Для очистки воды в бытовых условиях люди используют разные способы. Однако далеко не все знают, как правильно их необходимо осуществлять и какой может при этом возникнуть побочный эффект.
Все способы очистки воды можно условно разделить на две группы: очистка без использования фильтров и очистка с использованием фильтров.
Очистка воды без использования фильтров.
Данный вариант наиболее распространен и доступен, поскольку для очистки воды не требуется приобретение дополнительных устройств, кроме как обычной кухонной посуды. К наиболее распространенным способам относятся:
Кипячение
Отстаивание
Вымораживание
Кипячение
Все мы с детства знаем, что сырую воду пить нельзя, но только кипяченую. Кипячение используют для уничтожения органики (вирусов, бактерий, микроорганизмов и др.), удаления хлора и других низкотемпературных газов (радон, аммиак и др.). Кипячение действительно помогает в некоторой степени очистить воду, однако данный процесс имеет ряд побочных эффектов. Первый - при кипячении изменяется структура воды, т.е. она становится "мертвой", поскольку происходит испарение кислорода. Чем больше мы кипятим воду, тем больше погибает в ней патогенов, но тем более она становится бесполезной для организма человека. Второе - поскольку при кипячении происходит испарение воды, то концентрация солей в ней увеличивается. Они отлагаются на стенках чайника в виде накипи и извести и попадают в организм человека при последующем потреблении воды из чайника.
Как известно, соли имеют тенденцию накапливаться в организме, что приводит к самым различным заболеваниям, начиная от болезней суставов, образованию камней в почках и окаменению (циррозу) печени, и заканчивая артериосклерозом, инфарктом и мн. др. Кроме того, многие вирусы могут легко перенести кипячение воды, поскольку для их уничтожения требуются намного более высокие температуры. Также заметим, что при кипячении воды удаляется только газообразный хлор. В лабораторных исследованиях был подтвержден тот факт, что после кипячения водопроводной воды образуется дополнительный хлороформ (вызывает раковые заболевания), даже если перед кипячением воды была освобождена от хлороформа продувкой инертным газом.
Вывод. После кипячения мы пьем "мертвую" воду, в которой присутствуют мелкая взвесь и механические частицы, соли тяжелых металлов, хлор и хлорорганика (хлороформ), вирусы и др.
Отстаивание
Отстаивание используют для удаления из воды хлора. Как правило, для этого водопроводную воду наливают в большое ведро и оставляют в нем на несколько часов. Без перемешивания воды в ведре удаление газообразного хлора происходит примерно с 1/3 глубины от поверхности воды, поэтому для получения сколь-либо заметного эффекта необходимо следовать разработанным методикам отстаивания.
Вывод. Эффективность данного способа очистки воды оставляет желать лучшего. После отстаивания необходимо кипятить воду.
Вымораживание
Данный способ применяют для эффективной очистки воды с помощью ее перекристаллизации. Данный способ намного эффективнее кипячения и даже перегонки, поскольку фенол, хлорфенолы и легкая хлорорганика (ряд хлорсодержащих соединений - страшнейший яд) перегоняются вместе с водяным паром (последнее дадим на заметку поклонникам дистиллированной воды).
Многие под данным способом понимают следующее: налить воду в посуду и поставить ее в холодильник до появления льда, после вынуть посуду из холодильника и разморозить ее для питья. Сразу заметим, что эффект очистки воды вышеприведенным способом равен нулю, поскольку вымораживание - очень сложный и долгий процесс, эффективность которого целиком зависит от точного следования разработанным методикам.
Данный способ основывается на химическом законе, согласно которому при замерзании жидкости сначала в наиболее холодном месте кристаллизуется основное вещество, а уж в последнюю очередь в наименее холодном месте затвердевает все, что было растворено в основном веществе. Данное явление можно наблюдать на примере свечи. В потухшей свече подальше от фитиля получается чистый прозрачный парафин, а в середине, где горел фитиль, собирается сажа и воск получается грязным). Этому закону подчиняются все жидкие вещества. Главное здесь - обеспечить медленное замораживание воды и вести его так, чтобы в одном месте сосуда его было больше, чем в другом. Поскольку данный способ занимает несколько страниц, то приводить его здесь не будем. (подробности Вы можете узнать из книги: Осторожно! Водопроводная вода! Ее химические загрязнения и способы доочистки в домашних условиях./ Скоробогатов Г.А., Калинин А.И. - СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2003.) Отметим лишь то, что приготовление воды методом вымораживания может длиться несколько часов с постоянным отслеживанием процесса. В противном случае эффективностыь резко снижается.
Нам доводилось тестировать воду, которую хозяйки несколько часов пытались приготовить методом вымораживания. Она была немного лучше водопроводной воды. Это еще раз подтверждает то, что вымораживание - непростой процесс, который имеет свои тонкости и далеко не все рекомендации здесь приводят к ожидаемому эффекту.
Очистка воды с использованием фильтров
Для удаления вредных примесей из воды используют различные фильтры. В бытовых условиях широко используются различные кувшины и насадки на кран.
Способы водоподготовки и методы очистки воды
Способов водоподготовки и методов очистки воды придумано уже немало. Причин загрязнений питьевой воды существует множество. Однако все они, так или иначе, связаны с источниками воды. Каждый тип источника имеет свои характерные причины, вызывающие загрязнение воды.
Решением проблем, связанных с загрязнениями воды, является ее очистка. На сегодняшний день имеется ряд способов водоподготовки и методов очистки воды, позволяющих получить высокое качество питьевой воды практически из любого источника.
Различные варианты получения гарантированного высокого качества питьевой воды из разнообразных источников:
Методы осаждения
Осветление воды
Мембранные методы
Химические реагенты для окисления
Адсорбция
Обезжелезивание воды
Умягчение воды
Обессоливание воды
Кондиционирование воды
Обеззараживание воды
Удаление органических загрязнений
Дехлорирование воды
Удаление нитратов
МБОУ «Ларинская СОШ»
Исследовательская работа
на тему:
«Способы
очистки воды»
Выполнил ученик 4 класса
Шамигулов Денис
Руководитель:
учитель начальных классов
Приданникова Е.В.
Дата исследования: декабрь - март, 2012 год.
План
Введение
2.2. Способы очистки воды в походных условиях.
Заключение.
Признание.
Копилка интересных фактов
Список используемой литературы.
Введение
Вы слыхали о воде?
Говорят, она везде!
В луже, в море, в океане,
и
в водопроводном кране.
Как сосулька, замерзает,
в лес туманом заползает.
Ледником в горах зовётся,
лентой серебристой вьётся.
Мы привыкли,
что вода – наша спутница всегда.
Без неё вам не умыться,
ни наесться, ни напиться!
Смею вам я доложить:
без воды нам не прожить!
Вода – самое распространенное в природе, но все еще до конца не изученное вещество. Она необходима, чтобы восполнить водный баланс в организме (человек в сутки должен выпивать до 3 л воды), минеральные воды лечат заболевания кишечника и почек, обливание холодной водой помогает справиться с болезнями сердечно-сосудистой системы, успокоить нервы, и закалить организм.
Живая природная вода родников , не подвергнутая технологической очистке, вызывает восхищение, желание утолить жажду.
Мертвая вода, текущая из наших кранов может вызвать только отвращение. Если вода мутная и ржавая, то лучше ее пропустить через фильтр для очистки. А если вода чистая и прозрачная на вид? Является ли это гарантией того, что в ней не содержится вредных примесей? К сожалению нет.
После чтения отрывка из произведения Владимира Федоровича Одоевского «Мороз Иванович», который мы изучали на уроке литературного чтения:
«Между тем Рукодельница воротится, воду процедит, в кувшины нальет; да еще какая затейница: коли вода нечиста, так свернет лист бумаги, наложит в нее угольков да песку крупного насыплет, вставит ту бумагу в кувшин да нальет в нее воды, а вода – то знай проходит сквозь песок да сквозь уголья и каплет в кувшин чистая, словно хрустальная…». Я решил узнать, какими еще способами можно очистить воду в домашних и походных условиях.
Согласно прогнозам, через 15 лет не менее 40% жителей Земли будут жить в условиях дефицита воды.
За полвека произошло уже 37 локальных конфликтов из-за доступа к водным источникам. Становится всё более очевидно: не за горами то время, когда именно пресная вода, а не нефть будет важнейшим экспортным ресурсом. России повезло: она занимает второе место в мире (после Бразилии) по запасам пресной воды. Но вот парадокс: сегодня каждый второй житель страны вынужден использовать для питья воду, не соответствующую санитарно-гигиеническим требованиям. А 22% населения не имеют доступа к централизованным источникам водоснабжения!
Согласно недавним исследованиям, наше здоровье зависит от воды, которую мы пьем. «С водой мы выпиваем 90% наших болезней» – говорил Луи Пастер, один из ученых открывший способ обеззараживания молока.
В статье «Глобальное загрязнение воды и здоровье» из журнала «Ежегодные исследовательские отчеты об окружающей среде и ресурсах» говорится, что качество воды стало одной из больших проблем для всеобщего здоровья.
Питьевая вода и чистая вода - не синонимы. Чистая вода, в отличие от воды питьевой, неопределенный термин. Для химика «чистая вода» - свободный от примесей; для рыболова - вода, в которой водится рыба; для микробиолога - вода, в которой могут обитать бактерии, а для производственника - вода, которая годится для производственных процессов. Питьевая же вода всегда должна отвечать определённым установленным стандартам.
Ч
истая вода (Н2О) – одно из самых необходимых условий для здоровья человека.
Наиболее важными факторами, обеспечивающими долгую и здоровую жизнь человека, являются:
Чистый воздух;
Абсолютно чистая вода, в которой нет никаких химических веществ и неорганических минералов;
Максимально натуральная пища (насколько она, может быть натуральной в настоящее время в том отравленном и загрязненном мире, в котором нам приходится теперь жить).
Я убежден, что чистая вода помогает улучшить работу не только тела, но и мозга; другими словами, она способствует более продуктивному и точному мышлению. Объяснение здесь простое: 15 млрд. клеток нашего мозга на 70% состоят из воды.
Большую опасность несет загрязнение воды.
Одной из причин заболеваемости человека является неудовлетворительное качество воды, которую мы употребляем в течение всей жизни. Качество воды зависит от растворенных в ней веществ.
Таким образом, эту тему необходимо изучать не только работникам СанПиН, биологам,
химикам, физикам, но и людям, т.к. нашему организму очень важно получать чистую воду.
Объект исследования – вода, взятая из крана, пруда, колодца.
Предмет исследования – влияние качества воды на здоровье человека, способы улучшения качества питьевой воды.
Цель исследования
Задачи:
1) Изучить литературные источники по теме способы очистки воды и влияние качества воды на здоровье людей;
2) Обработать данные полученные при проведении опытов;
3) Провести анализ воды различного водоснабжения (колодцы, речной водозабор, скважины);
Методы исследования : физико-химические методы, анализ, обобщение, беседа.
Гипотеза: В настоящее время качество водопроводной воды ухудшилось, если вода это основной источник жизни, и от ее качества зависит здоровье человека, то необходимо изучить способы очистки воды.
Исследовательская часть
Тема исследования : способы очистки воды.
Цель исследования – изучить способы улучшения качества питьевой воды в домашних и полевых условиях.
Для достижения цели была проведена следующая работа:
Были опрошены работники школы и родственники о способах очистки питьевой воды.
Проведен опыт «Заморозка».
Проведен и проанализирован Вкусовой тест среди учащихся 4 класса.
Участникам опроса был задан вопрос, уверены ли они в хорошем качестве воды из водопроводного крана. 35 отвечающих сказали – не уверены.
По результатам опроса работников школы было выявлено, что из 35 опрошенных человек, самый известный способом очистки – кипячение. Его назвали 35 человек. 10 человек – хлорирование. 5 человек назвали способ заморозки. 4 – отстаивание.
1 – дистилляция (учитель химии), 1 – ультразвуком, ультрофиолетовыми лучами
(учитель физики), 2 – с помощью активированного угля и воронки.
Цель опыта : увидеть отличие водопроводной воды и предварительно очищенной.
Опыт Заморозка.
Опыт состоит в следующем. Необходимо заморозить в двух прозрачных пластиковых стаканах воду: одну водопроводную, другую очищенную. Когда вода в них замерзнет, вынуть их из холодильника и поставить рядом для оттаивания. Через 5 минут, когда лед и изморозь с поверхности стаканов растает, Мы видим лед внутри стакана.
Сразу можем увидеть огромную разницу между льдом из водопроводной и очищенной воды. Лед в стакане, в котором была заморожена водопроводная вода, будет мутный, не прозрачный, только лишь по краям будет прозрачная вода. Это и есть питьевая вода. В стакане с очищенной водой дела обстоят намного лучше. Лед будет полностью прозрачен.
А теперь поставьте себе главный вопрос:
Какую воду Вы бы хотели пить, когда растает лед? Из первого или второго стакана? Думаю, ответ будет однозначен, т. к. замороженная очищенная вода будет выглядеть гораздо свежее и вкуснее, нежели ее «сестра» во втором стакане.
О
пыт 2
Вкусовой тест.
Этот тест очень простой.
Для качественного проведения эксперимента необходимо, чтобы участвовало как можно больше людей. Этот тест я провел в нашем классе. Присутствовало 19 человек.
Тест заключается в следующем. Необходимо каждому участнику дать небольшое количество очищенной воды в стакане.
Объяснить, что мы будем проводить дегустацию. Первое, что вам нужно сделать, это как следует прополоскать полость рта, затем выплюнуть воду в раковину.
Предложить каждому учащемуся сделать это дважды, чтобы полость рта и поверхность языка полностью очистились. Теперь, быстро заполнить стакан водопроводной водой и предложить провести те же самые действия как в случае
с очищенной водой.
Попросить описать свои ощущения и какую разницу они почувствовали.
Если вы тест провели правильно, то, как минимум в ответ услышите возглас отвращения. Это происходит от того, что человек начинает чувствовать разницу
во вкусах водопроводной и чистой воды.
Ведь в чистой воде нет никаких примесей и запахов.
По тесту, который провел я в классе, примерно 2/3 учащихся выплюнули водопроводную воду в раковину и, по словам участников, испытывают некоторое время большое отвращение к водопроводной воде.
Таким образом, по всей проделанной мной работе можно сделать следующий вывод:
Вода не везде соответствует нормам ГОСТа, это может привести к серьезным заболеваниям организма. Чтобы этого не произошло, питьевую воду необходимо очищать от основных её загрязнителей.
2.1. Способы очистки воды в домашних условиях
В настоящее время качество водопроводной воды, да и родниковой в последнее время значительно ухудшилось. Сейчас люди к этому приспосабливаются тем, что очищают воду специальными способами.
Конечно, с развитием науки и прогресса сейчас много способов очистки сырой воды –
кипячение
замораживание
отстаивание
обработка ультрафиолетовыми лучами с помощью специальных ртутных ламп
обработка воды ультразвуком
йодирование
1. Вода в городской сети хлорированная. Хлор - это опасный газ, разрушающий все живое (во многих цивилизованных странах воду давно озонируют). Даже кипячение не уничтожает хлор, а лишь переводит его в соль, не менее вредную для организма. Хлор нарушает работу защитных систем организма: иммунной и эндокринной.
2. Кроме хлора, вода содержит другие вредные и токсические примеси: соли тяжелых металлов, пестициды, нитраты, окислители, бактерии, вирусы, растворенное железо и соли жесткости. Реже - фтор, марганец, сероводород, фосфаты.
3. Водопроводные трубы давно проржавели и не отвечают требованиям безопасности.
4. Кипяченая вода тоже не отвечает требованиям, предъявляемым к питьевой воде.
Пытаться самим без дополнительных устройств как-то проводить очистку воды люди начали давно. По каким-то наблюдениям, слухам, рассказам соседей и родственников вывелись несколько способов очистки воды в домашних условиях. Таких способов несколько, вот самые популярные: кипячение, отстаивание, вымораживание. Рассмотрим каждый подробней.
Слив застоявшейся воды . Воду для питья лучше набирать впрок в количестве 5-10 л вечером, в период максимального водозабора, когда вода не застаивается в трубах. Набирать воду нужно лишь в том случае, если она имеет нормальный вид: не очень сильно пахнет и относительно прозрачна. Если в вечерние часы вдруг потекла вода грязная, мутная или желтая от ржавчины, это свидетельство аварии в системе централизованного водоснабжения, и такую воду брать не следует.
Отстаивание воды . Воде, набранной вечером, нужно дать отстояться за ночь - лучше всего в закрытой стеклянной, керамической или эмалированной емкости, но не в алюминиевой или стальной кастрюле. Затем (если вы сильно озабочены проблемой тяжелых металлов) можно произвести такую операцию: гибкую трубку осторожно (чтобы не взболтнуть жидкость) вводят в сосуд с водой - так, чтобы ее конец располагался у самого дна. Засасывают первую порцию воды, после чего она начинает литься из трубки в раковину, и сливают примерно треть отстоявшейся воды. Нужно чтобы сливалась нижняя треть, в которую за время отстаивания опустились примеси тяжелых металлов. Полностью их таким образом не удалить, но концентрацию в оставшейся воде уменьшить можно. Слив треть воды, нужно проверить, нет ли осадка на дне. Если есть, нужно поднять сосуд с водой (осторожно, чтобы не взболтнуть) и перелить воду в другую емкость, пропустив ее через сложенную вдвое или в четверо марлю. Остаток воды с осадком нужно вылить в раковину.
Кипячение воды. Воду нужно кипятить в эмалированном чайнике или кастрюле. Кипячение убивает микроорганизмы. Однако, некоторые микробы и вирусы выживают в кипящей воде. Поэтому кипятить воду нужно в кастрюле без крышки и не менее 5-7 мин.
Обработанную таким образом воду нужно закрыть крышкой, чтобы не проникали бактерии из воздуха, остудить и разлить в трехлитровые стеклянные банки, плотно закрыв их полиэтиленовыми крышками. Хранить воду лучше в холодильнике.
Очистка питьевой воды методом замораживания-оттаивания: Талую воду получают в морозильной камере, время замерзания (обычно 10-12 часов). В результате получается лед (чистая замёрзшая вода без примесей). При этом водный рассол сливается в раковину, а лёд размораживается. Принимать талую воду рекомендуется сразу после размораживания (её температура не должна превышать 10 градусов). Пить воду рекомендуется на протяжении всего дня небольшими глотками, задерживая во рту.
Медики, знающие этот секрет очистки, утверждают, что вода, полученная таким способом, замедляет старение организма и заметно омолаживает.
Если положить в дуршлаг мелкие камни кремния или шунгита , и пропустить через них воду, то все вредоносные примеси останутся на камнях.
В местностях, где воды немного, пить ее следует с небольшим количеством уксуса: 1 л воды - 1-2 чайные ложки яблочного уксуса и меда, 3-5 капель 5%-го йода
(в такой среде микробы погибают за несколько минут). Для этих целей так же подойдет и чайный гриб.
Изготовить из шерсти фитиль, опустить один его конец в посуду с водой, а другой - в пустую. Вода станет капать из полной в пустую посуду уже хорошо очищенной. Это один из лучших способов,- через такую очистку воду можно пропускать несколько раз;
10-15 листьев рябины на 1-3 л воды делают ее чистой через 2 часа (даже болотную, охотники это знают). Листья можно использовать повторно, только надо осторожно промыть чистой водой и затем уже настаивать не менее 3 часов. Листья высушивают в тени и для хранения складывают в деревянный ящик или картонную коробку.
- Если рядом нет проверенного родника и возникают сомнения в хорошем качестве водопроводной или ключевой воды , то надо ее вскипятить, остудить и залить кислые ягоды - клюкву, бруснику, облепиху, кожуру или сердцевину яблок и т. д. После того как вода немного настоится, ее можно пить. Очень полезны также настои малины, шиповника, черной смородины.
Для справки - одна таблетка активированного угля способна отфильтровать порядка 0.9-1 л воды с эффективностью очистки до 85-90%, затем производительность резко падает и таблетку необходимо менять.
Вода способна менять свои свойства под воздействием слов и мыслей – это уже доказано лабораторно! Об этом пишут многотомные труды, снимают научные документальные фильмы. Под воздействием злых и даже просто равнодушных слов и мыслей вода меняет свою молекулярную структуру. В итоге она становится затхлой и превращается в гадость.
Но под влиянием положительных слов и мыслей и при чтении над водой молитв абсолютно любой из мировых религий вода способна из гнилой мутной жидкости превратиться в живую! Лучше всяких добрых слов и молитв на воду воздействуют такие слова как «Я люблю тебя!» и «Спасибо!». После их воздействия вода становится позитивно заряженным и полезным для организма источником энергией. Точно также действует словосочетание «Я люблю тебя, Господь! Хвала тебе, Боже!». Наукой зафиксировано, что вода в этом случае настолько изменяет свою структуру, что уже и водой то её трудно назвать, она изменяет свои биохимические параметры. Такая вода способна благотворно перестроить все клетки живых тканей и излечить от многих болезней!
Способы очистки воды в походных условиях
Перманганат натрия (марганцовка) хорошо подходит для обработки сырой воды из ручьёв и родников. Но с марганцовкой самое главное знать, сколько её сыпать в воду, иначе можно убить всю микрофлору кишечника. Обычно на литр воды добавляется несколько кристалликов чуть меньше величины спичечной головки. Этого количества марганцовки вполне достаточно чтобы убить постороннюю микрофлору (особенно кишечную и дизентерийную палочку и серебристый стафилококк).
Метод йодирование
Очень хорошо подходит для обработки воды йод (в виде его спиртовой настойки). Как метод йодирование воды - это метод дезинфекции, при котором применяются йодсодержащие соединения. Как бактерицидный агент, йод известен довольно давно и широко применяется в медицине.
Д
ля очистки воды в походе
также можно использовать
1. листья ромашки
2. чистотел
3. бруснику
4. листья малины
5. зверобой;
именно тех лекарственных растений-антисептиков, бактерицидные свойства которых общепризнанны медициной.
Чай из зверобоя в походных условиях – это не только полезный для здоровья, но вкусный напиток, приготовить который очень легко из жёлтых цветов или листьев.
Чистотел – лидер среди лекарственных растений антибактерицидного действия убивает почти все известные науке патогенные микроорганизмы.
На Руси этим растением даже сводили бородавки и новообразования.
Будучи в походе, можно ещё использовать бактерицидные свойства грибов, например, дождевик, белый гриб, чага и др. В этом плане дождевик – живой бактерицидный лейкопластырь. А настой чаги обладает стимулирующим, сепаративным, бактерицидным, антиопухолевым действием.
Также в походных условиях можно использовать целебные свойства природного минерала кремния. Этот красочный минерал различных цветов и оттенков распространён повсеместно. Но о целебных свойствах кремния стало известно совсем недавно: в конце 70-х годов XX века.
Кремниевая вода готовится очень просто в походных условиях. Нужно опустить кремний в стеклянную или эмалированную емкость с сырой или кипяченой водой. И всё время хранить его там. Количество кремния должно быть из расчета 1-3 г на 1-5-литровую банку. Для защиты от пыли емкость нужно накрыть чистой марлевой салфеткой и поставить в помещение с комнатной температурой и дневным светом, защитив ее от попадания прямых солнечных лучей. Через сутки водой можно умываться, полоскать горло, смазывать раны.
Фильтрация
Простейший фильтр представляет собой пустую консервную банку
или пластиковую бутылку
с двумя-тремя небольшими отверстиями, пробитыми в днище (пробке) и на две трети заполненную мелким песком, на дно банки или горлышко бутылки предварительно выкладывается кусок материи. Вода заливается сверху и, пройдя сквозь толщу песка, вытекает в отверстия. Для большей надежности процесс фильтровки лучше повторить многократно. Если вода очень загрязнена, песок следует периодически менять на более чистый.
А если банку или пластиковую бутылку заполнить разбитым на мелкие кусочки углем, взятым из прогоревшего костра, то получится более технологичный угольный фильтр. Чистый уголь получается, если дрова прожечь в какой-нибудь емкости на сильном огне. Дрова должны быть лиственных пород, так как хвойные породы придают отфильтрованной воде специфический вкус и запах.
Если никакой "посуды" под рукой нет, то в качестве корпуса фильтра можно использовать кепку или шапку, рукав рубахи, штанину
или свернутое кульком полотнище подвесив их например на ветку дерева. Чтобы фильтруемая вода не просачивалась по ткани, ее следует узкой струйкой наливать в углубление, сделанное в центре фильтра.
Лить воду в фильтр следует по центру и небольшими порциями, свободно протекая через все слои вода фильтруется и осветляется.
Так что способов обработки воды в полевых условиях существует довольно много.
Заключение.
Исследовав влияние качества питьевой воды на здоровье населения и способы очистки воды, можно сделать следующие выводы.
Цель исследовательской работы была достигнута с помощью решения поставленных задач. Изучив несколько литературных источников и проанализировав данную тему, можно сказать:
Вода, которую мы потребляем, должна быть чистой. Болезни, передаваемые через загрязненную воду, вызывают ухудшение состояния здоровья.
Была проведена исследовательская работа. Результаты исследования показали, что вода из водопроводного крана не всегда является пригодной для питья. Для того, чтобы избежать различных заболеваний, источники которых попадают вместе с водой в организм человека, необходимо различными способами очищать её от основных загрязнителей.
В ходе всей исследовательской работы гипотеза была доказана.
Если вода основной источник жизни, то она оказывает огромное влияние на здоровье человека.
Таким образом, я считаю, что данная тема очень важна и актуальна для человека, а также будущих поколений.
Подведя итог , я хочу сказать, что питьевой воды на планете становится всё меньше и меньше и её качество понижается. Я призываю всех экономить и не загрязнять воду.
Признательность
При работе над темой «Способы очистки воды», я очень благодарен своему классному руководителю Приданниковой Е.В., учащимся 4 класса, директору школы Чутбасову Р.Р., завучу школы Урвачевой М.А., учителям нашей школы, столовским работникам за понимание и помощь в проведении исследований, вычитку текстов и отыскание в них ошибок, перепечатку моих работ и их оценку.
Копилка интересных фактов
Животный инстинкт.
Этот эксперимент можно проводить с любыми домашними питомцами, с собаками, кошками и даже птицами.
Для этого нам понадобятся 2 одинаковые миски, чашки.
В одну налейте водопроводную воду, а во вторую - очищенную и поставьте их в то место, где обычно ставите воду для своего питомца. Использовать одинаковые миски необходимо, чтобы убедиться, что испытуемое животное не привыкло пить из одной миски.
Домашние питомцы почти всегда будут выбирать очищенную воду, так как они чувствуют качество и свободу воды от загрязнений (хлора, запахов и привкусов).
Это причина, почему многие собаки и кошки пьют воду из унитаза. Вода успевает отстояться в туалетном бачке и успевает рассеять излишек хлора. Многие люди знают, что животное инстинктивно будет пить ту воду, которая чище. Инстинкт, который у человека давно утерян.
Поэтому, видя какой выбор сделал домашний питомец, следует сделать вывод о том, какую воду необходимо пить.
У человека должна быть нормальная вода, в противном случае ему грозит смерть! Возьмем, например, моряка, выжившего после кораблекрушения. Вокруг него простирается океан воды, но воды морской, соленой. И если этот бедняга не добудет пресной воды, то через какое-то время он неизбежно погибнет. Другой случай: путешественник потерял дорогу в раскаленной от жары пустыне, и если он не отыщет воду, его ждет быстрое обезвоживание организма и смерть. Но прежде чем наступит конец, жажда вволю поиздевается над несчастным, заставив его безмерно страдать.
Некоторые животные, например кролики и зайцы, питающиеся преимущественно травой и другой растительной пищей, в состав которой входит до 85% воды, никогда не пьют обычную воду, если могут отыскать натуральную пищу.
Это интересно
Вода есть и в камнях, и в продуктах,
и во всех живых организмах.
Вес ели – 100 кг, из них 80 кг – вода
Вес нарцисса – 100 г, из них 85 г - вода
Вес лосося – 2 кг,
из них 1,5 кг - вода
Потеря организмом большого количества воды опасна для жизни человека. В жарких районах без воды человек может погибнуть через 5-7 суток, а без пищи при наличии воды человек может жить длительное время. Даже в холодных поясах для сохранения нормальной работоспособности человеку нужно около 1,5-2,5 литра воды в сутки.
Вредно пить много воды натощак, сразу после физических упражнений и в особенности после бани на пустой желудок. Пить воду следует не спеша, маленькими глотками. Глотая воду, старайтесь некоторое время подержать ее во рту. Такой способ питья очень полезен. Пить очень холодную воду вредно, а если нет другого выхода, то пить такую воду надо после приема достаточного количества пищи.
Самая дорогая вода в мире продаётся в Лос-Анжелесе (США). Ее цена – 90 долларов за литр. По словам продавцов, вода имеет идеальный для человека pH баланс и изысканный вкус. Жидкость продают в специальных бутылках, украшенных кристаллами от Сваровски. Большую популярность вода получила среди зажиточной молодежи, которая выстраивается за ней в очереди в самых дорогих ночных клубах Калифорнии. Среди желающих приобрести эксклюзивные бутылки замечены и голливудские звезды.
Человек за свою жизнь выпивает в среднем 35 тонн воды.
Вода может снизить риск возникновения сердечного приступа, если человек выпивает более пяти стаканов воды в день. Однако такими свойствами обладает лишь чистая питьевая вода.
Писатель Грибоедов в одном из своих произведений говорил: «Трудно забыть вкус талой воды высокогорных ручьев». Считается, что именно благодаря талой воде горцы живут так долго.
Примерно 70 процентов Земли покрыто водой. Но только 1 процент из этой воды годен для питья!
В природе существует около 1330 видов воды. Они различаются по происхождению (например: дождевая, почвенная, из свежего снега и пр.), различается также по количеству растворенных в ней веществ.
Избавиться от излишнего веса американские диетологи рекомендуют с помощью «водяной» диеты, которая становится всё более популярной на Западе. Обнаружено, что при недостатке жидкости организм начинает посылать сигналы в мозг, сходные с сигналами голода. В результате люди начинают есть, в то время как надо пить! Выпивая каждый день по 2 -2,5 литра воды человек может подавить чувство голода и сократить количество потребляемой пищи. Но пить нужно именно воду, поскольку даже чай или кофе содержат вредные для диеты активные вещества.
В Алжире есть озеро из чернил. Водой этого озера можно писать на бумаге и чернила никогда не иссякают.
В Антарктиде есть озеро, вода в котором в 11 раз солонее морской и может замерзнуть только при t -50 град.С (вот бы её вместо тосола заливать!)
2-ух процентоное сокращение уровня воды в теле может привести к 20%-ому уменьшению в умственных и физических показателях.
Всего на Земле около трех миллионов кубических километров пресной воды. Ежедневно с поверхности земли испаряется 1 триллион тонн воды.
Если всю воду в мире, содержащуюся в различных резервуарах вылить в открытый океан, то его уровень поднимется на 3 см. Кстати, в последние 100 лет уровень океана во всем мире повышается более чем на миллиметр в год.
По данным Юнеско, самая чистая вода в мире – в Финляндии. Исследование, проведенное в 122 странах мира, учитывало качество и количество свежей воды.
Во всём мире 1 милиард 100 миллионов человек не имеют доступа к воде. Так что мы с вами счатливые люди!
В Азербайджане есть горючая вода! От спички вода загорается голубым пламенем из-за метана.
Самая опасная вода в мире находится в Сицилии в одном из озёр. Со дна озера бьют 2 источника концентрированной кислоты, отравляющей воду.
В кубическом сантиметре морской воды содержится 1,5 грамма белка и немало других питательных веществ. Ученые подсчитали, что Атлантический океан «по питательности» оценивается в 20 тысяч урожаев, собираемых в год на всей суше.
Недавние опыты показали, что вода заряжает пищу энергией, после чего частицы пищи передают эту энергию организму в процессе пищеварения. Оказывается, еда без воды не имеет для тела абсолютно никакой энергетической ценности.
Литература:
Л.Ф.Климанова, В.Г.Горецкий, М.В.Голованова. Литературное чтение.
Наука/ Пер. с англ. М.М. Жуковой, В.В. Свечникова, С.В. Чудова, С.Э. Шафрановского. – М.: ЗАО «РОСМЭН – ПРЕСС», 2006.
Петрянов И.В., Самое необыкновенное вещество в мире. Москва, 1975г. 96 с.
Синюков В.В. Вода известная и неизвестная – М.: Знание, 1987. – 176 с.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/11/Glass-of-water.jpg/409px-Glass-of-water.jpg стакан с водой
http://ru.wikipedia.org/wiki/ Вода
Йод: http://www.samaramedprom.ru/upload/Image/iod_big.jpg
Вода: http://green.uz/blog/wp-content/uploads/2007/03/purewaterglass.jpg
Вода – источник жизни на Земле. Она необходима для жизни всех без исключения живых существ на планете. Человек состоит из воды на 70-80%. В ней протекают все химические процессы в организме. Она принимает участие в усвоении клетками питательных веществ и в их транспортировке по всему организму, регулирует температуру тела, позволяет выводить из организма шлаки и другой «мусор». Утром, как только мы проснулись, мы должны «запустить» организм, выпить 2 стакана воды. Это помогает нам выглядеть более ухоженными, здоровыми и красивыми. Достаточное потребление воды - это профилактика многих болезней. Потеря организмом большого количества воды неизменно влечёт за собой гибель человека.
В день человеку нужно от 1,5 до 5 л воды. Без воды человек может прожить максимум 5 дней. В настоящее время вопросы качества питьевой воды не утратили своей актуальности.
Для нормального функционирования организма нужна вода, не содержащая вредных примесей и механических добавок, т.е. хорошего качества. Но как в домашних условиях определить качество воды? , и добиться хорошего качества об этом мы и поговорим в нашей работе.
Целью данной работы является исследование очистки воды в домашних условиях разными способами для достижения максимального результата.
В ходе выполнения данного исследование необходимо решить задачи:
Изучить литературу о значении питьевой воды для здоровья человека
Экспериментальным путем выявить наиболее результативный метод очистки воды в домашних условиях
Для эксперимента нами была взята вода из скважины с характерным цветом и осадком.
Объект исследования –вода взятая из скважины непригодная для питья.
Предмет исследования –определение наиболее эффективного метода очистки
При проведении исследовательской работы применялись такие методы, как изучение литературы по данной теме, эксперимент, анализ, систематизация, обобщение.
Теория по данной теме основывается на изучении материалов книг В.И. Арабаджи «Загадки простой воды», Горского В.В. «Вода – чудо природы», источников ИНТЕРНЕТ.
Получить знания о питьевой воде, её значении для здоровья человека и о способах очистки её помогло учебно-методическое пособие Ершова М.Е. «Самые распространенные способы очистки воды». Там представлена полная характеристика разных видов питьевой воды и факторов, влияющих на её качество. В книге Горского В.В. «Вода – чудо природы» приведены очень интересные результаты научных исследований по качеству питьевой воды.
Используемые источники помогли лучше изучить выбранную тему, понять от чего зависит качество воды, которую мы пьём, научиться определять его в домашних условиях.
Тронина Софья, ученица 3 класса
В работе проверены разные способы очистки воды в домашних условиях,дано сравнение их эффективности
Скачать:
Предварительный просмотр:
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
Игринская средняя общеобразовательная школа №5
Детское объединение дополнительного образования
«Я – исследователь»
Очистка воды в домашних условиях
ученица 3 а класса
Руководитель :Аверьянова
Надежда Петровна,
Учитель географии
П.Игра
2014 г
Введение стр.2
1.Методы исследования воды. стр.3
1.1.Определение запаха и вкуса воды. стр.4
1.2.Определение цвета воды. стр.4
1.3.Определение жесткости воды. стр.5
2. Результаты исследования воды, стр.6
3.Очистка воды в домашних условиях стр.8
3.1. Отстаивание стр.8
3.2.Замораживание. стр.8
3.3.Кипячение. стр.8
Заключение. стр.10
Литература. стр.11
Введение.
Вода - самое распространённое вещество на Земле. В чистом виде она не имеет ни запаха, ни вкуса, ни цвета. Но в действительности вода никогда не бывает такой. Это происходит потому, что она удивительно активно впитывает в себя, растворяет в себе и сама проникает почти во всё, что её окружает. Водой заполнены океаны, моря, реки, озёра, болота, ручейки и...лужи. Вода есть и в воздухе, составляющем огромный воздушный океан Земли-атмосферу. В воде зародилась жизнь; мы сами в значительной степени состоим из воды, и без воды невозможно существование всего живого. Следы воды находят даже в камнях, минералах.
Вода для питья и приготовления пищи обязательно должна быть чистой, иначе можно серьёзно заболеть. Но природная вода бывает разного качества. Учеными доказано, что в воде, добываемой в различных источниках, может содержаться до 650 видов различных вредных веществ и микроорганизмов. Вода из общественных колодцев, родников не имеет надёжной защиты от загрязнения и возникновения и распространения заболевания людей кишечными инфекциями.
А какая именно вода является качественной, полезной и пригодной для употребления? Как можно проверить чистоту воды в домашних условиях и при необходимости очистить ее? Это и стало целью моей исследовательской работы.
Задачи , поставленные в моей работе, следующие:
1. Изучить литературные и интернет источники по теме исследовательской работы.
2. Выбрать наиболее простые методы проверки качества воды и применить их для исследования воды нескольких видов.
3. Практически ознакомиться со способами очистки воды.
1.Методы исследования воды
В соответствии с гигиеническими требованиями пригодность воды к питью складывается из трех составляющих:
- ее эпидемиологической безопасности (вода не должна быть загрязнена бактериями, вирусами, простейшими, яйцами гельминтов и пр.);
- безвредности по химическому составу;
- хороших органолептических свойств.
Качество воды по большинству показателей можно проверить только в лаборатории. Но можно ли провести какие-то исследования самим? .Для исследования качества питьевой воды я определила доступные способы проверки воды в домашних условиях:
1. Внешний вид (прозрачность, отсутствие осадка, хлопьев, характерный цвет для воды, отсутствие рыжевато – зеленоватого оттенка).
2. Запах (хлорки, сероводорода или других химических веществ).
3. Вкус (без вкуса,солоноватая или же горчит).
4. Жесткость. Жёсткость воды покажет наличие извести и солей (с помощью мыльного раствора)
Для исследования я взяла воду из нескольких источников: водопроводную,воду из р.Лозы, родниковую из родника на улице Школьной, эталоном стала бутилированная вода «Серебряные ключи», всего 4 пробы.
В чистые лабораторные стаканы налила одинаковое количество воды, разных образцов. Каждому образцу присвоила собственный номер, затем проводила опыты, в которых определяла: внешний вид, запах, вкус воды и жёсткость.
Перед тем как проводить исследования я воду профильтровала с помощью ватных дисков, чтобы убрать нежелательные крупные частички. Достаточно грязной оказалась вода из р.Лозы (см.фото 1,образец под №1).
Фото №1
1.1.Определение запаха и вкуса воды.
Дома своими руками и при этом достаточно объективно можно определить такие органолептические свойства воды, как ее вкус и запах.
Тестирование может быть произведено исключительно при помощи органов чувств. Для этого необходимо нагреть воду до 20 градусов Цельсия, после чего приступить к диагностике.
Специалистами была разработана пятибалльная шкала, в соответствии с которой:
0 баллов – вода не имеет ни вкуса, ни запаха;
1 балл – вкус или запах настолько легкие, что могут быть замечены лишь специалистом;
2 балла – очень легкие вкус или запах, которые могут быть обнаружены обычным человеком;
3 балла – явный запах или привкус;
4 балла - выраженные вкус или запах, которые заставляют человека воздержаться от питья;
5 баллов – крайне выраженные запах или привкус, делающие воду непригодной для употребления внутрь.
Эту шкалу я применила в своем исследовании.
Для проверки вкуса и запаха воду налила в стаканы. Чтобы не ошибиться я сравнивала вкус и запах с эталоном –водой «Серебряные ключи. При этом исследовании вызвала подозрения вода из р.Лозы, которая была серьезно загрязнена, поэтому на вкус ее пробовала. Результаты исследования вкуса и запаха представлены в таблице №1.
1.2.Определение цвета воды.
Грунтовые воды редко бывают совершенно бесцветны. Гораздо чаще они имеют легкий бурый или желтоватый оттенок, поскольку насыщены соединениями железа. Иногда они могут быть загрязнены попаданием в них мерзлотных вод, вод торфяников, грунтовки.
В лабораторных условиях для определения цветности воду смешивают с реактивами, после чего сравнивают ее цвет с эталонными образцами. Дома такой шкалы, конечно же, нет, но в первом приближении этот показатель все же можно определить, налив в стеклянную емкость воду и изучив ее на свет. Перед оценкой необходимо предварительно поместить за стаканом с водой белый лист бумаги.
Отмечаем цвет: бесцветная, желтоватая, зеленоватая, сероватая и другие оттенки. Для грунтовых вод допустима легкая окраска воды. Если вода взята из поверхностных источников, даже незначительная цветность воды говорит о ее непригодности к употреблению.
Результаты определения цвета воды представлены на фото 2 и в таблице №1
Фото №2
1.3.Определение жесткости воды.
Жесткость воде придают соли кальция и магния. Если мыло в воде плохо мылится, овощи – долго варятся, если после того, как вода вскипела, на стенках емкости в
большом количестве остается накипь - вода имеет повышенную жесткость.
Для определения жесткости воды можно использовать мыльный раствор, приготовленный из хозяйственного мыла. Кусочек мыла аккуратно растворить в воде, чтобы не образовалась пена. Раствор влить в равном количестве в стаканы с образцами воды и размешать. Дать отстояться. На воде и в воде должны появиться хлопья. Чем больше хлопьев, тем вода более жесткая. Я определяла жесткость по шкале: жесткая, средней жесткости, слабо жесткая и мягкая, если хлопьев не образовалось. Результаты исследования на жесткость хорошо видны на фото 3 и представлены в таблице №1.
Фото №3.
2. Результаты исследования воды
В результате моих исследований воды были получены следующие результаты:
Таблица №1
образца | Образец воды | цвет | Запах (баллы) | Вкус (баллы) | Жесткость |
Речная | Светло желтая | Средняя жесткость |
|||
Водопроводная | сероватый | мягкая |
|||
Родниковая | желтоватая | жесткая |
|||
Бутилированная | Без цвета | мягкая |
При фильтровании воды самой грязной оказалась вода из р.Лозы (см.фото 1).На ватном фильтре остался осадок, состоящий из частиц песка и торфа. Остальная вода достаточно чистая, осадка не имеет.
Исследования на цвет показали, что вода из р.Лозы и родника имеет цвет - оттенки желтого, водопроводная имеет легкий сероватый оттенок, в то время как бутилированная- бесцветная.
Исследование воды на запах: достаточно выражен запах воды из р.Лозы- слабо болотистый, имеет слабый запах вода из родника – чем пахнет определить не удалось, а водопроводная имеет кисловатый запах. И только бутилированная вода не имеет запаха.
При определении вкуса я не рискнула пробовать воду из Лозы, так как цвет и запах достаточно выражены. Вкус родниковой воды слегка вяжущий, металлический. Водопроводная вода имеет горьковатое послевкусие, хотя первоначально вкуса не имеет. И только вода «Серебряные ключи» вкуса не имеет.
При определении жесткости самой жесткой оказалась родниковая вода, при этом в воде образовалось большое количество хлопьев, которые были распределены по всей толще воды от поверхности до дна. Хлопья образовались и в речной воде, но в небольшом количестве. А вот в образцах воды из водопровода и в бутилированой хлопьев не было, наоборот, на поверхности образовалась пена, что свидетельствует, что эта вода мягкая.
Проверяя качество воды в домашних условиях различными методами, и оценивая по пятибалльной системе, я определила самую качественную воду из всех образцов, участвовавших в моём исследовании.
Такой водой оказалась бутилированная вода «Серебрянные ключи».По органолептическим показателям хороший результат получила водопроводная вода. Наихудший результат у воды из открытого водоема-реки Лозы. Но полученные результаты не гарантируют, что вода не имеет бактериального загрязнения, поэтому требуются дополнительные меры по ее обеззараживанию. Таким образом, вопрос заключается в определении приоритетов – что лучше: пить воду из-под крана или качественно очищенную. А с точки зрения медицины вода должна быть безопасной для употребления, вкусной и стабильной.
Исследовав образцы воды, передо мной встала проблема, как можно провести дополнительную ее очистку, кроме фильтрации. Самыми доступными методами для меня оказались отстаивание, кипячение и замораживание.Я не стала рассматривать способы очистки воды с помощью химических препаратов- специальных таблеток для обеззараживания воды (аквасепт, клорсепт, акватабс, пантоцид), а так же перманганата калия и йода. Так как это больше подходит для использования в полевых условиях -в походах, может вызвать аллергическую реакцию.
3.Очистка воды в домашних условиях.
3.1. Отстаивание
Самый простой способ очистить воду - это отстаивание. Для этого в сосуд или в стеклянную банку емкостью 3-5 литров следует налить водопроводную воду и держать таким образом в течение суток. Затем воду можно использовать для приготовления пищи. Но пить в сыром виде такую воду не рекомендуется! Причем, использовать нужно 3/4 воды, потому что различные соли, хлорка и другие вредные вещества оседают на дно сосуда. Последнюю четверть отстоянной воды нужно вылить.
3.2.Замораживание.
С помощью замораживания можно очистить воду от примесей соли.
В процессе замерзания неочищенной воды содержащиеся в ней соли и вредные примеси концентрируются в остатке жидкости -- первой замерзает чистая вода, а температура замерзания раствора с солями ниже 0 oС. Для замораживания воды я использовала пластиковые контейнеры, которые не лопаются при замерзании и расширении воды. Лед получился двухцветным: часть льда осталась прозрачной, как вода, а часть стала молочного цвета. Именно этот мутный лед и содержит соли, растворенные в воде. Меньше всего солей оказалось в родниковой воде - молочного льда образовалось совсем немного в нижней части контейнера.Лед из родниковой воды и из Лозы имел почти полностью молочный цвет, имел слегка пористую структуру. Водопроводная вода, замерзнув, образовала чистый прозрачный лед вдоль стенок сосуда, а молочный лед сконцентрировался в центре. Способ очистки воды от растворенных солей вымораживанием известен давно и даже использовался для опреснения соленой воды.
3.3.Кипячение.
Самый простой и распространенный способ обеззараживания воды -- кипячение. Чтобы быть уверенным в качестве кипяченой воды, надо дать ей прокипеть не менее пяти минут, а после этого охладить. По внешнему виду кипяченая вода ничем не отличается от сырой. Но после отстаивания на дне образовался осадок, который осел на фильтре при повторном фильтровании.(см. фото 4).
Фото №4
Такой метод очистки воды от бактериального загрязнения самый действенный, но вода при этом лишается кислорода и некоторых полезных для организма веществ.
Заключение.
При проведении подготовительного этапа к исследовательской работе, я изучила много информационных источников (словари, книги, интернет – статьи). На основе полученных знаний, я выбрала наиболее приемлемые для меня методы исследования и очистки воды.О чем я не только рассказала в своей работе, но и провела исследования, следуя этим методикам. Вода – это удивительное вещество, без которого человек не сможет прожить. Не сразу вода была такой, какой мы ее знаем сейчас, её свойства и качество. Теперь я знаю какая вода является качественной, полезной и пригодной для употребления, такой водой оказалась бутилированная вода. Хороший результат и у нашей водопроводной воды. Этот результат меня обрадовал, ведь в большинстве случаев, дома для питья, приготовления пищи употребляется имена такая вода. Купить фильтр для очистки воды не у всех есть материальная возможность А еще в своей работе я поделилась личным опытом определения качества питьевой воды в домашних условиях.
Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com
Подписи к слайдам:
Очистка воды в домашних условиях
Ц ель работы: Как можно проверить чистоту воды в домашних условиях и при необходимости очистить ее?
Задачи: 1. Изучить литературные и интернет источники по теме исследовательской работы. 2. Выбрать наиболее простые методы проверки качества воды и применить их для исследования воды нескольких видов. 3. Практически ознакомиться со способами очистки воды.
С пособы проверки качества воды в домашних условиях: 1.Внешний вид (прозрачность, отсутствие осадка, хлопьев, характерный цвет для воды, отсутствие рыжевато – зеленоватого оттенка). 2.Запах (хлорки, сероводорода или других химических веществ). 3.Вкус (без вкуса,солоноватая или же горчит). 4.Жесткость. Н аличие извести и солей (с помощью мыльного раствора)
Образцы воды взяты №1- речная (р.Лоза) №2 - водопроводная №3 – родниковая(ул.Школьная) №4 - бутилированная
Фильтрование воды
Определение цвета
Определение жесткости
Результаты исследования № образца Образец воды Цвет Запах (баллы) Вкус (баллы) Жесткость 1 Речная (р.Лоза) Св.желтая 3 3 средняя 2 водопроводная сероватый 1 1 мягкая 3 Родниковая (ул.Школьная) желтоватый 2 2 жесткая 4 бутилированная бесцветная 0 0 мягкая
Очистка воды в домашних условиях: 1.Отстаивание 2.Кипячение 3.Замораживание
Результаты фильтрования после кипячения
При замораживании родниковой воды и из р.Лозы образовался лед молочного цвета, пористый. Это свидетельствует о присутствии солей. Лед из бутилированной воды был прозрачным, а у водопроводной лед молочного цвета был в середине образца.
Выводы по качеству воды Качественной, полезной и пригодной для употребления оказалась бутилированная вода Хороший результат и у нашей водопроводной воды. Родниковая вода оказалась слишком жесткой, содержит много солей и даст накипь на стенках чайника А вот пить воду из реки Лозы без кипячения, повторного фильтрования и вымораживания не рекомендую.
Вода из скважин и природных источников имеет ряд растворенных компонентов и взвесей. Чтобы получить жидкость, которую можно использовать в промышленности, для бытовых целей и для питья, ее следует качественно очистить. Современные способы очистки воды очень разнообразны. Они делятся на несколько групп по характеру происходящих процессов. С использованием методов создаются приборы, которые обеспечивают оптимальную очистку. Этот процесс требует комплексного подхода, поэтому применяется сразу несколько подходящих методов.
Рис. 1 Некоторые методы водоочистки
Физические способы основаны на соответствующих физических процессах, воздействующих на воду и присутствующие загрязнения. Обычно такие методы используют для устранения нерастворимых, крупных включений. Иногда они воздействуют и на растворенные вещества и биологические объекты. Основными физическими способами очистки являются кипячение, отстаивание, фильтрование и обработка ультрафиолетом.
Кипячение
В процессе кипячения на воду воздействует высокая температура. В результате такого воздействия устраняются микроорганизмы, некоторые растворенные соли выпадают в осадок, образуя накипь. При длительном кипячении могут распадаться более устойчивые вещества, например, соединения хлора. Метод простой и оптимальный для использования в быту, но очищающий только относительно небольшие объемы воды.
Отстаивание
В этом случае используется воздействие естественной силы тяжести на относительно большие механические включения. Под воздействием собственной тяжести они опускаются на дно емкости, образуя слой осадка. Выполняют отстаивание воды в специальных отстойниках. Эти емкости снабжаются устройствами для сбора и удаления получающегося осадка.
Фильтрование
При прохождении воды материал с порами или другими отверстиями, часть загрязнений задерживается. Остаются на поверхности частицы, которые крупнее пор или ячеек. По степени очищения выделяют фильтрацию грубую и тонкую. При грубой очистке задерживаются только крупные частицы. В процессе тонкой удерживаются включения, размер которых составляет всего несколько микрон.
Рис. 2 Уровни фильтрования
Обработка ультрафиолетом
Использование ультрафиолетового излучения позволяет устранить биологические загрязнения. Свет этого спектра воздействует на основные молекулы, что приводит к гибели микроорганизмов. Стоит учитывать, что обрабатывают ультрафиолетом воду, которая очищена от взвеси, т.е. произведена предварительная очистка воды. Твердые включения создают тень, которая защищает бактерии от ультрафиолетового света.
Химические методы водоочистки
Химические способы очистки воды основаны на реакциях окисления-восстановления и нейтрализации. В результате взаимодействия специальных реагентов с загрязняющими веществами происходит реакция, итогом которой становится нерастворимый осадок, разложение на газообразные составляющие или появление безвредных компонентов.
Нейтрализация
Применение этого метода обеспечивает устранение кислой или щелочной среды и приближение ее показателей к нейтральным. В воду с определенным показателем кислотности добавляют реагенты, обеспечивающие создание кислой или щелочной среды. Чтобы нейтрализовать кислую среду, применяют щелочные составы: кальцинированную соду, гидроксид натрия и некоторые другие. Для устранения щелочной среды выбирают растворы некоторых кислот или оксиды углерода, серы и азота. Последние при растворении в воде образуют слабые кислоты. Реакции нейтрализации обычно представляют собой химические методы очистки сточных вод. При подготовке питьевой воды из природных источников изменение реакции не требуется, она изначально близка к нейтральной.
Процессы окисления и восстановления
При очистке воды чаще всего используется окисление. В процессе реакции с окислителями загрязняющие соединения превращаются в безвредные компоненты. Они могут быть твердыми, газообразными или растворимыми. В качестве сильных окислителей выступают соединения хлора, озон и некоторые другие вещества.
Рис. 3 Установка для окисления озоном
Очистка воды физико-химическими методами
Методы очистки воды, относящиеся к этой группе, включают одновременно физические и химические способы воздействия. Они весьма разнообразны и помогают удалить значительную часть загрязнений.
Флотация
В процессе очистки воды методом флотации через жидкость пропускают газ, например, воздух. Создаются пузырьки, на поверхность которых прилипают гидрофобные частицы загрязнений. Пузырьки поднимаются на поверхность и образуют пену. Этот слой пены с загрязнениями легко удаляется. Дополнительно могут использоваться реагенты повышающие гидрофобность или сцепляющие и укрупняющие частицы загрязнений.
Рис. 4 Принцип флотации
Сорбция
Очищение воды методом сорбции основывается на избирательном удерживании веществ. Чаще всего используют адсорбцию, когда удержание происходит на поверхности сорбента. Сорбция бывает физической и химической. В первом случае используются силы межмолекулярного взаимодействия, а во втором – химических связей. В качестве сорбентов обычно выступают активированный уголь, силикагель, цеолит и прочие. Некоторые виды адсорбентов могут восстанавливаться, а другие утилизируются после загрязнения.
Экстракция
Процесс экстрации выполняется с использованием растворителя, который плохо смешивается с водой, но лучше растворяет загрязняющие вещества. При контакте с очищаемой жидкостью загрязнители переходят в растворитель и концентрируются в нем. Таким способом из воды устраняют органические кислоты, и фенолы.
Метод ионного обмена применяется в основном для удаления из воды солей жесткости. В некоторых случаях его используют для устранения растворенного железа. Процесс заключается в обмене ионами меду водой и специальным материалом. В качестве такого материала выступают специальные синтетические ионообменные смолы. Этот способ очистки воды получил распространение не только в промышленности, но и в быту. Сейчас не затруднит приобрести фильтр, имеющий ионообменный картридж.
Рис. 5 Ионный обмен
Еще один способ, с помощью которого выполняется очистка питьевой воды, это обратный осмос. Для очистки требуется специальная мембрана с очень мелкими порами. Через поры проходят только небольшие молекулы. Загрязняющие вещества отличаются большим размером, чем молекулы воды, поэтому не проходят сквозь мембрану. Такая фильтрация выполняется под давлением. Получающийся раствор из загрязняющих веществ утилизируется.
Рис. 6 Обратный осмос
Методы, используемые в бытовых фильтрах
Все эти методы используются для очищения жидкостей, в том числе и сточных вод. Но в большинстве случаев людей интересует, как очистить воду дома для употребления в пищу и бытовых целей. Очистка воды в домашних условиях не предполагает использования всех названных способов. Только часть из них реализуется в современных приборах. Есть возможность очистить воду из-под крана и без фильтра. Этот метод – кипячение. Однако гораздо чаще воду чистят специализированными фильтрующими устройствами.
В фильтрах задействованы такие методы очистки питьевой воды как механическая фильтрация, ионный обмен, сорбция, обратный осмос. Иногда применяются и некоторые другие, но гораздо реже.
Все эти современные методы очистки воды реализуются в картриджных проточных фильтрах. В таких приборах очищают водопроводную воду в несколько этапов. На первом этапе осуществляется механическая фильтрация, затем устраняются растворенные вещества методами сорбции и ионного обмена, а в завершении вода может пропускаться через обратноосмотическую мембрану.
Loading...