Čistička vody

časová náročnost 10 minut
typ pokusu žákovský
zařazení dle RVP chemie, fyzika, environmentální výchova

Princip

Filtrace je metoda dělení pevné látky od kapaliny či plynu na filtru. Tekutina filtrem protéká, zatímco pevné částice filtr zachycuje. Zde se jedná o jednoduchou filtraci, při které se využívá vlastní tíha kapaliny. Do sklenice vyteče přes filtr čistá voda, protože každá filtrační vrstva zachytí určitý druh nečistoty.

Pomůcky

PET láhev, nůž, zavařovací sklenice (velká a malá), filtrační papír, vata, vatové tampóny, vatelín, jemný písek, hrubý písek, černé uhlí, drobné kamínky, velké kameny, kalná voda (voda znečištěná hlínou, kousky trávy, kamínky, listím, semínky rostlin, kouskami větviček atd.)

Pracovní postup

  1. Z PET láhve odřežeme dno tak, aby nám vznikla nálevka alespoň 30 cm vysoká.
  2. PET láhev obrátíme hrdlem dolů a vložíme do ní kornout filtračního papíru (vyrobený z kruhu filtračního papíru o průměru cca 8 cm). Nad filtračním papír umístíme vatový tampónek, chomáč vaty a vatelín. Měli bychom tak získat vrstvu alespoň 5 cm širokou.
  3. Nad vatelín umístíme asi 10 kusů hnědého uhlí a zasypeme cca 3 cm širokou vrstvou jemného písku. Nad jemný písek nasypeme stejně širokou vrstvu hrubého písku, nad písek položíme asi 10 kousků černého uhlí (o průměru cca 3 cm) a nakonec nad všechny vrstvy umístíme asi 10 kusů kamenů (průměr kamene cca 3 cm).
  4. Takto nachystanou PET láhev položíme na velkou zavařovací sklenici tak, aby do ní mohla odtékat voda z hrdla PET láhve.
  5. Do PET láhve nalijeme znečištěnou vodu z malé zavařovací sklenice.

Pozorování

Do PET láhve otočené hrdlem k zemi naléváme znečištěnou vodu. Pozorujeme, že různé nečistoty se zachycují na různých filtračních vrstvách. Na velkých kamenech se zachytí velké kousky klacíků, trávy atd., na hrubém písku se usadí menší pevné nečistoty jako jsou např. kousky nitel. Jemný písek shromažďuje menší zrnka hlíny, a hnědé uhlí ještě menší částečky nečistot. Poslední nejmenší nečistoty se zachytí ve vatelínu, na vatě a na vatových tampóncích. Filtrační papír zadrží poslední nečistoty okem již nepostřehnutelné. Do velké zavařovací sklenice protéká čistá voda.

Obrázek

Závěr

V pokusu jsme sestrojili primitivní model čističky vody a mohli tak sledovat proces filtrace. Ze znečištěné vody jsme po jejím protečení několika filtračními vrstvami získali čistou vodu. Velké kousky nečistot se usadí na velkých filtračních částicích, zatímco na zachycení těch nejmenších nečistot je potřeba velmi jemný filtr, např. vata nebo filtrační papír.

Otázky a odpovědi k úkolu

  1. Stručně definuj pojem filtrace.
  2. Stručně definuj, co je to absorpce a adsorpce. Jakou úlohu v pokusu plní černé uhlí?
  3. Zkus jmenovat alespoň dvě běžné domácí činnosti, které fungují na principu filtrace.
  4. Doplň:
    • Při filtraci oddělujeme .............................................. složku, která se zachytí na filtru, od kapalné (plynné) složky, která filtrem protéká jako tzv. .............................................. .
  5. Filtrace patří mezi tzv. separační metody. S pomocí internetu nebo literatury zkus jmenovat další metody oddělování složek směsi.

Správné odpovědi

Výrobce fitness posilovacích strojů Ketller