Proyecto de ciencia de filtración de agua

Introducción al proyecto

Objetivo:	Para crear un sistema de filtración de agua a partir de materiales comunes.
Años:	Secundaria y superior
Preocupaciones de seguridad:	Deberá cortar una botella de plástico. Pídele ayuda a un adulto y ten cuidado con las tijeras.
Hora:	2 horas

Imagínate corriendo un poco de agua del grifo En los Estados Unidos, puede confiar en que el agua está limpia. Pero, en algunas partes del mundo, no tienen acceso a agua corriente limpia en sus hogares. Millones de personas dependen del agua de los ríos o de la lluvia para beber, cocinar y bañarse. Se necesitan sistemas de filtración de agua baratos y convenientes para la salud pública en estas áreas.

Hoy, utilizará algunos materiales comunes para crear un sistema de filtración de agua. Al hacer este proyecto, comprenderá cómo se filtran los materiales del agua y qué se necesita para crear una fuente de agua limpia. Aquí, le sugeriremos algunos materiales que puede usar para su filtro, pero considere qué más le gustaría usar. ¿Qué materiales funcionarán mejor? ¿Qué hay que filtrar del agua?

Materiales del proyecto

Para este proyecto, necesitaremos los siguientes materiales:

• 1 botella de refresco de dos litros
• tijeras
• 0.5 taza de arena
• 0.5 taza de carbón activado
• 0.5 taza de grava fina
• 0.5 taza de rocas o grava más grande
• taza
• 1 taza de agua
• 1 cucharadita de tierra
• 1 cucharadita de aceite
• 1 cucharadita de poliestireno triturado
• Agua corriente para enjuagar grava y arena.

Pasos del proyecto

Consejo de seguridad: las tijeras son afiladas. Pídale a un adulto que le ayude a cortar la botella y la tapa.

1. Corte aproximadamente 2 ” del fondo de la botella de agua para crear un embudo.
2. Haz un agujero en la tapa de la botella para que corra el agua usando las tijeras.
3. Enjuague ambos tipos de grava y arena con agua para eliminar las impurezas.
4. Ahora, configure su filtro. Vierta el carbón activado en el fondo.
5. A continuación, agregue la arena, luego la grava fina y luego la grava o rocas grandes.
   

   Configuración del experimento

6. Mezcle el agua sucia combinando 1 taza de agua con la suciedad y el aceite. Haga observaciones sobre cómo se ve el agua antes de filtrar.
7. Coloque la taza debajo de su botella para recoger el agua.
8. Vierta suavemente el agua a través del filtro.
9. Observe cómo se ve el agua en la taza después de la filtración.

Solución de problemas

Asegúrese de verter el agua lentamente a través del filtro. Verterlo demasiado rápido puede alterar las capas de su filtro. Además, asegúrese de que el orificio de la tapa no sea demasiado grande. Nuevamente, es importante que el agua fluya lentamente a través de su filtro.

Preguntas de discusión del proyecto

Aquí hay algunas preguntas que debe considerar al realizar este proyecto:

• ¿Cómo se compara el agua filtrada con el agua sucia?
• ¿Por qué era importante utilizar varios materiales?
• ¿Importaba el orden de los materiales? ¿Cuáles eliminaron qué tipo de partículas?

Cómo funciona todo esto

¿Cómo ayudaron todos estos materiales comunes a limpiar nuestra agua? Como vio en sus resultados, el agua filtrada era mucho más limpia que el agua con la que comenzó. ¿Entonces qué pasó?

Cada capa del filtro está diseñada para eliminar diferentes contaminantes. Las partes más grandes del filtro, como la grava, eliminarán los contaminantes macroscópicos, como las piezas de poliestireno. A medida que el agua se mueve a través del filtro, se filtran partículas cada vez más pequeñas.

La arena filtra el agua mediante un esfuerzo mecánico , como la grava, ya que las partículas grandes suspendidas en el agua se atascan en la arena. Esto reduce la turbidez o nubosidad del agua. Sin embargo, la arena también filtra el agua físicamente. Las partículas pequeñas, como el manganeso y el hierro, se adhieren a las partículas de arena. Los enlaces débiles entre la arena y las partículas más pequeñas eliminan los contaminantes del agua. Sin embargo, la arena no es eficaz para filtrar virus y algunas sustancias químicas tóxicas, como el arsénico y el fluoruro.

Aquí es donde entra la siguiente capa de filtración, el carbón activo. El polvo de carbón activo proporciona una gran superficie a la que se adhieren los contaminantes. Aunque puede haber algún filtrado mecánico a través de las partículas, la mayoría de las partículas grandes se han eliminado en esta etapa. El carbón activado filtra principalmente físicamente los compuestos orgánicos que se unen al carbón, como los compuestos orgánicos volátiles (COV).

Estos compuestos son extremadamente tóxicos y se encuentran en pinturas, solventes, gasolina y productos de limpieza. Cuando las personas usan estos compuestos, algunos pueden filtrarse al suministro de agua potable y causar problemas de salud. Los COV también son contaminantes del aire. Sin embargo, ninguno de estos filtros eliminará bacterias o virus. Los filtros extremadamente pequeños, el agua hirviendo, la exposición a la luz ultravioleta o ciertos productos químicos son la única forma de eliminar los patógenos.