Проекты

Вода, которую мы пьём. Универсальный прибор для очистки воды

Работа призёра конкурса проектов и исследований «Инженеры будущего» открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «Прикладная химия, физическая химия» среди работ учащихся 10–11 классов

Направление работы: Инженеры
Авторы работы: ГБОУ Школа № 138
Предметы: Физика, Химия
Классы: 11 класс
Мероприятия: Конкурс проектов и исследований «Инженеры будущего» открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» 2021 года

Актуальность

Вода – основа всей органической жизни, без которой невозможно ни существование человека, ни развитие человечества в целом. Кроме непосредственной необходимости поддерживать жизнедеятельность организма человек потребляет пресную воду в больших количествах для содержания сельского хозяйства и обеспечения различных бытовых нужд. В среднем за день человек пьёт более 2 литров воды, и практически любой скажет, что «Вода – залог здоровья». Однако многие забывают очень важную деталь: вода должна быть чистой. По данным Всемирной организации здравоохранения, порядка 80% заболеваний так или иначе связаны с качеством питьевой воды, а в мире ежегодно из-за её загрязнения умирают более 500 тысяч человек.

Уже давно изучена и доказана важность качественной питьевой воды для здоровья человека. Для детского растущего организма она является залогом полноценного развития и крепкого иммунитета. Поэтому для ребёнка качественная вода ещё более необходима, чем для взрослого.

В своём проекте автор постарался не только определить качество продаваемой воды, но и провести анализ на соответствие понятию «цена-качество».

Цель

Оценить образцы покупной воды на их пригодность к употреблению в пищу и спроектировать универсальный прибор для водоочистки.

Задачи

  1. Изучить нормативную документацию (СанПиН).
  2. Узнать, что подразумевают под понятием «чистой» (качественной) питьевой воды.
  3. Исследовать образцы воды на её пригодность к употреблению в условиях школьной лаборатории.
  4. Определить показатели, не соответствующие СанПиН, и выявить марки, отвечающие стандартам качества.
  5. Изучить методы очистки воды как в домашних условиях, так и в лаборатории.
  6. Спроектировать собственный прибор, основанный на данных методах.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • 10 образцов покупной воды
  • Водопроводная вода
  • Цифровая лаборатория Releon Lite
  • pH-метр
  • TDS-метр
  • Реагенты для проведения качественных реакций

Описание

1. В ходе выполнения проектной работы автор проанализировал нормативную документацию по качеству питьевой воды и предъявляемым к ней требованиям СанПиН.

2. В условиях школьной лаборатории был проведён анализ 10 марок покупной воды, а также воды из-под крана.

3. Была составлена таблица с результатами исследования.

4. Были проанализированы методы водоочистки (как промышленные, так и бытовые). К методам очистки можно отнести: механические, биологические, химические и физико-химические.

5. На основе данных был спроектирован прибор для водоочистки, сочетающий методы электрофлотации, электрокоагуляции, механической и сорбционной очистки.

Результаты работы/выводы

В ходе исследования выяснилось, что только 4 образца подтвердили первую категорию качества, это «Пилигрим», «Архыз», «Байкал» и «Evian». Лучшей водой по соотношению цена–качество стала вода марки «Пилигрим».

В ходе косвенных исследований также выяснилось, что вода, прошедшая фильтрацию с помощью спроектированного прибора, соответствует первой категории качества.

Перспективы использования результатов работы

Результаты работы помогут читателям в выборе питьевой воды и фильтрующих приборов. Авторский прибор возможно собрать и использовать для повседневных нужд, когда доступ к чистой питьевой воде ограничен.

Мнение автора о своей работе, проекте «Инженерный класс в московской школе», конференции «Инженеры будущего», пожелания

«Работу сложно назвать идеальной, однако было весьма интересно проводить исследования и изучать методы водоочистки. Доклад на конференции был для меня первым опытом выступления с научной работой перед слушателями, и я надеюсь, что смогу усвоить некоторые уроки, которые сделают мои последующие сообщения более качественными»