Інформація для вчителів
Застосування
Калій має центральне значення для водного балансу організму. Він впливає на осмотичний тиск, бере участь в електролітній рівновазі й має центральне значення для кислотно-основного балансу. Крім того, калій украй важливий для передавання нервових імпульсів, як-от для роботи м'язів, функції серця та регуляції кров'яного тиску. Калій є майже в усіх продуктах харчування, особливо у фруктах і овочах. Багатими джерелами калію вважають, окрім бананів, наприклад абрикоси, банани, сливи та помідори.
Рисунок 1
Інша інформація для вчителя (1/6)
Попередні знання
Попередні знання не потрібні.
Принцип
Давач використовують для вимірювання концентрації йонів калію в рідинах. Дані вимірювань передаються через Bluetooth. Щоб користуватися давачем, спершу треба приготувати активаційний і калібрувальний розчини.
Інша інформація для вчителя (2/6)
Навчальна мета
Учні мають дійти до розуміння відмінностей у вмісті калію в різних зразках ґрунту.
Завдання
- Визначення вмісту калію в 0,5 %-му розчині хлориду калію.
- Порівняння вмісту калію в лісовому ґрунті (бідному на поживні речовини) та в удобреному польовому ґрунті.
Інша інформація для вчителя (3/6)
Приготування активаційного розчину:
Спершу приготуйте маточні розчини згідно з інструкцією з експлуатації:
- 1M
- 2,5M
Приготуйте активаційний розчин із такими концентраціями згідно з інструкцією з експлуатації:
- 1mM
- 50 mM 2,5M
Інша інформація для вчителя (4/6)
- Перед використанням електрод треба щонайменше на 2 години занурити в активаційний розчин. При цьому нижня частина електрода не повинна торкатися дна посудини (електрод можна постійно зберігати в активаційному розчині).
- Після цього електрод промивають деіонізованою водою.
- Підсилювальний розчин потрібен і для калібрувального розчину, і для виконання вимірювань. Приготуйте підсилювальний розчин згідно з інструкцією з експлуатації.
Інша інформація для вчителя (5/6)
Калібрування:
Виконайте двоточкове калібрування за допомогою measureAPP. Для 1-ї точки вимірювання візьміть 350 мг/л, а для 2-ї - 3500 мг/л. Для рівномірного перемішування скористайтеся магнітною мішалкою. Приготуйте калібрувальний розчин згідно з інструкцією з експлуатації.
Інша інформація для вчителя (6/6)
Зауваги:
- Давач можна застосовувати лише в рідинах зі значенням pH 4…10. Застосування поза цим діапазоном призводить до хибних вимірювань і, можливо, до пошкодження давача.
- Перед калібруванням і вимірюванням вимірювальний електрод має бути занурений у відповідні розчини на 60 секунд за сталої температури, буферного розчину та швидкості перемішування.
- Перед зміною зразків електрод слід повністю очистити, а залишки води обережно висушити, щоб уникнути перехресного забруднення між зразками.
- Після використання електрод очистити деіонізованою водою й обережно висушити. Після цього надіти захисний ковпачок, але простежити, щоб нижній кінець електрода не лежав на дні ковпачка.
Правила безпеки
Для цього досліду діють загальні вказівки щодо безпечного експериментування на уроках природничих наук.
Інформація для учнів
Мотивація
Калій має надзвичайно важливе значення для людського організму і трапляється майже в усіх продуктах харчування. Особливо багаті на калій банани, помідори та сливи. Калій важливий для регуляції водного балансу в організмі, впливає на осмотичний тиск, електролітну рівновагу та кислотно-основний баланс. Крім того, він відіграє центральну роль у передаванні нервових імпульсів.
Завдання
- Визнач концентрацію йонів калію в 10 %-му розчині хлориду калію.
- Порівняй результати вимірювань для зразка лісового ґрунту та зразка ґрунту з удобреного поля.
Рисунок 3
Обладнання
| Позиція | Обладнання | Артикул | Кількість |
|---|---|---|---|
| 1 | Cobra SMARTsense Potassium Ion - давач із йоноселективним електродом для калію, 0,4 ... 3900 мг/л (Bluetooth) | 12916-00 | 1 |
| 2 | measureAPP - безкоштовне вимірювальне програмне забезпечення для всіх пристроїв | 14581-61 | 1 |
| 3 | Хлорид калію, 100 г | CHE-881200931 | 1 |
| 4 | Ацетат магнію x 4 H2O, 100 г | CHE-881224831 | 9 |
| 5 | Лабораторна пляшка з різьбою, боросилікат, 1000 мл, GL 45 | 34167-00 | 6 |
| 6 | Мірний циліндр, 100 мл | 36629-00 | 1 |
| 7 | Мірна колба, 1000 мл, NS24/29 | 36552-00 | 1 |
| 8 | Мірний циліндр, високий, BORO 3.3, 25 мл | 47328-00 | 1 |
| 9 | Мірна піпетка, 1 мл | 36575-00 | 1 |
| 10 | Наповнювач для піпеток, сферичний, 3 клапани, макс. 100 мл | 47127-02 | 1 |
| 11 | Захисні окуляри «Modern Style», один розмір, унісекс | 39314-00 | 1 |
Складання (1/2)
Для вимірювання датчиками Cobra SMARTsense потрібен PHYWE measureAPP. Застосунок можна безкоштовно завантажити у відповідному магазині застосунків (QR-коди див. нижче). Перед запуском застосунку перевір, чи ввімкнено на твоєму пристрої (смартфон, планшет, настільний ПК) Bluetooth.
iOS
Android
Windows
Складання (2/2)
Давач Cobra SMARTsense-Potassium-Ion
- Для цього досліду ти використовуєш давач Cobra SMARTsense - Potassium Ion. Увімкни свій давач Cobra SMARTsense - Potassium Ion.
- Для вимірювання йонів у досліджуваних середовищах їх спершу треба змішати з підсилювальним розчином (у співвідношенні 1:50). У зразках ґрунту перед цим 50 г зразка змішують із 500 мл дистильованої води.
- З'єднай калієвий електрод із BNC-роз'ємом давача.
- Для вимірювання калієвий електрод повністю занурюють у вимірюване середовище до вимірювальної головки.
- Відкрий застосунок «measure» і вибери давач Potassium-Ion.
Виконання (1/2)
- Виміряй вміст калію в 0,5 %-му розчині хлориду калію
- Запусти вимірювання на 5 хвилин у застосунку «measure».
- Збережи вимірювання.
- Відкрий вимірювання в розділі «Manage/Мої вимірювання» і виведи середнє значення.
- Запиши середнє значення.
Рисунок 4
Виконання (2/2)
- Виміряй вміст калію в різних зразках ґрунту (лісовий ґрунт, удобрене поле).
- Для цього спершу розчини 50 г зразка ґрунту в 500 мл дистильованої води.
- Запусти вимірювання на 5 хвилин у застосунку «measure».
- Збережи вимірювання.
- Відкрий вимірювання в розділі «Manage/Мої вимірювання» і виведи середнє значення. Запиши середнє значення.
Протокол
Завдання 1
Питання
Питання
Рисунок 5
Завдання 2
Питання
Завдання 3
Перетягни слова у правильні поля! Калій украй важливий для керування процесами обміну речовин у рослинах. Він потрібен їм, наприклад, для регулювання ____ і для побудови ____. Крім того, калій відіграє важливу роль у фотосинтезі. Калій можна вносити в садовий ґрунт із мінеральними або органічними ____. Перш ніж ґрунти можливо буде перенасичено калієм, вміст його в ґрунті слід визначити аналізом ґрунту. Так, наприклад, надмірне удобрення ____ гальмує доступність ____.
Завдання 4
Питання
Завдання 5
Завдання на схемі: розташуйте зображення вище по місцях. Місця на схемі: Які продукти харчування мають особливо високу потребу в калії?; Які продукти харчування не мають особливо високої потреби в калії?.