Suodattimen kokoaminen Männättömän ruiskun kärkeen asetetaan pumpuli tai villatuppo, jonka päälle lisätään noin 40 millilitraa hiekkaa.

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "Suodattimen kokoaminen Männättömän ruiskun kärkeen asetetaan pumpuli tai villatuppo, jonka päälle lisätään noin 40 millilitraa hiekkaa."

Toivo Rantanen
8 vuotta sitten
Katselukertoja:

1 Antti Moilanen ja Ari Turpeinen OuLUMA, sivu 1 Veden puhdistus Avainsanat: veden puhdistus, aktiivihiili, suodatus Luokkataso: luokat Välineet: ruisku(esim. 60 ml), hienoa hiekkaa, pumpulia, aktiivihiiltä, 4 keitinlasia tai muuta astiaa, lasisauva, 2 muovilusikkaa, tarvittavat näytteet ( muta näyte ja värillinen näyte) Tavoitteet: Työn tavoitteena on tutustua veden puhdistukseen aktiivihiilellä sekä pohjaveden suodattumiseen maakerrosten läpi. Esimerkkitoteutus: Työn kulku Opettajan valmistelut: Eri liuosten/seosten valmistaminen Alkuinfo: Mistä on kyse, tavaroihin tutustuminen, jne. Suodattimen kokoaminen: Pumpulin ja hiekan lisääminen ruiskuun Aktiivihiilipuhdistuksen aloitus: Aktiivihiilen lisääminen liuokseen Suodatuksen testaus: Eri seosten suodatuksen testaaminen Infopaketti vedenpuhdistuksesta: Opettajavetoinen tutustuminen tunnin aiheeseen Aktiivihiilipuhdistuksen lopetus: Tapahtuiko astioissa jotain? Tiskaus: Tavarat takaisin oikeille paikoilleen Loppuyhteenveto: Koonti, havainnot, johtopäätökset Yhden tunnin aikana toteutus on haasteellista, joten mikäli mahdollista, olisi työhön hyvä varata kaksi tuntia, jolloin oppilaat ehtivät kokeilemaan useampia asioita ja miettimään, mitä tekevät. Suodattimen kokoaminen Männättömän ruiskun kärkeen asetetaan pumpuli tai villatuppo, jonka päälle lisätään noin 40 millilitraa hiekkaa. Suodatin mallintaa maaperää, joka suodattaa vedestä epäpuhtauksia.

tutustua veden puhdistukseen aktiivihiilellä sekä pohjaveden suodattumiseen maakerrosten läpi.

2 Antti Moilanen ja Ari Turpeinen OuLUMA, sivu 2 Ruiskuun tehty hiekkasuodatin. Aktiivihiilipuhdistuksen aloitus Aktiivihiilipuhdistuksessa käytettävät liuokset on hyvä tehdä koko luokalle kerralla. Kukin ryhmä tarvitsee noin 20 millilitraa liuosta. Liuosten valmistus onnistuu helposti teepussin, pikakahvin tai elintarvikevärin avulla. Jokaisella ryhmällä on sekä elintarvikeväriliuos, että jokin toinen liuos. Molempiin liuoksiin lisätään noin 2 teelusikallista aktiivihiiltä, ja niitä sekoitellaan lasisauvalla silloin tällöin n. 20 minuutin ajan. Aktiivihiili ei välttämättä poista värin aiheuttajaa kaikista seoksista käytössä olevassa ajassa ja satunnaisella sekoituksella. Elintarvikevärin väri katoaa liuoksesta hyvinkin em. ajassa, mutta esim. tee ja kahvi eivät välttämättä menetä väriään. Opettaja voi tehdä myös aikaisemmin malliliuoksen, joka seisoo esimerkiksi yön yli. Tätä liuosta voidaan verrata oppilaiden liuoksiin. Aktiivihiilen puhdistusteho kasvaa, kun hiili pestään vedellä ennen käyttöä.

Jokaisella ryhmällä on sekä elintarvikeväriliuos, että jokin toinen liuos. Molempiin liuoksiin lisätään noin 2 teelusikallista aktiivihiiltä, ja niitä sekoitellaan lasisauvalla silloin tällöin n.

3 Antti Moilanen ja Ari Turpeinen OuLUMA, sivu 3 Suodatuksen testaus Oppilaat testaavat rakentamiaan suodattimia eri liuoksilla. Erilaiset hiekan, sahanpurujen, soran, mullan, jne., seokset ovat hyviä ja havainnollisia. Oppilaat voivat itse tehdä oman seoksensa, tai useita seoksia, jotka sitten suodattavat. Olennaista on myös tarkkailla, tuleeko suodattimesta ulos pelkästään kirkasta vettä, vai onko vedessä vielä epäpuhtauksia. Erityistä huomiota voi kiinnittää hiekkapatjaan jäävän aineen raekokoon; jääkö sinne paremmin hiekkaa karkeampi vai hienompi aines. Mullan ja veden seos. Esimerkki suodatusjärjestelyistä. Infopaketti vedenpuhdistuksesta Työ tukee hyvin oppikirjoista löytyvää materiaalia vedestä ja vedenpuhdistuksesta. Oppilaat pääsevät syventämään tietojaan vedestä, mutta saavat myös käytännön näkökulman veden kiertoon. Aiheeseen voi yhdistää myös ympäristönsuojelullisen näkökulman. Työn puitteissa voidaan myös tutustua kunnallisen vedenpuhdistukseen; vesilaitoksilta löytyy paljon valmista esittelymateriaalia sekä Aktiivihiilipuhdistuksen lopetus Oppilaat sekoittavat vielä hieman liuoksiaan, ja tekevät sen jälkeen havaintoja niiden väristä. Elintarvikevärillä värjätyn liuoksen pitäisi menettää värinsä käytettävissä olevan ajan puitteissa vähälläkin sekoituksella. Muiden, kuten tee tai pikakahvin kohdalla väri ei välttämättä katoa. Luokassa voidaankin pohtia syitä tähän.

Olennaista on myös tarkkailla, tuleeko suodattimesta ulos pelkästään kirkasta vettä, vai onko vedessä vielä epäpuhtauksia.

4 Antti Moilanen ja Ari Turpeinen OuLUMA, sivu 4 Tiskaus Käytettyjen tavaroiden tiskaus ja palauttaminen takaisin paikoilleen. Kiinteät jätteet on hyvä kerätä esimerkiksi yhteen roskapussiin. Sotkuiset liuokset on hyvä suodattaa esimerkiksi kahvinsuodatuspussilla, jolloin viemäriin ei joudu kiintoainetta. Loppuyhteenveto Tunnin asioiden kertaaminen kokoamalla eri ryhmien havainnot yhteen. Luokka voi myös keskustella siitä, kuinka hyvin tehdyt kokeet kuvaavat todellisia tilanteita. Voidaan miettiä kuinka paljon soraharjuissa on soraa ja miten hyvin se puhdistaa vettä verrattuna ruiskussa olleeseen muutaman sentin hiekkakerrokseen. Opettajan valmistelut Opettajan valmistelut koostuvat elintarvikeväriliuoksen, ja muiden aktiivihiiliosiossa käytettävien liuosten valmistamisesta. Liuokset on nopea tehdä koko ryhmälle. Eri aineita tulee lisätä liuokseen niin, että veden väri muuttuu havaittavasti.

Luokka voi myös keskustella siitä, kuinka hyvin tehdyt kokeet kuvaavat todellisia tilanteita.

5 Antti Moilanen ja Ari Turpeinen OuLUMA, sivu 5 Lisämateriaalia vedenpuhdistuksesta Aktiivihiili Aktiivihiili on puhdasta hiiltä, jonka pinta-ala on erityisen suuri. Yhdessä grammassa aktiivihiiltä on aktiivista pintaa yli 500 m² (vertailuksi tenniskentän pinta-ala on noin 260 m²). Suuri pinta-ala johtuu aktiivihiilen huokoisesta rakenteesta. Huokosia voidaan kuvailla valtavan suurena määränä halkeamia tai onteloita jotka ovat satunnaisesti kiinni toisissaan. Hiili on kuin pieniä pesusieniä, joiden reikiin epäpuhtaudet tarttuvat. Valmistettaessa aktiivihiiltä kuumennetaan tavallinen hiili hyvin korkeaan lämpötilaan, yli 1000 C. Tällöin eri aineet kaasuuntuvat ja poistuvat hiilestä, mikä myös lataa sen sähköisesti. Jäljelle jää paljon tyhjää tilaa, kuten pesusienessä. Eri alkuaineita sisältävät ainekset höyrystyvät eri lämpötiloissa ja tällä tavoin voidaan säädellä huokoisuutta. Myös aktiivihiilen valmistukseen käytettävä hiililaatu vaikuttaa lopputuotteen laatuun (tiheys, haihtuvien aineiden määrä -> onkaloiden koko ja määrä). Huokosten määrää voidaan kasvattaa myös käsittelemällä hiiltä 130 C vesihöyryllä. Sama aktiivihiili, jossa on sama imeytymispinta ja kanavien muoto toimii eri tehokkuudella eri hiukkaskokoina. Hiukkaskoot 1-3 tai 3-5 millimetriä eivät puhdista juuri lainkaan, kun taas 0,4-1,4 millimetriä puhdistavat hyvin. Mitä pienempi hiukkaskoko sitä parempi puhdistusteho. Aktiivihiiltä käytetään nykyisin myös esimerkiksi tupakan filttereissä. Sen ansiosta hengitettävän savun myrkkypitoisuudet (terva, häkä, karsinogeenit) jäävät pienemmiksi. Aktiivihiili ei tee tupakasta täysin myrkytöntä; se on edelleen vaarallista terveydelle. Aktiivihiiltä käytetään myös ilmansuodatukseen ja kaasunaamareissa. Lääkehiili eli aktiivihiili on lääke, jota voidaan käyttää myrkytysten ensihoitoon. Lääkehiilen tulisi kuulua kodin lääkekaapin peruslääkkeisiin. Lääkehiiltä saa sekä tabletteina että rakeina, yleensä se nautitaan nesteeseen liuotettuna. Lääkehiili estää useiden myrkyllisten aineiden imeytymisen ruoansulatuskanavasta, kunhan se annetaan mahdollisimman pian myrkytyksen jälkeen. Takarajaa käytölle ei kuitenkaan ole, ja lääkehiilen yliannostus on vaikeaa. Liian pieni määrä sen sijaan on vaikutukseltaan heikkotehoinen. Tavanomainen annostus aikuisille on grammaa ja lapsille 1 gramma painokiloa kohden. Lääkehiili toimii tehokkaasti useimpia lääkeaineita ja myrkkyjä vastaan. Sen sijaan esimerkiksi rautaa, etanolia, metanolia ja syanidia vastaan sen teho on huono. Lääkehiili on myrkytöntä, mutta sen joutumista keuhkoihin tulee varoa.

Huokosia voidaan kuvailla valtavan suurena määränä halkeamia tai onteloita jotka ovat satunnaisesti kiinni toisissaan. Hiili on kuin pieniä pesusieniä, joiden reikiin epäpuhtaudet tarttuvat.

6 Antti Moilanen ja Ari Turpeinen OuLUMA, sivu 6 Pohjavesi Pohjavesi on vettä, joka täyttää avoimet tilat maa- ja kallioperässä. Pohjavettä syntyy, kun sade- tai pintavesi imeytyy maakerrosten läpi tai virtaa kallioperän rakoihin. Pohjavesivarastot täydentyvät keväällä lumen sulamisvesistä ja syksyllä syyssateista. Peruskallion päällä olevan vettä suodattavan kerroksen paksuus on Suomessa keskimäärin 10 metriä, mutta mm. harjualueilla jopa yli 100 metriä. Pohjaveden uhkatekijät Pohjavedet eivät Suomessa yleensä pilaannu laajalta alueelta, koska meillä pohjavesiesiintymät ovat pääosin pieniä. Likaantumisvaara on suurin hiekkaja soramailla, jotka läpäisevät veden lisäksi hyvin myös lika-aineita. Laajempaa pilaantumista voivat aiheuttaa mm. teiden suolaus, polttonesteiden jakelu, maatalous ja erilaiset kemikaalionnettomuudet. Onnettomuuksien seuraukset voivat tulla näkyviin pohjavedessä vasta vuosikymmenienkin jälkeen. Pohjavedet voivat myös happamoitua. Tätä tapahtuu samoilla alueilla, joilla järvet ovat happamoituneet. Pohjavesien happamoituminen alkaa yleensä pitkällä viiveellä, sillä kestää aikansa, ennen kuin happamoittavat aineet ehtivät syvällä oleviin pohjavesiin. Happamaan pohjaveteen liukenee maaperästä haitallisia raskasmetalleja. Pohjaveden huono laatu voi johtua myös maa- ja kallioperän ominaisuuksista. Joillakin alueilla pohjavedessä voi olla haitallisia määriä rautaa ja mangaania. Kallioporakaivoissa saattaa lisäksi esiintyä liian korkeita arseeni-, fluoridi- ja radonpitoisuuksia. [

Peruskallion päällä olevan vettä suodattavan kerroksen paksuus on Suomessa keskimäärin 10 metriä, mutta mm. harjualueilla jopa yli 100 metriä.

Samankaltaiset tiedostot

KALKINPOISTOAINEET JA IHOMME

KALKINPOISTOAINEET JA IHOMME Martta asuu kaupungissa, jossa vesijohtovesi on kovaa 1. Yksi kovan veden Martalle aiheuttama ongelma ovat kalkkisaostumat (kalsiumkarbonaattisaostumat), joita syntyy kylpyhuoneeseen