III Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

СПОСОБЫ ОЧИСТКИ ВОДЫ В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Иванова В.А. 1

---

1МБОУ "СОШ№1 г.Калуги" 4А

Мельниченко С.И. 1

---

1ул.Луговая,д.43

Работа в формате PDF

383.3 KB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

I Введение

Все живое в нашей жизни связано с водой, поэтому нет более волнующей и обсуждаемой темы, чем тема воды. Особенно вызывает проблему качество водопроводной воды. Это я доказала своей предыдущей работой. Купить уже очищенную воду можно в магазине, но бутилированная вода стоит денег, и пользоваться ею постоянно – достаточно дорого. Заботясь о собственном здоровье и здоровье своей семьи, можно найти для себя оптимальный способ очистки воды дома, поэтому тему «Методы очистки водопроводной воды в домашних условиях» считаю актуальной.

Цель: экспериментальным путем выявить наиболее результативный метод очистки воды в домашних условиях

Задачи:

• Изучить литературу и материалы в сети Интернет о методах очистки воды;

• Провести опрос среди учащихся начальных классов;

• Определить опытным путём наиболее эффективные и доступные способы очистки воды в домашних условиях;

• Оценить полученные результаты и сделать выводы;

• По результатам работы составить буклет для учеников своей школы и их родителей;

Гипотеза: Водопроводную воду можно очистить самостоятельно

Объект исследования: вода.

Предмет исследования: водопроводная вода

Актуальность: Для нормального функционирования организма нужна вода, не содержащая вредных примесей и механических добавок, т.е. хорошего качества.

Практическая значимость: материалы и результаты работы могут быть использованы на внеклассных мероприятиях, в кружковой работе, на уроках, а так же для информирования учащихся и их родителей.

Методы исследования:

• Работа с информационным источником;

• Социальный опрос (анкетирование);

• Составление аналитических диаграмм;

• Проведение исследований;

• Изучение литературы;

Я решила получить информацию по данной теме у учащихся начальных классов и задала им следующие вопросы :

• Употребляете ли вы воду из-под крана?

• Какую воду вы пьете?

• Какие методы очистки используют в вашей семье?

Полученные данные мы систематизировали и представили на круговых диаграммах

Из опрошенных мною детей большинство не употребляют воду из-под крана, а пьют фильтрованную и кипячёную. Меня заинтересовало, а какие методы очистки воды существуют ещё.

Из «Экологической азбуки для детей и подростков» я узнала различные методы очистки воды. Мною были проведены исследования по выявлению наиболее эффективного и доступного метода очистки воды.

II Основная часть

Методы очистки воды

Очистка-устранение посторонних и нежелательных веществ из воды. А также от вредных примесей. [3]

В ходе выполнения исследовательской работы мной были изучены разные способы очистки питьевой воды в домашних условиях.

1.Фильтрование - процесс разделения неоднородных систем при помощи пористых перегородок.[4] Фильтрование жидкостей в лаборатории проводят с помощью воронок, в которые вкладывается специальная фильтровальная бумага. . Некое подобие их было создано в Китае и представляло собой обычные камышовые тростинки, пропитанные коагулянтами. Один из таких простейших фильтров даже вошел в историю как «рукав Гиппократа». Прообразы современных фильтров. Их принцип действия был близок к естественным очистным процессам и заключался в прохождении воды сквозь слой различных веществ: щебня, песка и древесного угля.

2 Очистка воды с применением фильтров

Для устранения вредных примесей из водопроводной воды применяют разнообразные фильтры. В домашних условиях часто применяются разнообразные кувшины и насадки на кран. Это наиболее распространенный и доступный способ очистки воды. Питьевые фильтры - кувшины в состоянии убрать из воды избыток хлора, органических веществ, накипь (соли жесткости). Фильтры-кувшины вполне эффективно очищают водопроводную воду, дешевые при первоначальной покупке, а поэтому широко распространены. Все питьевые фильтры - кувшины оснащены сменным очищающим элементом (также его называют "кассета" или "картридж"). Кассета сконструирована таким образом, чтобы поддерживать постоянную скорость протекания воды через очищающую смесь. В состав смеси входят - активированный уголь, полипропиленовый вкладыш, ионообменные смолы нескольких видов. Это важно для равномерной и полноценной очистки воды. Фильтрация данного типа направлена непосредственно на очищение жидкости от вредных примесей, таких как хлор или пестициды. Также она способна избавить воду от различных неприятных запахов и сделать воду абсолютно прозрачной.[5] Данный картридж необходимо менять примерно один раз в три месяца.

Активированный уголь для очистки воды.

Активированный уголь – известный очиститель для воды, он применяется во множестве разнообразных фильтров. После обработки углем вода приобретает приятный вкус и запах, так как уголь поглощает почти все вредные вещества, находящиеся в водопроводной воде, также очищает от извести. Но углем можно очищать воду и самим.

Кипячение - процесс доведения воды до кипения. Простого доведения воды до кипения недостаточно для того, чтобы обеззаразить ее. Для этого необходимо кипятить воду не менее 10-15 минут. При кипячении воды оседают коллоидные частицы грязи, выпадают в осадок соли, образуя накипь. Воду, которая будет на дне, лучше слить. После кипячения вода должна некоторое время отстояться, а затем её можно использовать по назначению. Вода умягчается, уменьшается содержание легколетучих компонентов и часть свободного хлора, уничтожаются практически все болезнетворные микробы, вирусы и возбудители паразитарных заболеваний . [6].Это наверное, самый старый и распространенный метод , которым мы пользуемся ежедневно.

Отстаивание При отстаивании воды из нее удаляется хлор и аммиак, а некоторые соли и коллоидные растворы осаждаются на дно. Однако соли тяжелых металлов из отстоянной воды никуда не денутся, в лучшем случае они оседают на дно.

Замораживание воды

Сегодня это все более популярный метод очищения воды, который, к тому же, считается еще и эффективным. Талая вода очень бедна солями. Поэтому количество полезных минералов, особенно калия и натрия, должно восполняться другими напитками или едой. Известно, что употребление талой воды очищает кровь и лимфу, все внутренние органы и кожу. При этом улучшается работа сердечно - сосудистой системы, активизируются обменные процессы. При этом ощущается небывалый приток сил и энергии.

Очищение воды при помощи серебра

С давних времен людям известен способ очищения воды для питья при помощи серебра. Серебро-это отличное бактерицидное средство, оно способно убивать различные микробы.[7] Также серебро способствует длительному хранению воды. Ещё в древности люди заметили, что вода из серебряных кувшинов отличается от обычной. Она не протухает на протяжении многих месяцев, а приготовленная на ней пища хранится гораздо дольше и на вкус значительно лучше.

Очистка воды кремнием - древнейший способ. Кремний — один из главных элементов в периодической таблице Менделеева. Своё название кремний получил от греческого слова, означающий «скала, утёс».[8] Это второй по популярности химический элемент, встречающийся на Земле. Глина, песок, опал, яшма — это всё разновидности кремнезёма, в котором больше всего содержится кремния. С помощью кремния очищают даже воду, которая приобретает совершенно удивительные качества и благотворно влияет на организм человека.

Для очистки воды используют только чистый кремень, который залегает на большой глубине. Такая вода обладает бактерицидным действием. В ней погибают бактерии, паразиты, грибки, вирусы. Кремний нейтрализует присутствующие в воде примеси: хлор, железо, аммиак и соли аммония, ртутные и фосфорные соединения. Благодаря активации воды кремнием, она становится более вкусной и может храниться долгое время.

Очистка с помощью шунгита .

Шунгит-древнейший углеродосодержащий минерал на планете. Добывают этот камень в Карелии. Об удивительных свойствах шунгита было известно в России очень давно, только называли его «аспидный камень». По приказу Петра I каждый его солдат был обязан носить с собой в походном ранце «аспидный камень», чтобы опуская в котелок с водой эти каменные кусочки, получить обеззараженную воду.

Шунгит- очищает воду от хлорорганических соединений, избытка меди, марганца, железа, нитратов и нитритов, полностью — от яиц гельминтов, убирает из воды мутность, привкусы, запахи, полностью обеззараживает воду.

В то же время он может насытить воду различными макро- и микроэлементами до концентрации, оптимальной для человеческого организма.[9]

Очищение воды с применением горного кварца.

Самый простой, обычный и знакомый пример кварца — это песок. В чистом виде кварц бесцветен или имеет белую окраску. Кварц не растворяется в воде. [10]

. Метод настаивания воды на кварце пришел из далекого Тибета. Ему более 3000 лет. Это самый древний, простой и самый эффективный способ очистки воды. Кварц очищает воду от соединений металлов, радионуклидов, различных вредных примесей. Кварцевая вода облегчает транспорт питательных веществ непосредственно в клетки и выведение из организмов токсинов.

Вода, настоянная на кварце, очищается от соединений растворенного железа, алюминия, хлора, марганца. Кварц способствует удалению тяжелых металлов, таких как кадмий, свинец, медь и цезий. Очищает воду от паразитов, грибков и водорослей. В кварцевой воде снижается содержание радионуклидов, нейтрализуется действие пестицидов, диоксинов, нитратов. Кварцевая вода обладает сильным антибактериальным действием и защищает от вирусных загрязнений.

Народные средства для очистки воды так же имеют место быть: очищение гроздью рябины, очищение корой ивы, йодом, крапивой и др.

III Эксперимент состоит из трёх этапов

1этап- очищение воды разными способами

Цель: Показать различные способы очистки водопроводной воды

Оборудование : водопроводная вода, емкости для воды, два вида фильтров, активированный уголь, чайник для кипячения воды, морозильная камера, серебряная ложка, кремний, шунгит, горный кварц

Тест1 .Фильтрование при помощи фильтра кувшина. (Приложение I)

Я налила в стакан воду , профильтрованную с помощью кувшина

Тест2.Фильтрование с помощью встроенного фильтра.(Приложение I)

Налила в стакан воду из фильтра. Сняла показания с помощью приборов.

Тест 3.Активированный уголь для очистки воды.(Приложение I)

Таблетки активированного угля, штук пять, я завернула в марлю и опустила в емкость с водой. Поставила в прохладное место и подождала 10- 12 часов. Вода должна обязательно находиться в прохладном помещении, иначе уголь не только не обезвредит воду, а наоборот, будет способствовать размножению бактерий.

Тест 4.Кипячение (Приложение II)

Я налила в сосуд воды и прокипятила не менее 10-15 минут. При этом процесс сопровождается выделением пара.

Тест 5.Отстаивание (Приложение II)

Для очищения воды этим способом я налила воду в емкость и оставила примерно на 6-7 часов, не закрывая крышкой. Впервые З-4 часа из воды испарятся летучие примеси такие как хлор и аммиак, а в последующие 2-3 часа – осядут соли тяжелых металлов. Затем осторожно слила¾ воды в чистую емкость, остальное вылила..

Тест 6.Замораживание воды (Приложение II)

Для того, чтобы приготовить талую воду мне нужно было:

- Взять большую посуду и налить туда воды, не доходя до ее краев примерно сантиметр;

- Эту посуду оставила в морозилке на 4-5 часов. Необходимо, чтобы замерзла хотя бы часть этой воды;

- Когда половина воды в посудине замерзла, я разбила, образовавшийся сверху лед и слила воду со дна. Пить и использовать для приготовления пищи можно только лед. Причем только прозрачные его части. В остальных частях скопились вредные вещества, поэтому они непригодны для питья.

Метод рассчитан на то, что первой в посудине замерзает именно чистая часть воды. А вредные вещества в свою очередь оседают на дно посуды, их я успешно их сливаю.

Тест 7.Очищение воды при помощи серебра (Приложение III)

Я набрала в большую емкость воду и положила на дно серебряный предмет - ложку. К утру ионы серебра очистят воду не хуже любого фильтра.

Тест 8.Очистка воды кремнием (Приложение III)

Перед первым применением кремень необходимо промыть. Я поместила камни в емкость и залила водой. Накрыла марлей и убрала в затемнённое место, подальше от солнечного света и настаивала 3 дня. После этого воду можно употреблять. По мере расхода оставлять часть воды (на уровне камешков), доливать и настаивать уже 8-10 часов, так постоянно 6-8 месяцев.

Тест 9.Очистка с помощью шунгита (Приложение III)

Чтобы очисть воду при помощи шунгита, для начала я промыла камни проточной водой. Залила минералы водой из-под крана из расчета 150гр. на 2-3 литра. Настаивала 3 дня. По мере расхода воду доливать и настаивать уже 8-10 часов. Промывать шунгит 1 раз в неделю. Такая вода пригодна не только для питья, но также для приготовления пищи, заваривания чая и много другого.

Тест 10.Очищение воды с применением горного кварца(Приложение IV)

Я промыла кварц в холодной проточной воде, затем залила их водой из расчета 200 грамм камней на 3 литра воды. Необходимо настоять воду в течение трех дней и употреблять в чистом виде, по мере расходования воды можно ее подливать в емкость. Раз в неделю желательно вынимать камни и промывать их от образовавшегося налета.

2 этап - измерение воды TDS-метр

TDS-метр служит для оценки качества питьевой воды. Он показывает количество взвешенных в воде неорганических примесей, в основном солей различных металлов. Отсюда второе название - солемер. В быту применяется для определения качества воды из-под крана.

Цель: опытным путём показать наличие солей различных металлов

Оборудование: приборTDS-метр, 10 проб очищенной воды

Я налила чистый стакан очищенную воду. Сняла защитный колпачок с прибора. Нажала кнопку "ON" для включения дисплея. Погрузила датчик прибора в воду и подождала примерно 10 секунд. Сняла показания с дисплея. Занесла результаты в таблицу и сравнила с водопроводной водой.

Показатели водопроводной воды

Вывод: По показаниям TDS-метра наименьшее содержание солей в воде, очищенной шунгитом.

3 этап-измерение воды электролизёром

Электролизёр предназначен для проверки воды на содержание примесей и микроэлементов. С помощью электролизёра можно наглядно увидеть не только присутствие тех или иных микроэлементов, но и по интенсивности окрашивания воды определить их количество. Чем интенсивнее цвет, получаемый при опыте, тем выше концентрация веществ в воде. Оптимальный цвет для чистой и полезной воды это от светло - жёлтого до оранжевого. Он говорит о присутствии в воде полезных микроэлементов, таких как кальций, натрий, калий, фтор и т.д. в нужной концентрации, переизбыток этих микроэлементов окрасит воду в огненно красный цвет. Превышение допустимой нормы вредных и опасных микроэлементов, таких как кадмий, свинец, мышьяк, никель, хром, ртуть и т.д. окрашивает в воду в зелёный, синий и чёрный цвет с различными оттенками в зависимости от концентрации этих веществ.

Цель: опытным путем показать содержание примесей в воде

Оборудование: прибор электролизёр, 10 проб очищенной воды.

Для проведения эксперимента я подготовила два прозрачных стакана для воды емкостью 100-500 мл. Поставила их на столе рядом. Налила воду. Поместила электролизёр в стакан, а затем включила питание. Нажала кнопку включения ("on") и выполнила проверку в течение 30 секунд, затем выключила устройство. Таким образом, я протестировала очищенную мной воду. Результаты занесла в таблицу и сравнила с водопроводной водой.

Показатели водопроводной воды

Вывод: По результатам измерения наименьшее количество содержания солей в воде очищенной серебром и в замороженной воде.

Заключение.

В ходе проведенной исследовательской работы выдвинутая мной гипотеза подтвердилась. При выполнении работы были изучены и опробованы различные способы очистки водопроводной воды (фильтрование, кипячение, отстаивание, замораживание, насыщение ионами кремния, очистка серебром и др.) На основе экспериментов я сделала вывод, что в домашних условиях действительно можно очистить воду с минимальными затратами. Оценивая различные способы очистки воды можно сделать следующий вывод: наиболее эффективным способом является очистка кремнием, шунгитом, кварцем, фильтрованная встроенным фильтром. Наиболее практичным методом оказалось замораживанием и отстаиванием. В своей работе я поделилась личным опытом определения качества питьевой воды в домашних условиях.

Библиография

1. В.П. Ситников Г.П. Шалаева «Кто есть кто в мире природы» Полиграфиздат, 2011(с.5-6)

2. А.Е. Чижевский Детская энциклопедия «Я познаю мир: Экология» 2001 г. (с. 118-119)

3. Экологическая азбука для детей и подростков. Издательство МНЭПУ Москва 1995 г. (с 92)

4. Большая серия знаний. Химия/ Коллектив авторов. М: ООО «ТД «Издательство Мир книги», «Русское энциклопедическое товарищество», 2007.(128 с.)

5. Миклашевский Г. С. Чистая вода. Бытовые фильтры. – СПб: Арлит, 2000.

6. Новейший полный справочник школьника: 5-11 классы: в 2-х т.: Биология; Химия; География. – М.: Эксмо, 2009.(494 с.)

7. Энциклопедия для детей. Экология. Москва Аванта 2001(324с.)

8. Э. Михеевой "Целительские свойства кремния" С – П , 2002(15с.)

9. Кибардин Геннадий «Шунгит: Природный целитель» Эксмо 2012(38 с.)

10. Шубников А. В. «Кварц и его применение» 2012г.(9с.)

Водопроводная вода

Фильтрование

Встроенный фильтр

Очистка активированным углем

Кипячение

Отстаивание

Замораживание

Очищение серебром

Очищение кремнием

Очищение шунгитом

Очищение горным кварцем