Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

Тема проекта 25 - Собственный фильтр для очистки воды

Ключевые слова:  учителю

Автор(ы):  ФНМ МГУ

10 ноября 2011

Название(я): Собственный фильтр очистки воды

Номер в каталоге: 25

Основной предмет (школа): химия, биология

Область знания (ВУЗ): экология, сорбенты, мембранные технологии

Актуальность: Фильтры очистки воды в настоящее время чрезвычайно распространены и действительно являются востребованными и в быту, и в промышленности из - за постепенного ухудшения экологической ситуации, особенно в больших городах. Самыми распространенными их компонентами являются различные варианты активированного угля, цеолиты, ионнообменные смолы, иногда мембраны с размерами пор, обеспечивающими ультрамикрофильтрацию и т.д. При этом в аптеках продается достаточно большое количество различных сорбентов (причем за достаточно небольшую цену), у каждого из которых есть своя специфика. Целью данного проекта является изучение свойств данных общедоступных сорбентов и разработка на их основе оптимальной конструкции собственного фильтра для очистки воды, его тестирование и определение основных "эксплуатационных" характеристик.

Новизна: конструирование собственного фильтра для очистки воды из доступных нетоксичных компонентов

Цель: исследование областей применения различных коммерчески доступных медицинских сорбентов

Задачи:

1. ознакомление с литературой по историческим и современным способам очистки воды в быту, промышленности, на подводном флоте и орбитальных станциях, в лабораторных условиях (сверхчистая вода).

2. поиск данных о составе, структуре и функциональных свойствах сорбентов, доступным в школьной лаборатории, аптеке и пр.

3. получение (закупка) сорбентов

4. подготовка колонки с заданной массой и насыпной плотностью сорбента и дополнительными стандартизированными "грубыми" фильтрами

5. сравнение доступных сорбентов (целлюлозных фильтров, хлопка) и энтеросорбентов (включая активированный уголь, полифепан, смекту, энтеросгель, полисорб и др.) в отношении адсорбции красителей (бриллиантовый зеленый, фукцин, флуоресцеин), переходных (железный, медный купоросы, перманганат калия и др.), тяжелых металлов (свинец, барий, стронций и др. - работать только в присутствии взрослых!), галогенов (йод), жира (масла и пр.), органических растворителей (спирт, ацетон и пр.), кислот и щелочей (уксусная кислота, нашатырный спирт, известковое молоко и др.), отваров растений (чай, кофе и т.д.) и пр., а также химически совместимых смесей указанных "загрязнителей".

6. анализ на основании количественных (титрование) и качественных реакций степени очистки и удельной емкости выбранных сорбентов.

7. анализ полученных данных и разработка конструкции собственного фильтра очистки воды, оптимизированного по производительности, стоимости компонентов и универсальности (возможности очистки различных загрязнений в их произвольной смеси), для этого необходимо выбрать, в том числе, минимально необходимое количество и порядок расположения в фильтрующей цепи различных сорбентов.

8. оценка биологической активности (токсичности) очищенной воды при выращивании комнатных растений (любые другие варианты, исключающие собственное употребление очищенной воды).

9. обобщение полученных данных и обоснование выбранной конструкции фильтра очистки воды.

Экспериментальные подходы: работа с растворами, титрование

Методические подходы: взаимосвязь структуры и свойств сорбентов, теория адсорбции, ознакомление с особенностями химии поверхности

Требующиеся нестандартные реактивы и ресурсы: не требуются (могут потребоваться соли металлов и органические реагенты, недоступные в школьной лаборатории, а также аналитические установки для инструментального анализа)

Освоение школьником теоретического материала: адсорбция, химия поверхности, выражение концентрации растворов, качественные реакции и титрование в аналитической химии.

Навыки, получаемые школьником: работа с растворами, титрование

Предшествующий материал по школьной программе: строение органических соединений, углерод, химия кремния, теория растворов

Роль учителя: общее руководство проектом, контроль соблюдения правил гигиены и техники безопасности

Возможная помощь тьюторов: обеспечение реактивами, специальной литературой, консультативная помощь и совместный со школьниками инструментальный анализ

Техника безопасности: строго соблюдать при выборе работ с тяжелыми металлами и токсичными органическими веществами (если эти работы добровольно выбраны)

Примечания: возможно дополнительно проведение стадии серебрения выбранных сорбентов, разборка ряда бытовых фильтров и сравнение с их параметрами по эффективности очистки, анализ биологических качеств очищенной воды (например, при проращивании семян), инструментальный анализ выбранных сорбентов (оптическая, электронная микроскопия, рентгенофазовый анализ и т.д. - при сотрудничестве с ВУЗом) и степени очистки воды (размеры частиц примесей, катионный и анионный состав, наличие органических примесей и пр.).

Чистая вода - залог здоровья.

Первичные литературные ссылки для начала поиска: графен и ртуть

Другие работы кластера "Каталог тем проектных работ" (гипертекстовый навигатор):

 

Прикрепленные файлы:
proekt25.pdf (114.46 КБ.)

Информация о теме проекта.

 

 
Средний балл: 10.0 (голосов 1)

 



Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Одноэлектронный транзистор
Одноэлектронный транзистор

Наносистемы: физика, химия, математика (2024, Т. 15, № 1)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume15/15-1
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 5)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume14/14-5
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 4)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume14/14-4
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2023 году
коллектив авторов
30 мая - 01 июня пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022
Коллектив авторов
Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022 содержат следующую информацию:
• Подготовка бакалавров на факультете наук о материалах МГУ
• Состав Государственной Экзаменационной Комиссии
• Расписание защит выпускных квалификационных работ бакалавров
• Аннотации квалификационных работ бакалавров

Эра технопредпринимательства

В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.