее время работает с командой исследователей в Индонезии над созданием устойчивой системы, благодаря которой мелкие золотодобытчики смогли бы снизить загрязнение ртутью от своих операций.

Однако некоторые учёные указывают на то, что риск для окружающей среды, связанный с выращиванием золотоносных растений, также не слишком низок – лекарство в данном случае не намного лучше самой болезни. Дело в том, что для растворения частиц золота в воде используются те же химикаты, какими пользуются добывающие компании для извлечения золота из минеральной породы – а это цианид и тиоцианат.

ПОХОЖИЕ ЗАПИСИ

© Gearmix 2013 Права на опубликованный перевод принадлежат владельцам вебсайта gearmix.ru Все графические изображения, использованные при оформлении статьи принадлежат их владельцам. Знак охраны авторского права распространяется только на текст статьи. Использование материалов сайта без активной индексируемой ссылки на источник запрещено.

gearmix.ru

Смотрите также

• 
  Растения акварелью картинки
• 
  Растение хмель болезни
• 
  Растение сицилия фото
• 
  Растение сандал фото
• 
  Растение росянка уход
• 
  Растение родня герани
• 
  Растение рапс применение
• 
  Растение поповник фото
• 
  Растение платан фото
• 
  Растение петрушка википедия
• 
  Растение очиток википедия