Способы очистки воды. Зависимость времени закипания воды от ее качества.

Способы очистки воды. Зависимость времени закипания воды от ее качества.

                                                                   Автор: Чернецкая Виктория Александровна

Государственное профессиональное

образовательное учреждение

«Донецкий политехнический колледж»

08.02.04 Водоснабжение и водоотведение;

1 курс, группа ВВ-20-1  

                                                      Руководитель: преподаватель физики                   

Панфилова Ольга Николаевна

Вода, единственное соединение на планете существующее в природе в виде трех агрегатных состояний: жидкое, твердое, газообразное. Является универсальным растворителем, необходима для жизни всех без исключения одноклеточных и многоклеточных живых существ на Земле. Статистика последних лет показывает, что количество пресной воды на планете уменьшается.

Воды Мирового океана постепенно загрязняются отходами человеческой деятельности. По данным Всемирной организации по защите окружающей среды человечество «производит» 20 миллиардов тонн отходов, и 85% из них сбрасывается в водные бассейны.

Актуальность: люди могут сталкиваться с дефицитом чистой, питьевой воды в экстремальных ситуациях, а в наше время, в связи с ухудшением экологической ситуации, проблема, связанная с качеством воды, стала наиболее актуальной.

Целью данной работы является исследование зависимости времени закипания воды от её качества.

      В процессе работы мною решались следующие задачи:

1.   Изучить научно – познавательную литературу по данной теме;

2. Изучить способы очистки питьевой воды (фильтрование, кипячение, отстаивание), их эффективность;

3. Выявить зависимость времени закипания воды от её качества при нагревании а) электрочайником, б) на газовой плите;

Гипотеза

1. Предположим, что чем лучше химический состав воды, тем меньше время её закипания.

2.  Допустим, что по количеству вредных примесей наши образцы воды имеют следующие условные показатели качества:

«удовлетворительное» - водопроводная вода,

«среднее» - отстоявшаяся вода,

«хорошее» - вода, пропущенная через фильтр,

«отличное» -дистиллированная вода

Методы исследования: наблюдение, опыт, анализ информационных источников по проблеме, сопоставление, анализ результатов полученных данных.

Ключевые слова: вода, кипячение, очистка воды, отстаивание, фильтрование.

Вода – это то, без чего невозможна жизнь на земле. Вода – источник здоровой жизни. К сожалению, вода, хотя на вид и прозрачна, но содержит невидимые невооруженным глазом загрязнения, которые являются угрозой для нашего здоровья. Из воды, поступающей к нам в дом через водопровод, в настоящее время выделено свыше двух тысяч различных загрязнений. В списках значатся пестициды, гербициды, свинец, моющие средства и др. Через воду распространяются возбудители кишечных инфекций (брюшного тифа, дизентерии, холеры и др.). До 30% заболеваний на Земле возникает из-за плохой питьевой воды и неисправности канализации.

        Вода давно уже не является просто водой. Подчас в ней растворены чуть ли не все элементы периодической таблицы Менделеева. Разумеется, употребление такой воды влечет за собой множество разнообразных проблем. Достигая определенной концентрации в организме, большинство элементов начинают свое губительное воздействие, вызывая отравления и мутации. Кроме того, что сами они отравляют организм человека, они еще и чисто механически засоряют его. Соответственно, это приводит к накоплению токсинов и продуктов жизнедеятельности клеток нашего организма, самоинтоксикации.

        Загрязнение воды. Основными источниками загрязнения и в то же время основными потребителями подготовленной воды являются промышленность, сельское хозяйство и бытовое хозяйство. В свою очередь к основным формам загрязнения относят физическое химическое, биологическое и тепловое. Учёные подсчитали, что каждый год во всём мире в водоёмы попадает столько вредных веществ, что ими можно было бы заполнить 10 тысяч товарных поездов.

Рассмотрим существующие способы очистки воды с помощью физических явлений. В основе работы физических способов очистки воды лежат различные физические явления, которые используются для воздействия на воду или содержащиеся в ней загрязнения.
                                Методы очистки питьевой воды

В ходе проведения исследовательской работы мною были изучены различные способы очистки воды.

Кипячение

При доведении температуры воды до 100°C оседают частицы грязи, выпадают в осадок соли, образуя накипь, вода смягчается, уменьшается содержание легколетучих компонентов и часть свободного хлора, уничтожаются практически все болезнетворные микробы, вирусы и возбудители паразитарных заболеваний. При длительном кипячении возрастает концентрация солей, тяжелых металлов.

Отстаивание

Поставим емкость с водой, через несколько часов (в течении 3-4 часов из воды испарятся смеси такие как хлор и аммиак), в последующие 2-3 часа – осядут соли тяжелых металлов. Затем осторожно слейте ¾ воды в чистую емкость, остальное вылейте. 

Фильтрование

Фильтрование жидкостей в лаборатории проводят с помощью воронок, в которые вкладывается специальная фильтровальная бумага, можно упаковать 5 таблеток активированного угля в марлю или вату и поместить их на дно сосуда для воды. К утру, вода будет уже очищена. Самый хороший способ очищения воды. При фильтровании воды молекулы грязи застревают в структуре фильтра и делают воду прозрачной и приспособленной для питья. Я проводила эксперименты по этому способу отчистки воды, и он действительно работает. Эффективность фильтра зависит напрямую от вещества, положенного в него. Фильтрование воды так же хорошо, как и кипячение, а значит если сначала профильтровать воду, а потом прокипятить то она будет абсолютно безопасна;

Ультрафиолет

Используют для очистки воды, все мы знаем, что долго находится на солнце нельзя, так как это вредит вашей коже и вам, можно даже получить рак кожи поэтому будьте аккуратнее. Но то что это вредит коже можно использовать в своих целях, например, вы на природе с семьёй, и вы забыли взять воды, а ехать обратно далеко.

Возьмите прозрачный пакет и наберите туда воды из ручья или любого другого водоёма. Завяжите пакет и положите на такое место куда попадает много солнечного света, бактерии о погибнут.
Исследование зависимости времени закипания воды от её качества.

Материалом для исследования является обычная водопроводная вода,  дистиллированная вода.  Вода была взята в 4 разных порциях:

1) водопроводная вода из крана, 2) водопроводная вода, отстоявшаяся в течение суток, 3) водопроводная вода, пропущенная через угольный фильтр, 4) дистиллированная вода.

Каждая порция воды бралась в объеме 1 литра и при температуре 18⁰С.

Приборы, применяемые в исследовании:1) электрический чайник мощностью 2 кВт; 2) эмалированный чайник для плит, 3) газовая плита, 4) секундомер.

Методика исследования

Предположим, что время закипания воды зависит от качества, «чистоты» воды. Допустим, что по количеству вредных примесей или механических добавок наши образцы воды имеют следующие условные показатели качества:

«удовлетворительное» - водопроводная вода,

«среднее» - отстоявшаяся вода,

«хорошее» - вода, пропущенная через фильтр,

«отличное» -дистиллированная вода

Если это так, то время закипания воды будет уменьшаться от первого образца воды к последнему. Эта закономерность должна наблюдаться как при нагревании электрочайником, так и при нагревании на газовой плите.

Была проведена серия измерений времени закипания приготовленных образцов воды в электрическом чайнике, затем определили время закипания таких же образцов воды на газовой плите.

Результаты исследования

Результаты всех произведенных измерений отображает таблица

По данным результатам были построены диаграммы зависимости времени закипания воды от её качества.

         Анализируя результаты эксперимента, установили: дольше всего нагревается вода из крана, быстрее всего – дистиллированная вода.

        По результатам исследования можно заключить, что сделанное мною предположение о зависимости времени закипания воды от её качества, её «чистоты» является верным: быстрее всего закипает дистиллированная вода, так как не содержит примесей, дольше всего закипает вода из крана, т.е. является самой некачественной.

Литература

1.                 Большая серия знаний. Химия/ Коллектив авторов. м.: ООО «ТД «Издательство Мир книги», «Русское энциклопедическое товарищество», 2007.-128 с.:ил.

2.                 Зарецкая В. Ю., Юлтыева Ю. С. Виды загрязнений воды и способы её очищения, основанные на физических явлениях // Молодой ученый. –  2016. – №9.1. – С. 30-31. – URL https://moluch.ru/archive/113/29048/

3. Большая российская энциклопедия №5 – М: Научное издательство «БРЭ» 2006.

4.    Человек и вода. Влияние примесей на организм человека // Альянс Нева URL: http://alliance-neva.ru/interesnye_fakty_o_vode/chelovek_i_voda_vlijanie_ primesejj_na_ organizm_cheloveka (дата обращения 10. 02.2016).

5.   Ершов, М. Е. Самые распространенные способы очистки воды. — Донецк: Сталкер, 2006. — 94 с.

Скачано с www.znanio.ru