Do vị trí địa lý của Qatar và khí hậu sa mạc, khiến nó không có tiếp cận trực tiếp với nước khử muối hoặc hệ thống sông có thể thu hoạch, nước biển là nguồn nước quan trọng nhất đối với người dân Qatar, chiếm khoảng một nửa lượng nước sử dụng.
Với tính bền vững của nước luôn được đặt lên hàng đầu, Qatar ngày nay chủ yếu dựa vào công nghệ khử mặn nhiệt thông thường sản xuất số lượng lớn nước khử muối hàng năm. Ba nhà máy khử mặn chính của Qatar là:
- Ras Abu Fontas B-1
- Ras Laffan-A
- Ras Laffan-B
Chất lượng nước rõ ràng có tầm quan trọng đối với con người cũng như động vật. Một yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước là hàm lượng muối. Một số điều tra cho thấy rằng nước mặn có thể dẫn đến giảm sản xuất sữa từ lạc đà. Mặt khác, các nghiên cứu khác cho thấy hàm lượng muối trong nước dường như không có tác dụng.
Các nhà khoa học IJSO của chúng ta có thể sử dụng kiến thức về vật lý, hóa học và sinh học của họ để phân biệt nước biển và nước khử muối?
Ban đầu, bạn sẽ được cung cấp bốn mẫu nước khác nhau.
Vì bạn được cung cấp các mẫu khác nhau để lựa chọn, bạn KHÔNG THỂ sử dụng Hương vị như một phương pháp để nói sự khác biệt giữa nước biển và khử muối Nước. Cuối cùng, bạn có thể cố gắng nếm thử một mẫu có thể có hại!
Vì vậy, chúng ta hãy sử dụng các phương pháp vật lý, hóa học và sinh học đơn giản (và an toàn!) Để giúp bạn trong công việc
Giả sử bạn đang ở phòng thí nghiệm khử muối và nước khử muối mẫu đã được trộn ngẫu nhiên với các mẫu khác. Một trong những mẫu này là nước biển. Hai mẫu còn lại chứa nước nhiễm sinh học nguyên liệu: albumin (protein) và tinh bột.
- Protein (= polypeptide): bao gồm các axit amin. Các amino (NH2) nhóm trên một axit amin được liên kết với nhóm carboxylic (COOH) trên một axit amin liền kề bởi một liên kết peptide. Các ion đồng trong thuốc thử Biuret phức chất với các liên kết peptide tạo ra sự thay đổi màu sắc của dung dịch.
- Carbonhydrat: có các dạng khác nhau như monosacarit, disacarit và polysacarit (ví dụ: glycogen, tinh bột và cellulose). Tinh bột tương tác với iốt trong dung dịch Lugol, tạo ra sự thay đổi màu sắc.
- Thẩm thấu: là sự khuếch tán của các phân tử nước qua một cách chọn lọc màng thấm. Nước di chuyển tự do trên màng plasma của tế bào. Dung dịch muối là hypertonic. Do đó, trộn các tế bào sống với nước biển buộc nước phải di chuyển ra khỏi các tế bào.
- Các mẫu không xác định: Bạn sẽ được cung cấp bốn mẫu cho nhiệm vụ này được dán nhãn như: BIOL-A, BIOL-B, BIOL-C, BIOL-D.
- Đồ thủy tinh và Đồ nhựa: Mười ống nghiệm, hai giá đỡ ống nghiệm, ba ống đựng ống nghiệm, năm pipet nhựa 3 ml dùng một lần, một 10ml xi lanh, một pipet 10 mL và một fillet, nhãn có màu.
- Hóa chất và Thuốc thử: Thuốc thử Lugol, dung dịch Biuret.
Thủ tục:
- Lắc nhẹ các dung dịch chưa biết và chuyển 2 mL từ mỗi mẫu vào ống nghiệm sạch;
- Thêm ba giọt dung dịch Lugol vào mỗi ống;
- Ghi lại màu thu được vào Bảng bên dưới (Bảng 1) bằng cách kiểm tra đánh dấu (√) trong cột tương ứng.
Bảng 1. Dữ liệu thu được từ thử nghiệm Lugol. Tất cả các câu trả lời là ghi vào phiếu trả lời màu vàng.
| Quan sát màu | Mẫu vật (BIOL-A) | Mẫu vật (BIOL-B) | Mẫu vật (BIOL-C) | Mẫu vật (BIOL-D) |
|---|---|---|---|---|
| Hơi vàng nâu | ||||
| Màu đen hơi xanh |
0,50 điểm để xác định mẫu thích hợp. Chọn nhiều hơn một mẫu là màu đen hơi xanh = 0 điểm
Thủ tục:
- Lắc nhẹ các dung dịch chưa biết và chuyển 4 mL từ mỗi mẫu vào ống nghiệm sạch;
- Thêm 4 mL dung dịch Biuret vào mỗi ống và trộn;
- Ghi lại màu thu được vào Bảng bên dưới (Bảng 2) bằng cách đặt một đánh dấu (√) trong cột tương ứng. Bỏ qua mẫu mà bạn đã được xác định bằng Lugol Thử nghiệm.
Bảng 2. Dữ liệu thu được từ thử nghiệm Biuret. Tất cả các câu trả lời sẽ được ghi lại trong phiếu trả lời màu vàng.
| Quan sát màu | Mẫu vật (BIOL-A) | Mẫu vật (BIOL-B) | Mẫu vật (BIOL-C) | Mẫu vật (BIOL-D) |
|---|---|---|---|---|
| Tím | ||||
| Xanh da trời |
0,50 điểm. Chọn nhiều hơn một mẫu là violet = 0 điểm.
Ở giai đoạn này, bạn sẽ có thể xác định và phân tách chất ô nhiễm mẫu nước. Hai mẫu còn lại là nước khử muối hoặc nước biển.
Bây giờ bạn sẽ sử dụng các thí nghiệm dựa trên sinh học để xác định cái nào trong hai mẫu là nước biển.
Công cụ và vật liệu:
- Dụng cụ thủy tinh: Kính hiển vi, nắp trượt
- Thiết bị: Kính hiển vi hợp chất, đồng hồ bấm giờ.
- Các dụng cụ khác: Khăn giấy, pipet nhựa dùng một lần, kẹp, hành đỏ, găng tay, dao mổ, khẩu trang, kính mắt, thớt, rác thải túi.
BIỆN PHÁP PHÒNG NGỪA AN TOÀN:
- Hành tây có thể gây khó chịu cho một số học sinh Mắt đến mức khó chịu.
- Bạn có thể cần sử dụng khẩu trang và kính bảo hộ để tránh mọi khó chịu.
- Cẩn thận với các phiến kính hiển vi và nắp trượt, có thể dễ dàng bị vỡ.
Xử lý chất thải: Vui lòng vứt rác hành tây trong túi nhựa dây kéo được cung cấp.
Phương pháp:
- Cắt khoảng 1 cm2 từ một miếng hành tây thịt và sau đó cẩn thận gọt vỏ tắt một lớp biểu bì (da đỏ);
- Chuẩn bị hai mẫu slide với một dải của lớp màu đỏ trên mỗi slide;
- Thêm 1-2 giọt một mẫu nước vào một trong các slide và dán nhãn cho slide với tên của mẫu;
- Thêm 1-2 giọt mẫu nước khác vào nắp khác và dán nhãn cho slide với tên của mẫu;
- Thêm một nắp đậy trên mỗi slide, cẩn thận loại bỏ chất lỏng dư thừa bằng khăn giấy giấy;
- Đợi ít nhất 4 phút và sau đó kiểm tra các ô trên mỗi trang chiếu bằng cách sử dụng kính hiển vi. Bắt đầu với độ phóng đại công suất thấp nhất.
Phân tích và câu hỏi: Tất cả các câu trả lời sẽ được ghi vào phiếu trả lời màu vàng.
- Quan sát các slide bằng mục tiêu 4x, vẽ các ô mà bạn nhìn thấy trong mỗi slide, đặt tiêu đề cho mỗi bản vẽ với tên mẫu thích hợp. Sau đó, dán nhãn cho mỗi bản vẽ bằng phím sau:
| W | Thành tế bào |
| X | Trung tâm |
| Y | Vắc xin Sap |
| Z | Màng tế bào |
Tổng số điểm: 8 điểm được phân phối như sau cho mỗi bản vẽ;
- 0,50 điểm để đặt tên mẫu đúng cho mỗi bản vẽ;
- 0,50 điểm để vẽ trong khu vực thích hợp (ít nhất 60% không gian được phân bổ);
- 0,50 điểm để vẽ phác thảo hoàn chỉnh của các ô;
- 0,50 điểm để vẽ phác thảo hoàn chỉnh của hạt nhân;
- 0,50 điểm cho Không bóng;
- 0,50 điểm để vẽ ô thích hợp (co / không co);
- 1 điểm cho ghi nhãn (wxyz) - 0,25 điểm mỗi nhãn
Dựa trên những quan sát được ghi lại của bạn, hãy trả lời các câu hỏi sau (Tất cả các câu trả lời sẽ được ghi lại trong phiếu trả lời màu vàng):
- Xác định các mẫu nước, bằng cách đặt dấu kiểm (√) vào cột tương ứng trước tên mẫu thích hợp. 0,50 điểm mỗi cột (tổng số 2,0 điểm)
| BIOL-A | BIOL-B | BIOL-C | BIOL-D | |
|---|---|---|---|---|
| Nước đã được lọc bỏ muối | ||||
| Nước biển | ||||
| bị nhiễm nước albumin | ||||
| nhiễm tinh bột |
- Các tế bào hành tây trong nước khử muối có thể được mô tả như là .... (0,50 điểm)
- Turgid
- Nhạt nhẽo
- Plasmolyened
- Không có điều nào ở trên là đúng
- Tế bào máu không có cấu trúc giống như tế bào thực vật. Bạn nghĩ điều gì có thể xảy ra với một tế bào máu trong mẫu nước khử muối? (0,50 điểm)
- Trở nên plasmolysed
- Co lại
- Trở nên khó chịu
- Trải qua quá trình tán huyết
- Urê (cấu trúc hiển thị) là một hợp chất phi protein. Nếu chúng ta áp dụng thử nghiệm Biuret trên một mẫu urê được đun nóng, sự thay đổi màu dự kiến là gì? (0,50 điểm)
- màu xanh
- màu tím
- Màu vàng
- màu xanh lá