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.
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
Так уж сложилось, что вода из-под крана – это зачастую единственный источник воды современного городского жителя. Одновременно с этим, такая вода в нашей стране почти никогда не соответствует критериям качества, ни для питья, ни для приготовления пищи.
Не все могут позволить себе специальные фильтры, устройства, их комплектующие. Что можно сделать в данном случае, как очистить воду в домашних условиях самостоятельно?
Домашние способы очистки воды
Методы эти просты и не требуют никаких затрат, или эти затраты незначительны. Самые известные из них – кипячение, вымораживание, отстаивание, а также очищение активированным углем, серебром, шунгитом.
Кипячение
Главный плюс кипячения – гарантированное тотальное уничтожение бактерий. При кипячении распадаются такие химические элементы, как хлор, аммиак, радон и некоторые другие тяжелые соединения.
Кипяченная вода безопасна для употребления. Определенная очистка методом кипячения существует, но имеет свои недостатки:
Во-первых
, это изменение структуры воды.
Кипячение «омертвляет» воду, так как в этом процессе, наряду с уничтожением вредных веществ, удаляется кислород.
Во-вторых , в процессе выпаривания некоторой части воды увеличивается концентрация солей в оставшейся жидкости. Соли в виде накипи и известкового налета откладываются на стенках посуды. Частички этих осадков попадают изо дня в день к нам в желудок.
Нетрудно представить последствия таких процессов: это и почечные камни, и артрозы, и нарушения функций печени.
Важно! Несколько лет назад учеными было доказано, что в процессе кипячения образуется одно небезопасное вещество – хлороформ. Оно является производным от обычного хлора и при длительном попадании в организм способствует образованию клеток рака. Вывод – метод кипячения не должен быть основным и единственным методом очистки воды.
Заморозка
Суть метода – отфильтровать жидкость методом ее кристаллизации. Вымораживание дает лучший результат очистки. Но для того, чтобы получить действительно очищенную воду, недостаточно ее просто заморозить и разморозить.
Чтобы получить качественную очистку, нужно сделать так, чтобы процесс заморозки происходил плавно.
После заморозки нужно удалить замерзшую воду, находящуюся в середине емкости, именно ее и не стоит употреблять. При замерзании жидкости кристаллизуется в самом холодном месте основной компонент. То есть первой замерзает только чистая вода и если ее отделить от загрязнений и тяжелых металлов – очистка удалась.
Изъять замерзшую жидкость из середины можно так:
- достать и поставить центральную часть под теплую воду, оставляя так до тех пор, пока по центру не образуется проталина. Ведь именно там скопится все нежелательные для нас тяжелые металлы, загрязнения.
- Лед, который остался – самое ценное. Это и будет самая очищенная вода.
Отстаивание
Этот метод основан на том, что тяжелые металлы осядут, а верхние слои воды станут более чистыми.
Чаще всего отстаивание используют для очистки от хлора водопроводной воды.
Метод годится, если ничего другого сделать невозможно. Вода должна стоять не менее 2-3 часов и не перемешиваться.
После отстоя процент содержания хлора в верхней трети емкости значительно уменьшится.
Но отстаивание никак не решает проблему очистки от грязи, бактерий, болезнетворных микроорганизмов. Поэтому после отстаивания воду все равно нельзя употреблять в пищу без кипячения.
Очищение воды активированным углем
Активированный уголь входит в состав многих коагулянтов, (лат. coagulatio свертывание), поэтому можно считать, что этот способ реально работает. Активированный уголь способен справиться с неприятными и специфическими запахами, если таковые имеются, а также, как сорбент, он «вытянет» из жидкости все вредные примеси.
Процесс очистки таков:
- пять таблеток активированного угля плотно заматываются в марлю и кладутся на дно емкости с водой.
- Время для очистки – пять-шесть часов. Далее, активированный уголь начинает действовать.
- После этого воду можно смело употреблять в пищу. Метод просто незаменим в экстремальных условиях: в походе, в условиях военных действий и даже на необитаемом острове.
Серебро
Не менее занимателен метод очистки воды серебром, пришедший в мир из Древней Индии. Древние жители заметили удивительные свойства серебряной и медной посуды, особенно эффект от воды был силен, если содержимое сосуда выставлялось на солнце. Вода, получившая заряд ионов серебра, не только стопроцентно обеззаражена, но и улучшает обменные процессы, благотворно воздействует на имунную систему.
«Серебрянная вода» давно завоевала множество приверженцев такого метода по всему миру. На тему воды, положительно заряженной ионами серебра, написаны сотни научных трактатов. Вся «соль» заключается в следующем: вода входит в химическую реакцию с молекулами серебра, обогащая ее положительно заряженными ионами.
Важно! Концентрация в количестве 20-40 мкг делает серебрянную воду полезной и безопасной для питья.
Для наружного применения – масок, примочек, обработки посуды - медики рекомендуют концентрат – 10000 мкг, который по своему действию можно сравнить с мощным антисептиком.
Осторожно! Пить такой раствор категорически нельзя – это повлечет за собой отравление. Как и все полезное, серебряная вода имеет обратную сторону, поэтому главное не переусердствовать.
Чтобы очистить воду с помощью домашнего серебра, достаточно погрузить в графин серебряную ложку, браслет или другое серебряное украшение.
Вода взаимодействует с серебром 2-3 дня и только после этого становится ионизированной. При таком сроке ионизации нет риска получить концентрат – для этого потребовалось бы гораздо больше времени.
Очистка воды шунгитом
Еще один способ, получивший широкую популярность в последнее время, это очистка воды шунгитом.
Шунгит – природный минерал. Уникальность камня объясняется редчаешей формой молекул углерода, именуемых фуллеренами. С помощью шунгита происходит кондиционирование воды. Взаимодействии с жидкостью глобулярный углерод шунгита делится с ней своими чудодейственными качествами. Обладая биполярными свойствами он способен смешиваться с компонентами живой и неживой природы.
Шунгитовая вода готовится так:
- шунгит тщательно промыть.
- Заливают из расчета 150 г на 2-3 литра воды.
- Настаивание 3 дня.
- Использовать можно для принятия ванн, питья, приготовления пищи.
«Вода» и «жизнь» - понятия родственные и взаимодополняющие. Нет воды – нет жизни.
Человеческое тело на две трети состоит из воды и каждый, в среднем, на протяжении жизни выпивает ни много, ни мало - около 75 тонн воды. Именно поэтому очень важно следить за чистотой этого жизненно важного продукта.
Как очистить воду в домашних условиях решать вам. Главное сделать верный выбор и наслаждаться вкусом - ведь нет ничего изумительнее настоящей чистой воды.
О наличии в трубопроводах жесткой воды будут свидетельствовать:
- белый налет на кафеле и посуде;
- плохо текущая вода из крана;
- повышенный расход электроэнергии;
- частые поломки стиральных машин и другой бытовой техники.
Оградить себя от неприятных последствий можно, смягчив воду и очистив ее от накипи.
Как это сделать
На сегодняшний день применяется множество способов очистки и смягчения воды.
- Системы обратного осмоса
Данная технология позволяет очистить воду до кристального состояния. Вода, проходящая через многочисленные мембраны, избавляется от примесей. На выходе получается дистиллят. Главный недостаток способа – вода лишается и минералов. Среди прочих минусов стоит отметить:- Дороговизну оборудования.
- Необходимость регулярной замены фильтров.
- Фильтры-кувшины
Их можно встретить почти в каждой квартире. Более дорогие фильтры-кувшины удерживают вредные примеси, грязь и даже хлор. Соли тяжелых металлов будут присутствовать. - Трехступенчатая система очистки
Она предполагает установку различных фильтров, устанавливаемых в водопровод. Это эффективный метод очистки воды от накипи. Дальнейшая минерализация, в отличие от системы обратного осмоса, не требуется. Но и здесь есть ряд минусов. Время от времени придется заменять картриджи и саму систему. - Нетрадиционные методы
Нередко владельцы квартир и домов отдают предпочтение именно этому способу, используя:- Шунгит.
- Активированный уголь.
- Кремний.
- Серебро.
- Горный кварц.
- Кислоты (аскорбиновая, винная, лимонная, уксусная).
Современная обработка воды
Компания «Современные системы» разработала и запатентовала противонакипное устройство WaterMill. Обработка предполагает электромагнитное воздействие на воду. Благодаря ему выполняется очистка котлов отопления от накипи и других бытовых приборов и смягчается вода. Соли жесткости не будут оседать на стенках оборудования, а имеющиеся отложения постепенно выведутся.
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.