В школе, где сын учится (сейчас в 8 классе), практикуются т.н. "проекты". Это что-то типа "индивидуальной НИР" продолжительностью примерно полгода. Тему проекта можно либо придумать самому, либо попроситься к учителю, практически к любому, и попросить его придумать тему (а затем и руководить этим проектом). Правда, если у учителя уже оказалось много подопечных, то он, скорее всего, откажет (по причине перегруженности).
В этом году сын подошёл к довольно непопулярной учительнице химии (её все боятся), и она предложила тему "Определение количественного содержания аскорбиновой кислоты методом титрования".
Как оказалось, на школьном оборудовании и вообще в рамках школьного регламента эту работу выполнить довольно проблематично. Например, бюретки изношены, краны на них текут, в кабинете постоянно другие школьники (в основном с целью пересдачи долгов), учитель беседует одновременно с несколькими людьми и полноценного руководства процессом не получается. Кроме того, день и время начала и окончания работы жёстко оговорены.
В общем, я быстро понял, что тут каши не сваришь, потому что "технические и организационные трудности превратились в принципиальные".
Я посоветовался со знакомыми химиками и раздобыл, частями, всё необходимое оборудование. Штатив, несколько бюреток разной ёмкости, мерные колбы, мерные стаканы, воронки, мягкие пластиковые пипетки, компактные электронные весы и т.д.
В качестве рабочего стола прекрасно подошёл столик, за которым сын ел в возрасте 3-4 лет. Небольшой, складной, с пластиковой гладкой поверхностью. Мы поставили его в центр большой комнаты и передвигались около него на коленях. Оказалось даже удобно. Я был ужасно рад, что мы этот столик как-то сохранили, хотя он 10 лет был не нужен.
В прошлое воскресенье мы провели первые три титрования. Индикатором был фенолфталеин (спиртовой раствор). В качестве щёлочи мы брали КОН (разводили сухие "чешуйки" дистиллированной водой) и титровали кислотой щёлочь (то есть, фактически, делали всё наоборот: лили кислоту в щёлочь, до исчезновения окраски, а не щёлочь в кислоту). Результаты получились плачевные. Абсурдные попросту. При общей массе кислоты 2.32 г мы получали результат 2.97 г и выше, даже больше 3 г.
Я проконсультировался со знакомым химиком, и он объяснил, в чём были причины наших абсурдных результатов. Прежде всего, надо было лить щёлочь в кислоту (мы делали наоборот, и это завышало результат, поскольку использовался фенолфталеин). Кроме того, у нас были довольно большие погрешности в приготовлении растворов.
На прошедшей неделе мне удалось раздобыть щёлочь NaOH нормализовванной 0.1 М/л концентрации, и сегодня мы повторили наши эксперименты, исключив сделанные ранее ошибки. Результаты великолепные. Первые три титрования мы выполняли для аскорбинки, которой содержалось 2,5 г в покупном пакетике. Взвешивание дало результат 2.34 г (столько высыпалось, остальное на стенках пакетика осталось). Титрование (трижды в условиях повторяемости) дало 2.34г, 2.41 г и 2,37 г. Погрешность весов была 0.01г. Были ещё погрешности разбавления, конечно. В общем, результаты, на наш взгляд, хорошие.
Но дальше было ещё лучше. У нас было 3 пакетика другого производителя. В каждом пакетике, как указано на этикетке, было 2.5 г порошка, из них 0.4 г аскорбинки, а остальное - сахар. Мы ссыпали вместе все три пакетика. Обнаружили, что общая масса порошка составляет 7.98 г (столько высыпалось при заявленных 7.5 г). Но вот аскорбинки оказалось не 1.2 г, а 0.90 г, 0.86 г и 0.98 г, соответственно, при первом, втором и третьем титрованиях. То есть, производитель кладёт порошок в пакетики "по-жирному", но при этом аскорбинку недокладывает.
Вот так закончилась сегодня экспериментальная часть нашего проекта.
P.S. Я думаю, в школе этого получить не удалось бы. Просто не представляю.