WWW.LIB.KNIGI-X.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Электронные матриалы
 


«Научно-исследовательская работа Проверка эффективности работы бытового фильтра для воды. Выполнил: Сумароков Василий Николаевич, учащийся 9 класса МОУ ...»

Научно-исследовательская работа

Проверка эффективности работы бытового фильтра для воды.

Выполнил: Сумароков Василий Николаевич,

учащийся 9 класса

МОУ «Средней общеобразовательной школы №75»

МО «Котлас»

Архангельской области

Руководитель: Волкова Людмила Александровна,

учитель физики

МОУ «СОШ №75» МО «Котлас»

Архангельской области

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение. ……………………………………………………………. 3

Глава 1. Теоретическая часть ……………………………………….

4

§ 1. Показатели качества питьевой воды …………………………..4 §2. Органолептические показатели…………………………………4 §3. Химические показатели….………………………………………5 §4. Электропроводность воды …………..…………………………..5 §5. Бытовые фильтры для очистки воды……………………………6 Глава 2. Практическая часть………………………………………...7 Заключение …………………………………………………………..9 Список литературы…………………………………………………..11 Приложение 1.Интенсивность запаха воды………………………. 12 Приложение 2.Фильтр - кувшин……………………..……………..12 Приложение 3. Оценка цветности воды……………..……………..12 Приложение 4. Определение мутности воды……………………...12 Приложение 5. Оценка запаха………………………………………13 Приложение 6. Установка для опреленения электропроводности воды…………………………………………………………………...13 Приложение 7. Таблица зависимости силы тока от напряжения для дистиллированной воды, 5% и 13% раствора сульфата меди……………………………………………...13 Приложение 8. Вольтамперная характеристика для дистиллированной воды, 5% и 13% раствора сульфата меди. …..14 Приложение 9. Таблица зависимости силы тока от напряжения для водопроводной и фильтрованной воды………….14 Приложение 10. Вольтамперная характеристика для водопроводной и фильтрованной воды. …………………………..15 Приложение 11. Качественная оценка жесткости воды. ………….15 ВВЕДЕНИЕ Вода - основа жизни. Без воды человек не проживет и недели.

В организме человека вода увлажняет кислород для дыхания, регулирует температуру тела, помогает организму усваивать питательные вещества, защищает жизненно важные органы, смазывает суставы, участвует в обмене веществ, выводит различные отходы из организма. Регулярное потребление воды улучшает мышление и координационные действия мозга.

Однако, все это справедливо, если питьевая вода хорошего качества.

Мы живем в эпоху высокого уровня загрязнения среды, в том числе водоемов, которые используются для получения питьевой воды. Паводки или сезонные ливни приносят с собой в реки и озера много вредных веществ: всевозможные химические удобрения, растворенные в осадках выбросы промышленного производства, транспорта. Неблагоприятная экологическая обстановка стимулирует развитие болезнетворных микроорганизмов.

Централизованные системы водоснабжения делают все необходимое, чтобы качество воды соответствовало нормам СанПиН. Однако плачевное состояние распределительных сетей дает возможность вторичного загрязнения (внутри труб находятся песок, ржавчина, ил). Употребление такой воды влечет за собой множество разнообразных проблем. Поэтому вопросы водоочистки актуальны в настоящее время.

Гипотеза – использование фильтра улучшает качество воды.

Объект исследования – питьевая вода Предмет исследования – физико-химические свойства питьевой воды.

Цель исследования – сравнение физико-химические характеристик водопроводной и фильтрованной воды.

Перед исследованием были поставлены следующие задачи:

1. Изучить теорию по данной теме.

2. Подобрать методики для оценки качества питьевой воды.

3. Провести проверку электропроводности нескольких жидких веществ.

4. Провести опыты по измерению времени закипания воды.

5. Качественно оценить жесткость питьевой воды.

6. Качественно оценить содержание хлора в воде.

7. Оценить необходимость использования бытового фильтра.

8. Сравнить бытовые фильтры для воды разных производителей.

ГЛАВА 1 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

§1. Показатели качества питьевой воды.

К физическим показателям качества воды относят температуру, запах, привкус, цветность, мутность. Они определяют органолептические качества.

Химические показатели характеризуют химический состав воды. К ним обычно относят: водородный показатель воды рН, жесткость и щелочность, минерализация, содержание органических и неорганических веществ.

Санитарно-бактериологические показатели характеризуют общую бактериальную загрязненность воды, загрязненность ее кишечной палочкой, содержание в воде токсичных и радиоактивных компонентов.

§2. Органолептические показатели.

Органолептические свойства - это свойства, которые определяются органами чувств человека (осязанием, обонянием, вкусом, зрением).

Запах воды может быть: болотный, гнилостный, землистый, сероводородный, ароматический, хлорный, фенольный, нефтяной и др.

Привкус воды : кисловатый, солоноватый, горьковатый, сладковатый.

Наличие запахов и привкусов говорит о содержании в воде газов, минеральных солей, органических веществ, микроорганизмов.

Оценка запахов и привкусов проводится на основании учета их интенсивности и характера. Интенсивность определяется по пятибалльной шкале (Приложение 1). Вода, используемая для питья, не должна иметь при температуре 60оС оценку более 2 баллов.

Под цветностью понимается естественная окраска природной и питьевой воды. Цветность косвенно характеризует наличие в воде некоторых органических и неорганических растворенных веществ. Для измерения цветности воды используется хромово-кобальтовая шкала, с помощью которой возможна имитация природной цветности воды.

Мутность - иначе прозрачность. Зависит от наличия в воде взвешенных частиц. Использование мутной воды для питьевого водоснабжения нежелательно и даже недопустимо. Измеряется мутность в миллиграммах на литр (мг/л) при сравнении исследуемой воды с образцом дистиллированной воды при одинаковом освещении и при помощи специальных приборов (мутномера, фотокалориметр и других).

§3. Химические показатели.

Общая минерализация - суммарная концентрация анионов, катионов и растворенных в воде органических веществ. Влияет на органолептические свойства воды (вкуса). По сухому остатку можно судить о содержании в воде неорганических солей. Вода с повышенной минерализацией влияет на секреторную деятельность желудка, нарушает водно-солевое равновесие.

Содержание сухого остатка в питьевой воде нормируется величиной не более 1000 мг/л.

Жесткость воды - обусловлена наличием в ней катионов кальция и магния. Взаимодействуя с карбонатными ионами, при высоких температурах они образуют малорастворимые соли. Поэтому жесткие воды могут образовывать накипь и отложения на бытовой технике, котлах, трубопроводах горячей воды. Установлена статистически достоверная связь между жесткостью воды и развитием сердечно-сосудистых заболеваний (частотой инфаркта миокарда). Есть предположение о роли жесткости воды в развитии мочекаменной болезни.

§ 4. Электропроводность воды.

Минерализация и соли жесткости влияют на электропроводность воды.

Электропроводность – это способность вещества проводить электрический ток. Жидкости, проводящие ток, называются электролитами. Электрический ток в жидких проводниках представляет собой поток заряженных частиц вещества — ионов. Ионы возникают в растворе вследствие взаимодействия молекул растворяемого вещества с молекулами растворителя (воды). Процесс распада вещества на свободные ионы при его растворении или расплавлении называют электролитической диссоциацией.

Ионы в растворах электролитов, как и свободные электроны в металлах, движутся беспорядочно. Но когда электроды присоединяют к полюсам источника тока, в растворе возникает электрическое поле. Под воздействием поля ионы, сохраняя хаотическое движение, одновременно начинают двигаться в определенном направлении. Положительные ионы направляются к электроду, соединенному с отрицательным полюсом источника (катоду), а отрицательные ионы — к электроду, соединенному с положительным полюсом (аноду). Дойдя до соответствующих электродов, ионы отдают им свои заряды и, став атомами или молекулами, выделяются на электродах или вступают в химические реакции.

§5. Бытовые фильтры для очистки воды.

Фильтр для воды — устройство для очистки воды от механических, нерастворимых частиц, примесей, хлора и его производных, а также от вирусов, бактерий, тяжелых металлов.

Большое распространение получили фильтры – кувшины. Главным элементом кувшина является сменный фильтрующий картридж.

На входе и выходе любого картриджа установлена сетка (мембрана) для механической доочистки воды от твердых включений и предотвращения попадания в воду фрагментов засыпки:

В качестве основного сорбционного элемента используется гранулированный активированный уголь (чаще всего – кокосовый).

В фильтрах, предназначенных для воды повышенной жесткости, применяется определенное количество ионообменной умягчающей смолы.

В большинстве картриджей используется серебро в ионизированной несмываемой форме. Его главная задача – предотвратить размножение бактерий внутри засыпки, обеззаразить сам картридж.

Залитая в приемную воронку вода под действием силы гравитации протекает через фильтрующий картридж, где проходит требуемую доочистку. Затем она скапливается в основном нижнем резервуаре, где находится до использования в питьевых целях (Приложение 2).

ГЛАВА 2 ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.

В данной работе исследовались органолептические показатели качества фильтрованной воды и воды из-под крана: цветность, запах, мутность (прозрачность). Общая жесткость воды была определена методом измерения электропроводности воды, а так же качественно оценена с помощью мыльного раствора. С помощью реакции на хлор, качественно определено содержание данного элемента в образцах воды.

В работе использовалась дистиллированная вода, вода из-под крана, вода, прошедшая очистку с помощью фильтров – кувшинов «Барьер» и «Аквафор».

Опыт 1. Определение цветности воды.

Оборудование: стеклянный стакан.

Методика эксперимента. В стеклянные стаканы налить 150мл исследуемой воды и сравнить с аналогичным столбиком дистиллированной воды. Рассмотреть её на свет на фоне белого листа бумаги, определить цвет.

Результаты эксперимента Приложение 3.

Опыт 2. Определение мутности (прозрачности) воды.

Методика эксперимента. В стеклянные стаканы налить 150мл исследуемой воды и сравнить с аналогичным столбиком дистиллированной воды. Рассмотреть её на фоне белого листа бумаги, оценить прозрачность.

Результаты эксперимента Приложение 4.

Опыт 3. Определение запаха воды.

Оборудование: колба емкостью 100мл, нагреватель, термометр.

Методика эксперимента. Исследуемую воду нагреть до температуры 60 °С. Характер запаха выразить описательно: без запаха, хлорный, сероводородный, болотный, гнилостный, плесневый и т. п. Интенсивность запаха оценить по пятибалльной шкале.

Результаты эксперимента Приложение 5.

Опыт 4. Определение электропроводности воды.

Оборудование: источник тока ВР24, соединительные провода, миллиамперметр, вольтметр, металлические электроды, растворы сульфата меди различной концентрации, стеклянный стакан, образцы воды.

Методика эксперимента.

1. Собрать электрическую цепь (Приложение 6).

2. Изменяя напряжение от 0В до 10В измерить силу тока, протекающего через дистиллированную воду, 5% и 13% растворы медного купороса в воде, водопроводную воду, воду, пропущенную через фильтры.

3. Результаты измерений занести в таблицу (Приложение 7).

4. Построить ВАХ исследуемых образцов (Приложение 8).

5. Аналогичные измерения провести для воды из-под крана и фильтрованной воды.

6. Результаты измерений силы тока и напряжения, а также вольтамперные характеристики представлены в Приложении 9 и Приложении 10.

Опыт 5. Качественная оценка жесткости воды.

Оборудование: пробирки с 8 мл исследуемой воды, одинаковое количество хозяйственного мыла.

Методика эксперимента. В пробирки с водой добавить равное количество мыльной стружки. Хорошо взболтать. По количеству образовавшейся пены визуально оценить жесткость: обильная пена – вода мягкая, мало пены – вода жёсткая.

Результаты эксперимента Приложение 11.

Опыт 6. Качественное определение наличия в образцах хлорсодержащих элементов.

Оборудование: пробирки с 5 мл воды, нитрат серебра (AgNO3).

Методика эксперимента. В пробирки с 5 мл исследуемых образцов воды добавить одинаковое количество капель нитрата серебра. О наличии хлорсодержащих элементов можно судить по выпадению белого осадка.

Результаты эксперимента Приложение 12.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. В ходе исследования произведено сравнение физико-химических свойств образцов воды по 6 показателям: цветность, прозрачность, запах, жесткость, электропроводность, содержание хлора.

2. Опыт показал, что исследуемые образцы не имеют цвета.

3. Прозрачность дистиллированной воды чуть выше, чем у остальных образцов.

4. Все образцы не имеют выраженного запаха.

5. Качественная оценка жесткости показала, что после пропускания через фильтр вода становится более мягкой. Об этом свидетельствовало наличие обильной пены в пробирках с фильтрованной водой. Можно сделать вывод, что после прохождения через фильтр количество солей жесткости уменьшается.

6. Пропуская электрический ток через дистиллированную воду, 5% и 13 % растворы сульфата меди было установлено, что электропроводность увеличивается с увеличением концентрации растворенного вещества.

7. В ходе эксперимента установлено, что водопроводная вода является проводником. Результаты работы подтверждают необходимость соблюдения ТБ при выполнении работ с электроприборами: нельзя выполнять данные работы мокрыми руками или в сырых помещениях, так как существует опасность поражения электрическим током.

8. Опыт показал, что электропроводность фильтрованной воды ниже, чем у воды из- под крана. Это свидетельствует об уменьшении концентрации растворенных веществ.

9. Детальный химический анализ в ходе эксперимента не проводился. Поэтому нет возможности сказать, ионы каких элементов задержал фильтр.

10. Качественная реакция на хлор подтвердила наличие данного элемента в водопроводной воде. После добавления в образцы нитрата серебра, наблюдается выпадение белого осадка. Хлор содержится и в фильтрованной воде (заметно помутнение). Хотя производители фильтров «Барьер» и «Аквафор» гарантируют удаление до 98% этого вещества.

11. В ходе проведенного исследования подтвердилась выдвинутая гипотеза:

использование фильтров для воды улучшает некоторые показатели качества воды, а именно: жесткость, минерализацию.

12. Проведен сравнительный анализ фильтров «Барьер» и «Аквафор».

1) Одна ценовая категория.

2) Фильтры- кувшины имеют одинаковый объем.

3) Одинаковый срок службы картриджей (смена раз в 3 месяца).

4) В ходе экспериментов заметных отличий в качестве очистки не обнаружено.

13. Данные, полученные в работе могут быть использованы на уроках физики, химии при изучении электрических свойств жидкостей, а также в качестве рекомендаций при покупке фильтров.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Химия. 8 класс: Учеб. для общеобразоват. учреждений/ О. С. Габриелян. – М.: Просвещение, 2010.

2. Ахманов М. Вода, которую мы пьем. Качество питьевой воды и ее очистка с помощью бытовых фильтров. СПб.: «Невский проспект», 2002.

3. Физика и астрономия: Учеб. для 8 кл. общеобразоват.учреждений/А.А.

Пинский, В.Г. Разумовский, Н.К.Гладышева и др; Под ред.А.А. Пинского, В.Г. Разумовского. – М.: Просвещение,1999.

4. http://www.vodoobmen.ru/

5. http://voda-v-dome.net/filtr-kuvshin-dlya-vody.html

–  –  –

Приложение 6. Установка для опреленения электропроводности воды.

Приложение 7. Таблица зависимости силы тока от напряжения для дистиллированной воды, 5% и 13% раствора сульфата меди.

Похожие работы:

«№ 1 (13), март 2015 г. Гуманитарные ведомости ТГПУ им. Л. Н. Толстого УДК 174.8; 175 О.В. Солопов (Тульский государственный педагогический университе им. Л.Н. Толстого) Тел.: 8-903-658-25-14, E-mail: podvizhnik@mail.ru ЭТИЧ...»

«"Художественная литература"Т У Е Л С I З А З А С ТА Н : З I Р Г I ЗА М А Н Д Е Б И Е Т I Н I Y Ш ТО М Д Ы А Н ТОЛ О Г И Я С Ы Домбыра мен бесік БIРIНШI ТОМ Балалар дебиетi Москва "Художественная литература" Н Е З А В И С И М Ы Й К А З А Х С ТА Н : А Н ТОЛ О Г И Я СО В Р Е М Е Н Н О Й Л И Т Е РАТ У Р Ы В Т Р Ё Х ТО М А Х Домбра и колыбель ТОМ ПЕРВЫЙ...»

«Методическая литература на 2014-2015учебный год Образовательная Автор, название, место издания, издательство, год издания область 1. Альбом "Уроки вежливости". СоциальноАльбом "Я и мое поведение". коммуникативное 3. Петрова В.И., Стульник Т.Д. Нравственное вос...»

«ПЕДАГОГИКА И ПСИХОЛОГИЯ УДК 373.167.1 ББК 74.03 Токарев Григорий Валериевич доктор филологических наук, профессор кафедра русского языка и общего языкознания Тульский государственный педагогический университет им. Л.Н. Толстого Г. Тула Tokarev Grigoriy Valerievich Doctor of Philology, Profes...»

«Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение Ханты-Мансийского района "Средняя общеобразовательная школа с. Елизарово" Приложение № 1 к ООП ООО "Рассмотрено" Руководитель МО МКОУ ХМР СОШ с. Елизарово Казюкина В.Ю. /_/ Приказ № 165-О от 31.08.2016 Протокол заседания МО №1от31.08. 2016 г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ПО...»

«Муниципальное бюджетное образовательное учреждение дополнительного образования детей Детская художественная школа ДЕКОРАТИВНО-ПРИКЛАДНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ОБЩЕРАЗВИВАЮЩАЯ ПРОГРАММА В ОБЛАСТИ ДЕКОРАТИВНО-ПРИКЛАДНОГО ИСКУССТВА по учебному предмету ДЕКОРАТИВ...»

«Lenovo IdeaTab K3011W Руководство пользователя, версия 1.0 Изучите инструкции по безопасности и важные советы в прилагаемых руководствах перед использованием компьютера. Примечания Перед использованием устройства сначала прочтите важных сведени...»

«О.В. Жданова кандидат педагогических наук, доцент кафедры психолого-педагогического образования, Московский государственный гуманитарный университет им. М.А. Шолохова (Анапский филиал) Использование квест-техноло...»

«Муниципальное бюджетное образовательное учреждение дополнительного образования детей детско-юношеская спортивная школа №5 Рассмотрена и рекомендована к Утверждена приказом МБОУДОД утверждению на заседании ДЮСШ №5 от 27.08.2013 № педагогического совета 27.08.2013 Директо...»

«Уроки по изучению Библии для детей младшего школьного возраста (6—9 лет) Пособие для учителя Год А, квартал четвертый Ручеёк Содержание Служение: В наших семьях мы учимся служить другим Урок 1. Путешествие Иакова заканчивается..... 6 Урок 2. Кто обманул?............»








 
2017 www.lib.knigi-x.ru - «Бесплатная электронная библиотека - электронные матриалы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.