Інформація для викладачів
Опис
Експериментальна установка
У цьому експерименті учні спостерігають дію безперервного потоку повітря через розчин, що містить солі заліза.
Під час виконання роботи вони виявляють, що окислювані речовини окислюються і відокремлюються завдяки подачі повітря.
Цей експеримент має на меті продемонструвати принцип роботи аеротенку на очисних спорудах.
Перед проведенням цього експерименту необхідно вивчити механічні компоненти установки, що знаходяться перед аеротенками (пісковловлювач/басейн попереднього відстоювання), щоб експеримент був інтегрований у процес водоочистки на технічно визначеній стадії.
Додаткова інформація для викладачів (1/2)
Попередні знання
Учні вже знайомі з хімічними процесами окислення та відновлення, а також з різними етапами роботи водоочисної станції.
Принцип
За допомогою безперервного потоку повітря через брудну воду, що містить солі заліза, учні демонструють осадження сполук заліза.
Додаткова інформація для викладачів (2/2)
Мета навчання
Одним із етапів очищення на очисних спорудах є аерація в аеротенках.
Тут окислювані речовини окислюються під дією повітря і відокремлюються у вигляді осаду (шламу).
Завдання
- Учні створюють безперервну аерацію розчину ферум (ІІ) сульфату за допомогою повітродувки.
- Учні спостерігають за розпадом сполук, що утворилися внаслідок окиснення, і записують свої спостереження.
Інструкції з техніки безпеки
-Bg3DiK-4-zTGu6HTC.avif)
Зробіть гумово-скляні з'єднання слизькими за допомогою гліцерину. Не застосовуйте силу!
Одягніть захисні окуляри!
До цього експерименту застосовуються загальні інструкції щодо безпечного проведення експериментів на уроках з природничих наук.
Інформація для учнів
Мотивація
Очисні споруди
Кожен з нас використовує в середньому 127 літрів води в день, більшість з яких потрапляє в каналізацію або на водоочисні споруди. Велика кількість води також забруднюється в промисловості, яку потім доводиться очищати перед тим, як повернути в озера та річки.
Але як саме можна очистити промислові стічні води настільки добре, щоб їх можна було знову використовувати як питну воду?
У цьому експерименті пропонуємо відтворити принцип роботи однієї з частин процесу очищення води - аеротенку, щоб зрозуміти, як він працює.
Стічні води
Завдання
Питання
Чому стічні води аерують на очисних спорудах?
- За допомогою гумової груші пропускайте безперервний потік повітря через пробірку з розчином ферум (ІІ) сульфату протягом приблизно 10 хвилин.
- Поспостерігайте за пробіркою і занотуйте свої спостереження.
Матеріал
| Позиція | Матеріал | Пункт №. | Кількість |
|---|---|---|---|
| 1 | Основа штатива, PHYWE | 02001-00 | 1 |
| 2 | Стрижень штатива, нержавіюча сталь, 18/8, l = 370 мм, d = 10 мм | 02059-00 | 1 |
| 3 | Подвійна муфта | 02043-00 | 1 |
| 4 | Пробірка d=20 мм, l=180 мм, з боковим рукавом, SB19 | MAU-17080301 | 1 |
| 5 | Мірний циліндр, 10 мл, прозорий, PP | 36636-00 | 1 |
| 6 | Скляні трубки, зігнуті під прямим кутом, 230x55 | MAU-10030701 | 1 |
| 7 | Універсальний затискач | 37715-01 | 1 |
| 8 | Щітка для пробірок із вовн. наконечником, d=20 мм | 38762-00 | 1 |
| 9 | Гумова пробка, d=22/17мм, з 1 отвором, 7 мм | 39255-01 | 1 |
| 10 | Гумова груша, подвійна | 39287-00 | 1 |
| 11 | Захисні окуляри, прозорі | 39316-00 | 1 |
| 12 | Заліза(ІІ) сульфат гептагідрат, 500 г | 30072-50 | 1 |
| 13 | Гліцерин, 250 мл | 30084-25 | 1 |
Підготовка (1/2)
З'єднайте дві половини основи штатива разом, як показано на рисунку вгорі ліворуч.
Вставте штативний стрижень в основу штатива, як показано на рисунку праворуч вгорі.
Прикріпіть подвійну муфту до штативного стрижня (рис. внизу ліворуч).
Закріпіть універсальний затискач у цій подвійній муфті (рис. внизу праворуч).
Підготовка (2/2)
Візьміть пробірку з насадкою (див. рис. праворуч).
Затисніть пробірку з насадкою в універсальний затискач вертикально.
Візьміть скляну прямокутну трубку, як показано на рисунку праворуч.
Зробіть кутову трубку слизькою за допомогою краплі гліцерину.
Вставте довгу частину кутової трубки в гумову пробку, повернувши її і не застосовуючи силу (рис. нижче).
Виконання роботи (1/2)
Наповніть пробірку на третину водою (рис. ліворуч) і додайте 2 мл розчину ферум (ІІ) сульфату (рис. посередині). Закрийте пробірку гумовою пробкою (рис. праворуч). Обережно переміщуйте прямокутну трубку так, щоб довга ніжка майже торкалася дна пробірки.
Виконання роботи (2/2)
Під`єднайте гумову грушу (повітродувку) до іншого кінця прямокутної скляної трубки (верхній рисунок) і рівномірно прокачуйте повітря через розчин протягом приблизно 10 хвилин, як показано на рисунках нижче.
Утилізація
- Відфільтруйте осад і додайте до відходів важких металів.
- Помістіть фільтрат у контейнер для збору кислот і лугів.
Протокол
Завдання 1
Питання
Питання
Питання
Завдання 2
Підсумуйте, чого Ви навчилися в цьому експерименті. У цьому експерименті Ви дізналися, як працює ____ на водоочисній станції. У цьому процесі ____ речовини окислюються ____ з повітря, що подається, а потім ____ у вигляді шламу (осаду). Але оскільки цей метод не може усунути всі ____, необхідні подальші кроки в очищенні води.