XII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Экологическая проблема: загрязнение воздуха твердыми частицами
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
ВВЕДЕНИЕ
Атмосферный воздух - важнейший жизнеобеспечивающий природный компонент Земли. Загрязнения приземного слоя атмосферы - это мощный фактор воздействия на растения, животных, микроорганизмы, на качество жизни человека, на функционирование экосистем и биосферы в целом.
Огромное количество автомобилей на наших дорогах, заводы, производящие загрязняющие вещества, а также неправильные повседневные привычки жителей нашей Земли, становятся огромной проблемой.
Твердые частицы - один из основных видов загрязнения воздуха, и количество твердых частиц можно уменьшить, контролируя то, что выбрасывается при сжигании топлива.
Таким образом, проблема загрязнения воздуха является актуальной, поэтому необходимо изучать источники и влияние загрязнения воздуха на людей и окружающую среду, и делать все возможное, чтобы предотвратить это иочистить его.
Объект исследования: атмосферный воздух.
Предмет исследования: содержание твердых частиц в воздухе и его очистка.
Гипотезы:
- когда-то что-то горит, воздух загрязняется;
- количество твердых частиц в воздухе в разных районах может отличаться, что связано с загруженностью автодорог;
- особенности строение фильтров помогают удалять разные по размеру частицы.
Цель исследования: понять процесс загрязнения воздуха твердыми частицами, исследовать загрязнение воздуха твердыми частицами в разных районах, сконструировать простейшие системы фильтрации.
Задачи исследования:
- Проанализировать литературу по теме загрязнения атмосферного воздуха.
- Изучить с помощью опытов главные факторы образования в атмосфере видимого загрязнения.
- Изготовить и разместить в трех разных районах коллекторы для определения концентрации твердых частиц в воздухе, проанализировать полученные результаты.
- Изготовить различные воздушные фильтры и экспериментально определить лучший.
- Изготовить мокрый скруббер, чтобы увидеть принцип действия и оценить эффективность.
- Сформулировать выводы.
Методы исследования:
Изучение информационных источников, наблюдение, эксперимент, исследование, сравнение, расчет, анализ.
Разработанность проблемы.
При подготовке данной работы использовано 9 информационных источников.
Чтобы понять свойства воздуха, была использована книга М.А. Яковлева, С.В. Болушевский «Большая книга научных опытов для детей и взрослых», в которой приведены ряд необходимых научных опытов.
В книге "Загрязнение атмосферы" А. Н. Голицына "Промышленная экология и мониторинг загрязнения природной среды" подробно описана проблема загрязнения атмосферы.
Понятие смога, его образование описано в работе Челноков А.А.,Ющенко, Л. Ф.,Жмыхов, И. Н. «Основы экологии».
В книге Родионова А. И. «Технологические процессы экологической безопасности» описаны различные фильтры и принцип их действия.
А также использован «Справочник по охране природы» Митрюшкина К.П. и др., включающий термины, связанные с экологией.
Некоторые ответы на вопросы были найдены в интернет-ресурсах:
- информация по размерам различных частиц,
- объяснение принципа неполного сгорания,
- что такое скруббер и как он работает,
- загрязнение воздуха автомобильным транспортом.
Практическая значимость исследования заключается в том, что оно может быть использовано для оценки экологического состояния окружающей среды, использовано в качестве пособия на уроках биологии, химии, физики и внеклассных часах по экологии, а также с целью привлечение интереса к экологическим проблемам среди учащихся.
Глава 1. Исследование проблемы загрязнения воздуха
Загрязнение воздуха – это попадание в воздух посторонних веществ или изменение его естественного состава.
Причины загрязнения воздуха: уголь и нефть, сжигаемые заводами и электростанциями; сжигание отходов; углеводородное топливо, сжигаемое транспортными средствами; лесные и степные пожары, извержения вулканов.
Совпадение прослеживается в каждой причине – это процесс горения!
Большинство основных загрязнителей воздуха невидимы, но твердые частицы и смог можно легко увидеть. Видимые частицы в воздухе представляют собой крошечные частицы твердого вещества или капли жидкости. Большие количества концентрируются в крупнейших городах мира и иногда в таких количествах, что невозможно увидеть солнце.
Твердые частицы способны проникать в легкие человека и животных, осаждаться в них, вызывая серьезные заболевания дыхательной, сердечно-сосудистой системы и даже рак.
Оседая на поверхность листьев растений, твердые частицы снижают интенсивность фотосинтеза и дыхания растений, их рост, приводят к заболеваниям и полному вымиранию.
1.1 Смог
Слово «смог» происходит от сочетания слов «дым» и «туман». Впервые он был использован в начале 1900-х годов для описания сочетания дыма и густого тумана, которые иногда висели над небом Лондона (Англия). Смог - это видимое загрязнение воздуха, создаваемое дымом, туманом, взвешенными частицами и химическими парами.
Смог возникает из-за влаги в воздухе, конденсирующейся на частицах дыма/химических взвешенных веществ и образующей крошечные капельки смога.
Погодные условия, например, отсутствие ветра или тепловая инверсия, могут привести к образованию смога. Смог особенно заметен во время тепловой инверсии, когда верхний слой теплого воздуха задерживает загрязняющие вещества над нижним слоем холодного воздуха, препятствуя нормальной циркуляции атмосферы (смог не может подниматься и рассеиваться).
Температурная инверсия становится наглядной на примере дыма, поднимающегося от костра. Дым будет подниматься вертикально, а затем, когда достигнет «слоя инверсии» (когда температура воздуха увеличится, вместо обычного понижения), изогнется горизонтально. Если эта ситуация создается в больших масштабах, пыль и грязь, поднимающиеся в атмосферу, остаются там и, накапливаясь, приводят к серьезному загрязнению.
Процесс возникновения смога можно увидеть путем простейшего опыта (см. приложение 1).
Вывод: продукты горения проникают в капли жидкости, образующиеся в процессе конденсации при разнице температур, и становятся видимыми, образуя смог, что говорит о присутствии в каплях тумана крупных загрязняющих частиц, оказывающих пагубное влияние на человека и природу.
1.2 Неполное сгорание
Одним из самых больших источников загрязнения воздуха является неполное сгорание бензина в автомобильных двигателях. Эффективность двигателей составляет примерно 30% - это означает, что на каждые 10 литров бензина в баке фактически используется только три литра для передвижения автомобиля! Часть оставшегося газа нагревает двигатель, а часть выталкивается из двигателя несгоревшим. Если бы бензин полностью сгорел, то единственными побочными продуктами были бы водяной пар и углекислый газ.
Для понимания процесса загрязнения воздуха в процессе эксплуатации автомобильного транспорта были проведены:
- исследование, для определения видимого загрязнения в результате неполного горения при работе двигателя автомобиля;
- опыт, показывающий принцип взаимодействия процесса горения с воздухом.
1.2.1 Исследование (см. приложение 2, пункт 1)
С помощью хлопчатобумажного белого носка экспериментально было установлено, что автомобиль действительно выделяет видимые частицы загрязнения. На носке видны черные частицы - сажа. Это и есть выхлопные газы (углекислый газ - CO2, окись углерода – СО, углеводороды и оксиды азота), которые являются продуктами неполного горения, загрязняющими атмосферу.
1.2.2 Опыт (см. приложение 2, пункт 2)
Опытным путем, зажигая свечу над жестяной банкой, было обнаружено, что в процессе горения образуется сажа. Проведя такой же эксперимент, но вдувая воздух через трубочку на дно банки, было установлено, что при дополнительном введение воздуха в процесс горения происходит полное сгорание.
Вывод: загрязнение продуктами горения можно увидеть, наблюдая смог, образовавшийся над городом и основное загрязнение производит автотранспорт, чьи выхлопные газы – результат неполного сгорания, включают твердые частицы, которые вдыхают живые существа и которые оседают на поверхности живых растений, нанося вред, поэтому необходимо конструировать такие системы, которые будут обеспечивать более точный контроль соотношения воздуха и топлива.
Глава 2. Определение твердых частиц в воздухе
Твердые частицы часто невидимы невооруженным глазом, если они не очень концентрированы. Чтобы изучить частицы, их нужно "поймать" и идентифицировать некоторые из них. Инженеры используют различные технологии для измерения концентраций и определения типов твердых частиц. Для начала необходимо изучить эту информацию в месте загрязнения, прежде чем работать над очисткой от загрязняющих веществ. Инженеры используют эту информацию для разработки новых технологий (новые виды топлива, более эффективные двигатели, технологические обработки в промышленном применении и т. д.), которые более эффективно предотвращают и уменьшают загрязнение воздуха.
Концентрация вредных веществ в атмосферном воздухе пагубно сказывается на состоянии окружающей среды. В выбросах содержится множество вредных веществ, в частности сажа, и особенно много их вблизи автомобильных дорог.
2.1 Изготовление простейших коллекторов для определения загрязненности разных районов
Для оценки экологической обстановки в разных местах были изготовлены коллекторы-«ловушки» (см. приложение 3). Коллектор – это устройство или приспособление для сбора чего-либо. С помощью рамок, в которые был закреплен скотч, на протяжении двух недель улавливались твердые частицы, плавающие в воздухе.
Через две недели с помощью микроскопа была произведена оценка результата.
Для расчета трафика был произведен математический анализ (см. приложение 4).
Произведя расчеты по трафику автотранспорта можно сопоставить эти данные с количеством твердых частиц, собранных за 2 недели (было принято учитывать количество видимых частиц на 9мм²).
Вывод: уровень загрязнения воздуха в разных районах не одинаковый, а количество автомобилей напрямую влияет на объем твердых частиц, выбрасываемых в воздух: чем автомобилей больше, тем выше их концентрация. В городе Красногорск самая высокая концентрация загрязняющих веществ, потому что на территории города расположены промышленные предприятия и в городе есть основная дорога – транспортная артерия, связывающая город Москву с ближайшими городами Московской области по направлению Волоколамского шоссе. В поселке Брикет и Ленино-Снегири концентрация загрязняющих твердых частиц в воздухе намного меньше.
Глава 3. Очистка воздуха, загрязненного твердыми частицами
Твердые частицы состоят из множества мелких частиц: от грязи и золы, до тяжелых металлов, таких как свинец и мышьяк. Наиболее важными частицами являются очень мелкие частицы (менее 2,5 мкм — один микрон составляет миллионную долю метра). Из-за их микроскопических размеров наши тела испытывают трудности с фильтрацией этих очень маленьких частиц твердых частиц, и они могут накапливаться в наших легких, а затем вызывать множество различных респираторных заболеваний, таких как астма.
Инженеры-экологи работают на тем, чтобы остановить загрязнение воздуха. Разрабатывается множество способов снижения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, таких как каталитический нейтрализатор на транспортных средствах, который предотвращает выбросы автомобилями. Также инженеры проектируют воздушные фильтры для предотвращения внутреннего загрязнения воздуха, и процессы для промышленности, способные удалять загрязняющие вещества в дымовой трубе, прежде чем они достигнут наружного воздуха. Для удаления твердых частиц системы включают гравитационные отстойники, циклоны, электрофильтры, скрубберы и тканевые или волоконные фильтры.
3.1 Изготовление воздушных фильтров
Загрязняющие вещества, которые отравляют наш воздух, проникают в наши дома, загрязняя воздух внутри помещений. Такие частицы, сажа, асбест, пыль и химические вещества, попадают в организм через носовые и горловые проходы. Кашель, зуд в глазах, чихание, аллергия, астма и респираторные заболевания (которые могут даже привести к смерти) являются последствиями этих загрязняющих веществ.
Инженеры создали системы фильтрации воздуха, которые в настоящее время являются обычными в наших домах. Системы фильтрации предназначены для очистки воздуха от вредных частиц и химических веществ. Используя различные методы фильтрации, эти машины циркулируют воздух, захватывая вредные частицы и делая воздух безопасным для дыхания.
Для оценки эффективности разных воздушных фильтров было сконструировано устройство с двумя камерами, разделенными зоной фильтрации: в одну камеру вдувался воздух с твердыми частицами разного размера, через другую камеру выходил очищенный воздушный поток и оседал на коллекторе-ловушке. (см. приложение 5).
Фильтр 1.
Крупные частицы (песок и кора) частично отфильтровались, застряв между нитями марли. Мелкие и средние частицы (мел, песок и кора) отфильтровались с помощью ватных дисков. Дно камеры 1 и 2 чистое. На коллектор-ловушке 1 полностью отсутствуют частицы. Фильтр 1 полностью отфильтровал воздух.
Фильтр 2.
Крупные, средние и мелкие частицы (песок и кора) полностью остались в камере 1. Мелкие частицы (мел) отфильтровались (приклеились) слоем бумаги, которая немного увлажнилась внутренней частью фильтра – влажными салфетками. На коллектор-ловушке 2 полностью отсутствуют частицы. Фильтр 2 полностью отфильтровал воздух, но крупные частицы остались внутри системы.
Фильтр 3.
Крупные и средние частицы (песок и кора) зацепились за волокна сантехнического льна, часть из них осела на поверхность бумаги и осталась на ней, не имея возможности упасть, благодаря волокнам льна. Мелкие частицы (мел) частично отфильтровались волокнами льна, частично осели на поверхность бумаги. Дно камер 1 и 2 чистое. На коллектор-ловушке 3 на площади 9мм² видны мелкие частицы песка и коры. Фильтр 3 справился с крупными, средними и мелкими частицами (мел), но мелкие частицы (песок и кора) не отфильтровались.
Фильтр 4.
Крупные и средние частицы (песок и кора) прошли насквозь. Мелкие частицы (мел) осели на поверхности бумаги для записи. На коллекторе-ловушке 4 на площади 9мм² видны крупные, средние и мелкие частицы (песок и кора). Фильтр 4 смог отфильтровать только мелкие частицы (мел).
Выводы: эффективность фильтрации показали волокнистые материалы, способные удерживать между волокнами частицы разного размера. Бумажные фильтры удерживают только частицы самого мелкого размера и их необходимо устанавливать после фильтров очистки крупных частиц. Создать эффективный фильтр возможно, учитывая все эти параметры.
3.2 Изготовление водяного фильтра на основе принципа скруббера
Скруббер – устройство, которое используется для очистки отработанного загрязненного воздуха. Скруббер считается самым эффективным устройством для удаления из газов твердых частиц любого размера.
Скрубберы используются на угольных электростанциях, асфальтобетонных заводах и ряде других объектов, которые выделяют диоксиды серы, сероводород и газы с высокой растворимостью в воде. Внутри мокрого скруббера твердые частицы и газы задерживаются при прохождении через водяной туман. Иногда туман впрыскивают с порошком известняка, чтобы помочь извлечь частицы грязи. Мокрые скрубберы часто используются для агрессивных, кислых или основных газовых потоков. Полученные загрязненные сточные воды перерабатываются в осадок, который используется для производства кирпича.
Для того, чтобы понять, как этот метод функционирует при очистке промышленного загрязнения воздуха, была сконструирована простая модель мокрого скруббера. Туман – мелкие капельки воды, является жидким состоянием воды. В качестве эксперимента туман, впрыскиваемый в скрубберах для улавливания твердых частиц, был заменен водой. (см. приложение 6).
Анализ: загрязненный воздух всасывается из бутылки 1 и попадает в воду в бутылке 2. Вода в бутылке 2 очищает воздух от крупных частиц, меняет цвет при растворении в ней частиц. Облако воздуха, в котором все еще могут находить невидимые частицы загрязнения скапливается в верхней части бутылки 2 и всасывается в бутылку 3, в которой проходит очередной этап – тонкую очистку. Вот почему существует 3 бутылка. Воздух очищается во второй раз в бутылке 3 перед отсасыванием пылесосом, и уже в виде чистого воздуха выбрасывается в окружающую среду.
Вывод: скрубберы являются эффективными системами глубокой очистки загрязненного воздуха, выделяемого промышленными предприятиями, очищая воздух от твердых частиц и отработанных газов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Мы должны понимать, чем мы дышим и изучать причины загрязнения воздуха. На разных этапах исследовательской работы было изучено, что, когда что-то сжигается, происходит загрязнение воздуха. Люди начали производить больше загрязнений, чем могут рассеять природные погодные условия.
Промышленные предприятия и автомобили производят загрязняющие вещества, которые выбрасываются в атмосферный воздух – в воздухе появляется все больше твердых частиц, пагубно влияющих на экологическую обстановку. Человек вдыхает много твердых частиц в течение длительного периода времени, это может иметь неблагоприятные последствия для здоровья. Проведя ряд экспериментов были сделаны выводы, что загрязнение воздуха в разных районах напрямую зависит от количества автотранспорта, проезжающего по прилегающим дорогам, поэтому инженерам необходимо постоянно работать над созданием более совершенных систем переработки топлива в автомобилестроении.
Для очистки от твердых частиц воздуха были сконструированы фильтрующие системы, которые показали эффективность разных используемых материалов. Инженерам необходимо разрабатывать системы для очистки воздуха от загрязнений, в этом им помогают творческий подход и конструкторские решения.
Чистый воздух – это будущее нашей планеты!
Список источников информации
Голицын А.Н. Промышленная экология и мониторинг загрязнения природной среды - М.: Оникс, 2010. – 336 с.
Митрюшкин К.П., Берлянд М.Е., Беличенко Ю.П. и др. Справочник по охране природы - Москва: Лесная промышленность, 1980. - 352 с.
Родионов А. И. Технологические процессы экологической безопасности. Атмосфера: учебник для вузов / А. И. Родионов, В. Н. Клушин, В. Г. Систер. — 5-е изд., испр. и доп. — Москва: Издательство Юрайт, 2020. — 201 с.
Челноков А.А., Ющенко Л. Ф., Жмыхов, И. Н. Основы экологии – Москва: Высшая школа, 2012. – 544 с.
Яковлева М.А., Болушевский С.В. Большая книга научных опытов для детей и взрослых - М.: Эксмо, 2014. - 280 с.
Виды скрубберов и общие характеристики. URL: https://plast-product.ru/skrubber/
Загрязнение атмосферного воздуха автомобильно-дорожным комплексом. Пепина Л.А., Созонтова А.Н. URL: https://alfabuild.spbstu.ru/userfiles/files/AlfaBuild/AlfaBuild_2017_1/8_1.pdf
Характерные размеры и скорости оседания различных частиц. URL: https://vozdyx.ru/article/xarakternye-razmery-i-skorosti-osedaniya-razlichnyx-chastic/ (дата обращения: 06.12.2020).
Экология справочник. Выхлопные газы при сгорании топлива. URL: https://ru-ecology.info/term/77079/ (дата обращения: 06.12.2020).
Приложение 1
Этапы проведения опыта по созданию смога
Необходимые предметы: большая стеклянная банка, алюминиевая фольга, кубики льда, бумага, ножницы, спички.
1. Отрезать полоску бумаги примерно 15 см х 1 см. Сложить полоску пополам вдоль и скрутить ее.
2. Сделать крышку на банку из куска алюминиевой фольги.
3. Положить кубики льда поверх фольги, чтобы предварительно её охладить (имитация холодного слоя атмосферы).
4. Зажечь полоску бумаги и бросьте ее вместе со спичкой в банку.
5. Поместить фольгу на банку и плотно ею закрыть.
6. Положить кубики льда обратно на середину крышки из фольги.
7. Дождаться появления белой дымки в банке – имитация смога.
Приложение 2
1. Исследование выхлопных газов
Необходимые предметы: белый хлопчатобумажный носок, автомобиль, микроскоп.
Этапы:
1. Носок надеть на холодную выхлопную трубу.
2. Автомобиль завести на 2 минуты.
3. Оценить видимое загрязнение с помощью микроскопа.
2. Опыт «неполное сгорание»
Необходимые предметы: свеча, спички, жестяная банка, соломинка,
бумажное полотенце.
Этапы:
1. Зажечь свечи.
2. Поместить дно банки непосредственно над пламенем на несколько секунд.
3. Рассмотреть дно банки (оно черное от сажи).
4. Протереть бумажным полотенцем.
5. Оценить с помощью микроскопа загрязнение.
6. Повторить процедуру, но используя соломинку, чтобы осторожно подуть воздухом на дно банки.
7. Рассмотреть дно банки (чистое).
Приложение 3
Создание коллекторов-ловушек твердых частиц для определения уровня загрязненности.
Необходимые предметы: пластиковые таблички, скотч, нитки, микроскоп.
Срок проведения эксперимента: 2 недели.
Этапы:
1. Из пластикового контейнера были вырезаны прямоугольные таблички разного размера с прямоугольным отверстием.
2. Внутрь вклеен скотч.
3. Готовые таблички размещались в трех контрольных точках:
- Московская область, г. Красногорск, ул. бульвар Космонавтов, д.7, подъезд;
- Московская область, Рузский район, п. Брикет, ул. Кузьминова, д.1, подоконник спортивного зала (снаружи);
- Московская область, Истринский район, п. Ленино-Снегири, клуб Застава «Рубеж», хозяйственное сооружение (снаружи).
4. Через 2 недели таблички были сняты.
5. С помощью микроскопа была проведена оценка налипших мелких частиц на площади 9мм².
г. Красногорск – 38, п. Брикет – 22, д. Ленино-Снегири – 26.
7. Проведен подсчет проезжающих автомобилей в контрольных точках в течение 10 минут.
8. Количество машин было выведено к среднему значению 14 дней.
8. Обработка результатов.
Приложение 4
Расчет среднего значения трафика автотранспорта (машин) за 14 дней (2 недели).
Был произведен подсчет проезжающего автотранспорта в контрольных точках с 18.10 до 18.20 (10 минут): г. Красногорск – 382, п. Брикет – 136, д. Ленино-Снегири – 274.
Разобьем сутки условно на 6 временных отрезка по 6 часов:
1. 00.00 – 06.00
2. 06.00 – 12.00
3. 12.00 – 18.00
4. 18.00 – 00.00
Определим среднее количество машин, проезжающих за час, для чего количество умножим на 6 (1 час – это 10 минут, умноженные на 6).
1. 382*6=2292 (машин) – трафик за час на контрольной точке в г. Красногорск в период 4;
2. 136*6=1056 (машин) – трафик за час на контрольной точке в п. Брикет в период 4;
3. 274*6=1644 (машин) – трафик за час на контрольной точке в д. Ленино-Снегири в период 4.
Предположим, что самый низкий трафик в 1 временном отрезке, во 2 и 4 выше первого в 6 раз, в 3 временном отрезке трафик ниже 2 и 4 в 3 раза. Количество машин было подсчитано в 4 временной отрезок. Обозначим количество подсчитанных машин за час на определенном временном отрезке - Х.
Определим среднее количество машин за сутки, сложив средние значения за час и умножив каждое на 6 (количество часов во временном отрезке), учитывая трафик в разное время, для этого составим формулу, согласно временным отрезкам и умножим на количество дней эксперимента - 14:
(х/6*6+х*6+х/3*6+х*6)*14
1. (2292/6*6+2292*6+2292/3*6+2292*6)*14=34 380*14= 481 320 (машин) за 2 недели в контрольной точке в г. Красногорск;
2. (1056/6*6+1056*6+1056/3*6+1056*6)*14=15 840*14= 221 760 (машин) за 2 недели в контрольной точке в п. Брикет;
3. (1644/6*6+1644*6+1644/3*6+1644*6)*14=17 016*14=238 224 (машин) за 2 недели в контрольной точке в д. Ленино-Снегири.
Приложение 5
Изготовление устройства фильтрации и воздушных фильтров.
Необходимые предметы: 5 коллекторов-ловушек (картонная рамка с вклеенным внутрь скотчем), ножницы, различные принадлежности для изготовления фильтров (марля, ватные диски, влажная бумага, сантехнический лен, бумажные полотенца, бумага для записей, джутовая нить), коробка для обуви, салфетка, клей, флокатор (банка-солонка), видимые твердые частицы (песок, дробленая кора, измельченный мел), фен, маркер, микроскоп.
Этапы изготовления испытательного аппарата:
1. Прорезать дырку под сопло фена с торца коробки.
2. Полностью вырезать противоположный торец коробки.
3. Изготовить из картона и вклеить внутрь коробки фиксаторы для фильтров, разделив внутреннее пространство коробки пополам на две камеры: камера 1 (со стороны сопла фена) и камера 2 (со стороны открытого торца коробки).
4. Приклеить к открытому торцу салфетку так, чтобы она полностью перекрывала открытое пространство, для наблюдения за количеством выходящего воздушного потока с целью контроля перегрева.
5. Вырезать круглое отверстие сверху на коробке, для подачи в систему твердых частиц, примерно посередине между соплом подачи воздушного потока и до размещенного фильтра.
Этапы изготовления фильтров:
1. Из картона вырезать несколько рамок размером в ширину коробок.
2. Фильтр 1:
- на рамку наматывается марля,
- внутри размещаются ватные диски.
3. Фильтр 2:
- к рамке с одной стороны приклеивается бумажное полотенце,
- следующим слоем размещается влажная салфетка (она будет находится между двумя слоями бумаги),
- с противоположной стороны рамки приклеивается бумажное полотенце.
4. Фильтр 3:
- к рамке с одной стороны приклеивается бумажное полотенце,
- проделываются отверстия разной величины,
- на эти отверстия наклеивается сантехнический лен.
5. Фильтр 4:
- на рамку наматывается джутовая нить,
- к нити приклеиваются полоски бумаги для записи.
Этапы проведения эксперимента фильтрации:
1. Пометить маркером коллекторы-ловушки от 1 до 4.
2. Пометить маркером фильтры от 1 до 4.
3. Вставить в фиксаторы внутри устройства фильтр 1.
4. Установить коллектор-ловушку 1 со стороны камеры 2 на расстояние, равное ширине салфетки.
5. Включить фен.
6. В отверстие для подачи твердых частиц разместить флокатор, из которого в систему при постукивании подаются твердые частицы.
7. Произвести наблюдения за салфеткой, для индикации выходящего воздушного потока.
8. Через минуту выключить фен.
9. Заменить коллектор-ловушку 1 на коллектор-ловушку 2.
10. Заменить фильтр 1 на фильтр 2.
11. Проделать шаги 5-11.
12. Повторить манипуляции с оставшимися фильтрами и коллекторами-ловушками.
13. Провести анализ посредством визуального осмотра и с помощью микроскопа.
14. Сделать выводы.
15. Оценка результатов.
Приложение 6
Необходимые предметы: скотч, измельченный мел, 3 прозрачные стеклянные бутылки, силиконовые трубки, 3 резиновые пробки с проделанными отверстиями (2 из них с 2 отверстиями, 1 с одним отверстием), вода, пылесос.
Этапы:
1. Насыпать измельченный мел в первую бутылку.
2. Наполнить бутылку 2 и бутылку 3 на 1/3 водой.
3. Вставить трубки в отверстие по следующей схеме:
- в 1 бутылку одним концом вставляется трубка до меловой кучи, другой конец трубки вставляется в отверстие второй бутылки и углубляется настолько, чтобы часть трубки была погружена в воду,
- следующая трубка одним концом вставляется во второе отверстие 2 бутылки примерно до середины бутылки, не касаясь воды, другим концом вставляется в отверстие 3 бутылки, углубляясь настолько, чтобы часть трубки была погружена в воду,
- последняя трубка вставляется во второе отверстие 3 бутылки, примерно до середины, не касаясь воды, другим концом в узкую насадку пылесоса,
4. Насадка пылесоса и трубка плотно перематывается скотчем для герметичности, чтобы всасываемый воздух поступал в пылесос из трубки.
5. Включить пылесос на несколько минут,
6. Провести наблюдения за происходящим процессом,
7. Выключить пылесос,
8. Провести анализ с помощью визуального осмотра и микроскопа,
9. Сделать выводы.