Veden puhdistus Tiederetriitti, Tomi Kupiainen & Natalia Lahén

Transkriptio

1 Veden puhdistus Tiederetriitti, Tomi Kupiainen & Natalia Lahén

2 Tutkimussuunnitelma Onko mahdollista selvittää yksinkertaisin fysikaalisin metoiden veden juomakelpoisuutta? Ovatko retkeilijöiden käyttämät puhdistusmetodit tehokkaita? Jos ensimmäiseen kysymykseen saadaan vastaus, voidaan toiseen kysymykseen saada eksakti vastaus. Kokeillaan, miten käy. 2

3 Retkeilijän vedenpuhdistus Toisin kuin teollisuudessa, retkeilijää rajoittaa tarvikkeiden koko ja energian saatavuus. Vettä puhdistetaan käytännössä vain muutamin tavoin. Pahin lika suodatetaan pois Taudinaiheuttajat tuhotaan UV-valolla, keittämällä, tai puhdistustabletilla. 3

4 Miten mitataan? Ensin tulee määrittää likaisuus. Oletetaan, että kaikki mikä poikkeaa puhtaasta H2O:sta, on likaista. Ostetaan apteekista steriloitua vettä vertailua varten. Mitkä ovat H2O:lle ominaisia fysikaalisia muuttujia? Taitekerroin, johtavuus, ph Saadaanko selkeä yhteys tietyntyyppisen lian ja näiden muuttujien välille? Joten: Liataan vettä, keksitään miten mittailla yllämainittuja muuttujia, katsotaan eroaako apteekkivedestä. 4

5 Tiederetriitti tapahtuu... 5

6 No, miten kävi? Mittaamiseen kehitettiin 3 eri metodia. Apteekkiveteen verrattiin suolavettä, viiniä, kahvia, parkkipaikan lunta sekä hanavettä. Huonostihan siinä kävi. Optiikkalaitteisto ei ollut yhteensopiva muun laitteiston kanssa. ph -liuskat olivat kammottavan epätarkkoja. Nesteen sähkönjohtavuuteen onnistuttiin rakentamaan toimiva mittalaitteisto, mutta johtavuus yksin ei kerro puhtaudesta tarpeeksi. 6

7 Johtavuus Johtavuutta (1/p) mitattiin tällä Vastus laitteen yli R=C/p C on laitteelle ominainen vakio. Koska C ei tunneta tarkasti, otetaan suolaliuosta jonka p on tunnettu ja mitataan R. nyt tunnetaan C. 7

8 Mittausprosessi Eri nesteitä mitattiin muovimukeihin likimain sama määrä Niiden ominaisuudet mitattiin Nesteitä suodatettiin suodatinpussin läpi Hiekkaisen veden tilavuus väheni Vähennettiin muiden nesteiden tilavuus samalle tasolle. Ominaisuudet mitattiin. Nesteet klooritabletoitiin, ominaisuudet mitattiin. 8

9 Mittaus tulokset Ainoa data tuli siis nesteiden johtavuutta mittaamalla. Sangen karua jälkeä: 9

10 Johtopäätökset I Mittalaitteen rakentaminen onnistui, sillä nesteiden määrä ei vaikuttanut johtavuuteen. Myös kraanaveden mitattu johtavuus (~3-4*10^2 ohm*m) vastasi kirjallisuutta. Johtavuusmittausten mukaan viini on kauempana puhtaasta vedestä kuin autonrenkaista kerätty lumi Johtavuus yksinään ei toimi puhtauden mittarina Vastoin odotuksia klooraus laski johtavuutta kahdella kertaluokalla kaikissa nesteissä. 10

11 Johtopäätökset II Likaisuus on moniulotteinen ominaisuus, jonka mittaaminen vaatii tarkkaa ja monipuolista laitteistoa. Retkeilijälle riittänevät kuitenkin esimerkiksi juomaveden tapauksessa neutraali haju ja maku, ja mahdollisuus sterilointiin esimerkiksi keittämällä tai klooritablettien avulla. 11