Мир Знаний

Замораживание как один из способов очистки питьевой воды от примесей (стр. 3 из 3)

Очистка воды частичным замораживанием

Метод очистки воды от растворенных в ней веществ весьма прост. Он основан на эффекте вымораживания примесей. Ведь при замерзании вода образует кристаллы чистого льда. А вот "рассол" с примесями остается в жидком состоянии и располагается в ячейках между кристаллами. Кроме того, "рассол" имеет больший удельный вес и постепенно проникает сквозь пористую массу кристаллов, собираясь в центральной и отчасти нижней зоне объема. Остается слить "рассол" в мойку, подождать, когда лед почти весь растает, выбросить оставшуюся сосульку и использовать совершенно чистую воду для приготовления пищи.Чистую талую воду можно пить.

Такой способ получения воды не требует особых расходов - подойдет обычный домашний холодильник с большой морозильной камерой.

В каждом доме найдется невысокая кастрюля объемом до 3 литров с широкой горловиной. Заполните ее на две трети водопроводной водой, прикройте крышкой, поставьте в морозильную камеру на подкладку из фанеры. Времени на замерзание примерно половины исходного объема воды потребуется около 12 часов. Это позволит повторить цикл в сутки еще раз и получить до 6 литров пресного льда, вполне достаточно для 3-4 человек. Еще удобнее использовать пластиковые бутылки из-под минеральной воды. Тогда можно получить гораздо больший объем талой воды, так как бутылки удобно размещать в морозильной камере.

Если же у вас есть время и желание получить и употреблять идеальную «живую» талую воду, есть рецепт для гурманов - поставьте контейнер в морозилку и подождите примерно час-два, пока сверху не образуется тонкий слой льда. Это так называемое место дейтерия, где скапливаются все возможные тяжелые элементы, его удаляют. Точно также и вынимайте воду чуть раньше, чтобы она замерзла не совсем. В центре бутылки остался небольшой участок незамерзшей воды, где концентрируются возможные примеси, ножом пробивают отверстие и эту воду тоже сливают, оставшийся лед растаивают и получают талую воду.

Исследовательская часть

Изучив способы очистки воды и методики определения химических показателей, я решила определить качественный состав примесей и проверить, насколько отличаются две пробы воды из одного колодца: сырая вода и размороженная ( талая) вода.

Для своих исследований я использовала воду из колодцев в деревне Новоселки (№1) и деревне Моствилишки (№2). Глубина обоих колодцев составляет более 8 метров. Было взято по три пробы воды из каждого колодца: первая проба в октябре, вторая и третья- в марте. Сразу отмечу, что весеннее таяние снега не повлияло на состав воды. Из каждой пробы было взято по два литра воды. Из них один литр был подвергнут заморозке, а потом оттаиванию. При этом строго соблюдались рекомендации по получению размороженной воды. В результате для исследований я имела обычную колодезную и размороженную воду.

С данными пробами были проведены следующие исследования.

I. Определены физические показатели воды:

1. Мутность

2. Прозрачность

3.Осадок

4.Запах

IIОпределены химические показатели воды:

1. Определение pH универсальным индикатором

2. Определение органических веществ в воде

3. Определение концентрации катионов железа

4. Определение сульфатов

5. Определение ионов свинца

6. Определение ионов меди.

7. Исследование осадка в пламени спиртовки.

III Определена масса осадка после кипячения

Физические показатели воды колодцев №1 и №2

1.Для определения мутности воду взбалтывают, наливают в пробирку так, чтобы высота воды была равна 10 см и рассматривают в проходящем свете. Мощность выражается в условных единицах: слабая, заметная, сильная.

Результат: Вода в обоих пробах не мутная

2.Определили прозрачность воды путем чтения шрифта через столб воды. На листок с шрифтом поставили стакан. Воду наливали в стакан постепенно, следя за четкостью шрифта до тех пор, пока буквы станут плохо различимы. Высота столба воды, налитой в цилиндр, выраженная в сантиметрах, явилась показателем прозрачности.

Результаты: Вода в обоих пробах прозрачна. Высота столба воды равна высоте стакана -15 см

4.Осадок воды обусловлен оседанием взвешенных частиц, которые имелись в воде. Описывается осадок после отстоя воды как ничтожный, незначительный, заметный, большой.

Результаты: В обоих пробах осадка нет.

5.Определили запах воды. Запах определяется при комнатной температуре и при нагревании до 50о – 60°С. Характеризуя качество (гнилостный, болотный, землистый …) силу запаха определяют по пятибалльной шкале:

Результаты: В обоих пробах запах не ощущается (0 баллов).

Таким образом, по физическим свойствам колодезная и размороженная вода не отличаются.

Химические показатели колодезной воды:

1. Показатель рН

Пробы №1, №2 - рН равен 7

2. Определение органических веществ в воде

Обе пробы отрицательны

3. Определение концентрации катионов железа

Обе пробы (колодец №1 и 2)- незначительное изменение окраски раствора, что свидетельствует о присутствии ионов железа

4.Определение сульфатов

Незначительное помутнение раствора, что свидетельствует об образовании осадка сульфата бария, а значит, о наличии сульфат- ионов в воде.

5.Определение ионов свинца

Обе пробы отрицательны

6.Определение ионов меди.

Обе пробы отрицательны

7.Исследование осадка в пламени спиртовки.

Пламя окрасилось в кирпично- красный цвет, что свидетельствует о присутствии кальция в воде в виде солей, которые обеспечивают жесткость воды.

В талой воде результаты опытов 3 и 4 отрицательны.

Определение массы осадка в колодезной воде и размороженной воде

Колодец №1: проба №1 - колодезная вода, проба №1а – талая вода

Колодец №2: проба №2- колодезная вода, проба № 2а – талая вода

Все пробы прокипятила, дала осадку отстояться, а затем выпарила раствор и взвесила осадки.

Масса осадка, полученного при кипячении колодезной воды

Проба №1 -0,150г

Проба №2 – 0,130г

Масса осадка, полученного при кипячении размороженной воды

Проба №1а- 0,03г

Проба №2а- 0,02 г

Разница в массе осадка составила

1. 0.150: 0.03=5

2. 0,130: 0,02 =6,5, в среднем масса осадка в талой воде в 6 раз меньше массы осадка в колодезной воде

К осадку я добавила соляной кислоты, началось бурное выделение газа, что характерно для карбонатов, следовательно, осадок состоит из карбонатов кальция и магния.


Выводыи рекомендации

Проблема качества питьевой воды затрагивает очень многие стороны жизни человеческого общества в течение всей истории его существования. В настоящее время питьевая вода - это проблема социальная, политическая, медицинская, географическая, а также инженерная и экономическая. Без всякого преувеличения можно сказать, что высококачественная вода, отвечающая санитарно-гигиеническим и эпидемиологическим требованиям, является одним из непременных условий сохранения здоровья людей. Но чтобы она приносила пользу, ее необходимо очистить от всяких вредных примесей и доставить чистой человеку.Проведенные мною исследования показали наличие в колодезной воде примесей, которые можно удалить путем замораживания воды и получения талой воды. Талая вода пригодна для питья в сыром виде. При кипячении талая вода теряет свои чудесные свойства, но является очень чистой водой. Такую воду можно использовать для приготовления чая, пищи и особенно для приготовления детского питания. Выводы:

1. В размороженной (талой) воде содержится примесей меньше, чем в колодезной: масса осадка, образуемого после кипячения размороженной воды, в среднем в 6 раз меньше, чем при кипячении колодезной воды.

2. Приготовить размороженную воду можно в домашних условиях.

3. Заморозку можно использовать как способ очистки воды в домашних условиях.


Список используемой литературы

Кочергин Б.Н. Химический словарь школьника. - Минск: «Народная асвета», 1990г.

Потапов В.М., Хомченко Г.П. Химия. - М.: «Высшая школа», 1982г.

Скоробогатов Г.А., Калинин А.И. Осторожно! Водопроводная вода! Ее химические загрязнения и способы доочистки в домашних условиях - СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2003.)