BÁO cáo NGHIÊN cứu KHOA học ỨNG DỤNG KIẾN THỨC hóa học để LOẠI bỏ sắt và làm mềm nước CỨNG NHẰM CUNG cấp nước SINH HOẠT1

ỨNG DỤNG KIẾN THỨC HÓA HỌC ĐỂ LOẠI BỎ SẮT VÀ LÀM MỀM NƯỚC CỨNG NHẰM CUNG CẤP NƯỚC SINH HOẠT CHO NGƯỜI DÂN MIỀN NÚI CÓ ĐIỀU KIỆN KINH TẾ KHĨ KHĂN I Tóm tắt nội dung dự án Các pháp lý Thực quy chế thi khoa học, kỹ thuật cấp quốc gia học sinh THCS THPT ban hành kèm theo thông tư số 38/2012/TT – BGDĐT ngày 2/11/2012 Bộ trưởng Bộ giáo dục đào tạo Thực công văn số 1290/BGDĐT - GDTH ngày 29/3/2016 Bộ GDĐT việc hướng dẫn triển khai hoạt động nghiên cứu kế hoạch tổ chức thi KHKT cấp quốc gia dành cho học sinh trung học năm học 2016 – 2017 Căn công văn số 1048/Sở GDĐT – GDPT việc hướng dẫn triển khai hoạt động nghiên cứu khoa học tổ chức thi khoa học, kỹ thuật dành cho học sinh trung học năm học 2016 – 2017 Căn hướng dẫn nghiên cứu KHKT BGH trường THPT tháng năm 2016 Tên dự án khoa học - Lĩnh vực: Hóa học - Tên dự án: ỨNG DỤNG KIẾN THỨC HÓA HỌC ĐỂ LOẠI BỎ SẮT VÀ LÀM MỀM NƯỚC CỨNG NHẰM CUNG CẤP NƯỚC SINH HOẠT CHO NGƯỜI DÂN MIỀN NÚI CÓ ĐIỀU KIỆN KINH TẾ KHĨ KHĂN Nhóm học sinh nghiên cứu Lớp 10B1 Lớp 10B1 Giáo viên hướng dẫn: Giáo viên Hóa học, Cử nhân – Mục tiêu dự án Làm quen với phương pháp nghiên cứu khoa học, vận dụng kiến thức Hóa học vào giải vấn đề thực tiễn Sản phẩm nghiên cứu giúp bà miền núi có điều kiện kinh tế khó khăn tận dụng xơ nhựa để dễ dàng tự làm cho gia đình hệ thống lọc loại bỏ sắt khỏi nước sinh hoạt hàng ngày làm mềm nước cứng,với mức chi phí thấp, độ bền cao, có hiệu kinh tế dễ làm, từ cải thiện sống, tiết kiệm chi phí sinh hoạt cho bà nhân dân vốn nhiều thiếu thốn, vất vả Kết dự án góp phần quản lý sử dụng nguồn tài nguyên nước tự nhiên cách hiệu quả, tránh lãng phí, góp phần hạn chế nhiễm mơi trường nước (vì hồn tồn xử lý giếng nước bị nhiễm sắt nặng, dùng để sinh hoạt được) Làm phần lớn tính cứng nước Tận dụng phế thải bỏ Qua sản phẩm nghiên cứu tuyên truyền cho học sinh biết yêu quê hương đất nước Phương pháp nghiên cứu Tìm hiểu khảo sát thực tế hộ dân số xa xôi, hẻo lánh trung tâm ., tìm hiểu qua người dân bản, xã họ thường đối phó với tượng nguồn nước sinh hoạt gia đình nước cứng bị nhiễm sắt cách nào? Từ nhóm nghiên cứu, thực hành so sánh ưu điểm nhược điểm tất cách với đưa cách làm mềm nước cứng loại bỏ sắt khỏi nước sinh hoạt bà tốt để áp dụng cho người dân miền núi, vùng sâu vùng xa, người dân nghèo Quy mô dự án Dự án triển khai với quy mô nghiên cứu khoa học kỹ thuật trường THPT với ý tưởng hồn tồn nhóm học sinh Địa điểm nghiên cứu: Tại nhà cô Nông Thị Hương Sen (giáo viên hướng dẫn) Đối tượng nghiên cứu: Nước sinh hoạt bị nhiễm sắt, nước cứng 10 Kết quả: Loại bỏ (lọc bỏ) sắt khỏi nước nhiễm sắt, làm phần tính cứng nước, sau lọc trong, khơng màu vàng đục, khơng mùi nước nhiễm sắt Hệ thống lọc đơn giản, chắn, độ bền cao, chi phí thấp, dễ làm 11 Thời gian thực dự án: 03 tháng (từ 24/09/2016 đến 22/12/2016) 12 Nội dung hoạt động dự án Thời gian Thực Tên hoạt động Nội dung Hoạt động 1: Khảo sát thực tế, đưa ý tưởng Tìm hiểu sơ bản, xã có nguồn nước nước cứng bị nhiễm sắt, cảm giác người dân sinh hoạt nước cứng nhiễm sắt, phương pháp xử lý nước nhiễm sắt người dân Hoạt động 2: Duyệt ý tưởng Lĩnh vực hóa học “Ứng dụng kiến thức hóa học để loại bỏ sắt làm mềm nước cứng nhằm cung cấp nước sinh hoạt cho người dân miền núi có điều kiện kinh tế khó khăn” Hoạt động 3: Khảo sát thực tế giáo viên hướng dẫn Hoạt động 4: Thực hành Hoạt động 5: Phân tích kết thực hành Khảo sát cách đối phó với nước sinh hoạt bị nhiễm sắt nước cứng số hộ dân Từ 05/9 đến 15/9/2016 18/09/2016 Từ 24/9 đến 30/9/2016 Kết dự kiến đạt Báo cáo khảo sát, đánh giá, ý tưởng Hội đồng KH trường THPT cho phép triển khai dự án Báo cáo khảo sát, đánh giá Thực hành cách loại bỏ sắt khỏi nước sinh hoạt tìm hiểu học hỏi Từ 01/10 đến 05/10/2016 Báo cáo thực hành Phân tích so sánh ưu điểm, nhược điểm cách đối phó với nước nhiễm sắt người dân Từ 06/10 đến 10/10/2016 Ứng dụng kiến thức hóa học để loại bỏ sắt làm mềm nước cứng nhằm cung cấp nước sinh Nhân lực Nhóm học sinh Hội đồng KH trường THPT Nhóm học sinh giáo viên hướng dẫn Nhóm học sinh giáo viên hướng dẫn Nhóm học sinh giáo viên hướng Hoạt động 6: Thực hành theo phương pháp mà nhóm đưa (Ứng dụng kiến thức hóa học để loại bỏ sắt làm mềm nước cứng nhằm cung cấp nước sinh hoạt cho người dân miền núi có điều kiện kinh tế khó khăn) Hoạt động 7: Hoàn thànhdự án Hoạt động 8: Duyệt dự án Hoạt động 9: Báo cáo dự án thức hoạt cho người dân miền núi có điều kiện kinh tế khó khăn dẫn Từ 11/10 đến 24/11/2016 Báo cáo thực hành Chỉ ưu điểm việc lọc bỏ sắt làm mềm nước cứng cát, than tre, sỏi Nhóm học sinh Từ 25/11 đến 10/12/2016 Đúng bố cục, hướng dẫn Nhóm học sinh Báo cáo dự án với Hội đồng KH trường THPT 11/12/2016 Hội đồng KH trường THPT cử thi cấp tỉnh Hội đồng KH trường THPT Tổ chức thi cấp tỉnh Từ 06/01 đến 10/01/2017 Dự án BTC cử thi cấp Quốc gia Ban giám khảo học sinh Thực hành theo ý tưởng Làm đề cương, viết dự án báo cáo Làm gian trưng bày II Giới thiệu tổng quan vấn đề nghiên cứu Lý chọn dự án huyện biên giới giáp Lào, giao thông lại chưa thuận tiện Đời sống kinh tế người dân khó khăn thiếu thốn ( huyện nghèo tỉnh, đất nước) Nước sinh hoạt nhu cầu thiết yếu thiếu bà Trong huyện ., hệ thống nước dẫn xã xã khác chưa có nước để dùng Khơng phải gia đình có điều kiện để mắc nước trả tiền dùng nước hàng tháng Đa phần bà nhân dân dùng nguồn nước sinh hoạt từ nước giếng, nước suối Mà chủ yếu nước giếng, xã Mường Lạn, Mường Lèo, Dồm Cang, Huổi Khăng, ., Pom Khăng Thuộc huyện dù bà đào giếng để lấy nước sinh hoạt, nhiên nước giếng có vị tanh, màu vàng đục nước có hàm lượng sắt cao, qua khảo sát 60 giếng bản, xã có đến 40/60 giếng nước bị nhiễm sắt 55/60 giếng đun nấu thấy có cặn vơi cứng đáy nồi (nước cứng), Trong 40 giếng có nước nhiễm sắt đồng thời nước cứng, gây ảnh hưởng không tốt đến chất lượng nước ăn uống, sinh hoạt sản xuất, ảnh hưởng đến sức khỏe người dân mà ảnh hưởng đến vật dụng hàng ngày bà Dùng để ăn uống khơng an toàn, nước nhiễm sắt giặt dũ lâu dài quần áo đổi màu, ố vàng, nhanh mục, nhanh rách, tay tiếp xúc với nước nhiễm sắt thường xuyên bị đen móng tay, dùng để đánh rửa mặt vị gây buồn nơn, gây đau mắt Với nước cứng: Khi nước cứng tạm thời xâm nhập vào thể qua đường ăn, uống muối bicarbonat bị phân hủy tạo thành muối cacbonat kết tủa Những kết tủa không thấm qua thành ruột, động mạch tích tụ phận người, lâu ngày tạo thành sỏi làm tắc đường động mạch, tĩnh mạch gây nguy hiểm đến sức khỏe Trong sinh hoạt hàng ngày: Nước cứng gây nhiều bất tiện Nước cứng làm giảm khả tạo bọt xà phòng, làm quần áo chóng hỏng, làm cho trà, cafe thức ăn bị vị, tạo lớp mảng bám bát, đũa dụng cụ sinh hoạt… Hình 1: Một số hình ảnh nước bị nhiễm sắt Hình 2: Nước cứng gây cặn vơi ấm nước (Nước nhiễm sắt sử dụng nước chè khô nhựa chuối nhỏ vào nước, thấy chuyển sang màu tím nước nhiễm sắt Hoặc dự án nhóm nghiên cứu phát sử dụng gạo nếp cẩm làm thuốc thử tượng màu đặc trưng nước nhiễm sắt, nước cứng nhận biết trình đun nấu thấy xuất mảng cặn vơi cứng đáy nồi) Nhóm nghiên cứu chúng em đặt câu hỏi làm cách loại bỏ sắt làm mềm nước cứng để cung cấp nước sinh hoạt cho người dân miền núi có điều kiện kinh tế khó khăn, xua nỗi lo bệnh tật bất tiện dùng nguồn nước sinh hoạt nước cứng bị nhiễm sắt, mà phải hiệu cao, thân thiện với môi trường, chế tạo đơn giản, dễ làm, chi phí thấp, tiện dụng, thau rửa dễ dàng, suy nghĩ câu hỏi chúng em liên tưởng đến kiến thức hóa học học đọc phản ứng oxi hóa khử Sắt Hợp chất sắt Nước cứng chúng em định chọn dự án thuộc lĩnh vực hóa học với tên dự án: ỨNG DỤNG KIẾN THỨC HÓA HỌC ĐỂ LOẠI BỎ SẮT VÀ LÀM MỀM NƯỚC CỨNG NHẰM CUNG CẤP NƯỚC SINH HOẠT CHO NGƯỜI DÂN MIỀN NÚI CÓ ĐIỀU KIỆN KINH TẾ KHÓ KHĂN Giả thuyết khoa học, mục đích nghiên cứu kết mong đợi 2.1 Giả thuyết khoa học Nếu nghiên cứu thành công dự án loại bỏ sắt khỏi nước nhiễm sắt làm mềm nước để cung cấp nước sinh hoạt cho bà 2.2 Mục đích nghiên cứu Làm quen với phương pháp nghiên cứu khoa học, phát triển tư logic, vận dụng kiến thức hóa học vào giải vấn đề thực tiễn từ thực tiễn củng cố lại kiến thức Vận dụng kiến thức mơn hóa học để xử lý nước nhiễm sắt nước cứng Sản phẩm nghiên cứu có tính ứng dụng thực tế cao, tuyên truyền cho học sinh biết yêu quê hương đất nước, biết vận dụng kiến thức hóa học để giúp cải thiện sống, tiết kiệm chi phí sinh hoạt cho bà nhân dân vốn nhiều thiếu thốn vất vả Kết dự án góp phần quản lý sử dụng nguồn tài nguyên nước tự nhiên cách hiệu quả, tránh lãng phí, góp phần hạn chế nhiễm mơi trường nước 2.3 Kết mong đợi Sắt, số ion kim loại ( Cu 2+, Ca2+, Mg2+…) tạp chất lơ lửng khác loại bỏ khỏi nước Các phương pháp nghiên cứu Để thực dự án nhóm nghiên cứu sử dụng số phương pháp sau đây: - Phương pháp điều tra, khảo sát thu thập thơng tin - Phương pháp phân tích, tổng hợp - Phương pháp so sánh - Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm (thực hành) Đối tượng, vật liệu, dụng cụ trình thực nghiệm 4.1 Đối tượng: Nước giếng (nước sinh hoạt) bị nhiễm sắt Nước giếng vừa bị nhiễm sắt vừa nước cứng Hình 3: Nước bị nhiễm sắt 4.2 Vật liệu, dụng cụ - Một số vật liệu cụng cụ a) Cát b) Xô nhựa c) Sỏi e) Dùi sắt d) Than củi tre f) Giá đỡ kim loại g) Vòi hoa sen, ống nhựa, băng tan… Hình 4: Một số vật liệu dụng cụ - Ngồi số dụng cụ khác xô chứa nước lọc, máy bơm nước, cút nối, keo… III Quá trình nghiên cứu thảo luận Cơ sở khoa học - Trong nước ngầm sắt thường tồn dạng ion, sắt có hố trị II (Fe 2+) thành phần muối hoà tan như: Fe(HCO3)2, FeSO4…Hàm lượng sắt có nguồn nước ngầm thường cao phân bố khơng đồng lớp trầm tích đất sâu Nước có hàm lượng sắt cao làm cho nước có mùi có màu vàng, gây ảnh hưởng không tốt đến chất lượng nước ăn uống sinh hoạt sản xuất - Các hợp chất vơ ion sắt hố trị II gồm: FeS, Fe(OH) 2, FeCO3, Fe(HCO3)2, FeSO4…Các hợp chất vô ion sắt hoá trị III: Fe(OH) 3, FeCl3 … Trong Fe(OH)3 chất keo tụ, bơng cặn màu vàng, không tan nước, nên dễ dàng tách bỏ trình lọc vật liệu lọc Vì hợp chất vơ sắt hồ tan nước hồn tồn xử lý phương pháp oxi hoá - Nước cứng loại nước tự nhiên có chứa nhiều nguyên tố Canxi Magie Nước cứng nhận biết dễ dàng quan sát thấy sau thời gian đun nấu đáy nồi xuất lớp cặn cứng màu trắng, bong mảng - Nước cứng chia làm hai loại: Nước cứng tạm thời nước cứng vĩnh cửu: + Nước cứng tạm thời nước cứng mà làm mềm cách đun nóng Bởi nước cứng tạm thời chứa muối bicacbonat canxi magie Những muối tác dụng nhiệt độ tạo thành muối cacbonat kết tủa, CO H2O Chính điều làm giảm độ cứng nước: + Nước cứng vĩnh cửu: Nước cứng vĩnh cửu cấu tạo từ muối ion magie, canxi với gốc anion axit mạnh Cl-, SO42- Các muối không tạo kết tủa nhiệt độ cao, bị đun sơi nước cứng vĩnh cửu khơng giảm độ cứng +Nước cứng tồn phần: Thông thường nước đồng thời tồn thành phần nước cứng tạm thời nước cứng vĩnh cửu Gộp chung lại gọi nước cứng toàn phần - Để loại bỏ sắt làm mềm nước cứng ta thực bước sau: Bước nước nhiễm sắt: Làm thoáng Trong nước ngầm, sắt (II) bicacbonat muối khơng bền, dễ dàng thuỷ phân thành sắt (II) hiđroxit theo phản ứng: Fe(HCO3)2 + 2H2O → Fe(OH)2+ 2H2CO3 Nếu nước có oxi hồ tan, sắt (II) hiđroxit bị oxi hố thành sắt (III) hđroxit theo phản ứng: 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 → 4Fe(OH)3 ↓ Sắt (III) hiđroxit nước kết tủa thành cặn màu vàng, không tan nước Bước nước cứng: - Khi bơm nước lên ta hòa vào lượng muối Na 2CO3 (còn gọi soda) thích hợp với độ cứng nguồn nước (khoảng thìa cà phê/20 lít) thấy xuất hạt nhỏ màu trắng lắng xuống vàng, đen chất bẩn sắt nên phải thay cuộn lọc liên tục, cuộn lọc có giá 60.000 – 80.000 đồng, mà máy nhanh hỏng phải sửa thường xuyên, giá lần sửa không 600.000 đồng, nước sinh hoạt hàng ngày dùng nhiều nên lại thêm tiền điện Có tháng gia đình ông gồm người mà dùng hết 500.000 đến 600.000 đồng tiền điện Thực nghiệm: Tiến hành thực hành phương pháp loại bỏ sắt cách cho phèn chua vào nước nhiễm sắt mà nhóm nghiên cứu tìm hiểu a) Cho phèn chua vào nước nhiễm sắt, khuấy đều, đợi lắng (Lưu ý: Phèn chua cho lượng nhỏ) a) Cho phèn chua vào nước nhiễm sắt b) Khuấy c) Đợi lắng Hình 7: Cho phèn chua vào nước nhiễm sắt, khuấy đều, đợi lắng b) Chắt lấy nước cho gạo nếp cẩm vào ngâm đến để thử màu Hình 8: Chắt lấy nước cho gạo nếp cẩm vào để thử màu Kết quả: Hình nước khơng chứa sắt, nước ngâm gạo nếp cẩm có màu tím nước phèn chua có mơi trường axit Phân tích so sánh kết đối phó với nước nhiễm sắt bà * Ưu điểm: Với cách xây bể lọc xi măng dùng phèn chua để xử lý nước nhiễm sắt: Loại sắt số tạp chất khác, với cách dùng nước sạch, dùng máy lọc nước, hay trở nước nơi khác không nhiễm sắt để dùng sinh hoạt đương nhiên bà dùng nguồn nước sạch, không bị nhiễm sắt * Nhược điểm: Với tất cách tốn khoản chi phí định tùy cách cụ thể, với cách xây bể lọc xi măng thau rửa cát sỏi bị bẩn sau sử dụng vất vả khó khăn, với cách dùng phèn chua làm nước sản phẩm nước thu có mơi trường axit ⇒ Để khắc phục nhược điểm nhóm nghiên cứu liên tưởng đến tự nhiên chỗ nước chảy qua cát sạch, chúng em nghiên cứu tạo hệ thống lọc loại bỏ sắt khỏi nước hiệu quả, nguồn gốc từ thiên nhiên, mà không cần tốn xây bể lọc xi măng, lọc sắt thực tế hệ thống lọc loại bỏ số tạp chất khác chí ion kim loại khác Nhóm nghiên cứu suy nghĩ thảo luận thống dùng xô nhựa để chứa cát, than củi tre, sỏi, để lọc sắt số tạp chất khác để bà có nguồn nước phục vụ việc ăn uống, sinh hoạt đảm bảo, ổn định Thực nghiệm theo cách mà nhóm nghiên cứu đưa (dùng xơ nhựa chứa cát, than củi tre, sỏi để lọc nước sinh hoạt) Hình 9: Nước nhiễm sắt cần lọc 5.1 Các bước tiến hành: a) Chuẩn bị vật liệu than củi tre a) Đốt cháy tre b) Than cháy cho vào nước nguội c) Vớt than nguội xô Hình 10: Đốt tre lấy than (Lưu ý: Khi lấy than tre cháy nhúng nước để lấy than, để than tre tự nguội từ từ thu tàn tro không thu than) b) Rửa cát sỏi a) Rửa sỏi b) Rửa cát Hình 11: Rửa sỏi cát c) Nung đỏ dùi sắt sau đục lỗ nhỏ đáy xô để nước sau lọc từ lỗ Hình 12: Đục lỗ cho xô nhựa (Lưu ý: số lượng lỗ đục vừa phải, nhiều lỗ, xô không bền nhanh vỡ, q nước lọc khơng kịp, để nước kịp thời với công suất bơm nước vào máy bơm gia đình ta tăng thể tích xơ chứa, máy bơm nước vào cơng suất lớn ta dùng xơ tích lớn Cơng suất lọc hệ thống tương đương với công suất máy bơm nước) d) Đổ lớp vật liệu vào: - Lớp sỏi dày khoảng cm Hình 13: Lớp sỏi - Lớp than tre dày khoảng cm Hình 14: Lớp than củi tre - Lớp cát dày khoảng 20 cm Hình 15: Lớp cát e) Làm xô chứa nước làm mềm hệ thống vòi hoa sen để làm tăng diện tích tiếp xúc nước với khơng khí Hình 16: Xô chứa nước làm mềm hệ thống vòi hoa sen f) Hồn thiện sản phẩm tiến hành lọc Hình 17: Sản phẩm hồn thiện lọc nước - Đối với hộ dân có nhu cầu loại bỏ sắt khỏi nước sinh hoạt tiến hành lọc theo sơ đồ 1: Nước giếng Bơm lên Vòi hoa sen (Mục đích tăng diện tích tiếp xúc nước với oxi để tạo Fe(OH)3↓) Xuống hệ thống lọc Cát (giữ lại Fe(OH)3, tạp chất ) Than củi tre (giữ lại Fe(OH)3, ion Cu 2+, tạp chất ) Sỏi (hỗ trợ lọc, giữ không cho cát trơi xuống nước) Xơ chứa thể tích 50 lít bể chứa nước - Đối với hộ dân có nhu cầu loại bỏ sắt kết hợp làm mềm nước sinh hoạt tiến hành lọc theo sơ đồ 2: Nước giếng Bơm lên Vòi hoa sen (Mục đích tăng diện tích tiếp xúc nước với oxi để tạo Fe(OH)3↓) Xơ chứa nước thể tích khoảng 50 ml (cho thìa bột Na 2CO3 vào xơ mục đích tạo MgCO3↓, CaCO3↓ - Lượng Na2CO3 nguồn nước mà nhóm nghiên cứu lấy mẫu tính tốn để Na2CO3 vừa đủ phản ứng ) Vòi hoa sen (tăng diện tích tiếp xúc nước với oxi để tạo Fe(OH)3↓) Xuống hệ thống lọc Cát (giữ lại Fe(OH)3, MgCO3↓, CaCO3↓, tạp chất ) Than củi tre (giữ lại Fe(OH)3, MgCO3↓, CaCO3↓, ion Cu 2+, tạp chất ) Sỏi (hỗ trợ lọc, giữ không cho cát trơi xuống nước) Xơ chứa thể tích 50 lít bể chứa nước g) Thử sản phẩm dự án: - Thử nước nhiễm sắt hay khơng sau lọc theo sơ đồ 1: * Cách 1: Quan sát so sánh mẫu nước thị giác, vị giác, khứu giác - Nước nhiễm sắt: Màu ngả vàng, mùi Hình ảnh 18: Nước nhiễm sắt - Nước nhiễm sắt cho phèn chua vào đợi lắng: Hiện tượng có bơng cặn màu vàng lắng xuống đáy, có váng cặn lên Hình 19: Nước nhiễm sắt, cho phèn chua vào, đợi lắng - Nước nhiễm sắt lọc qua hệ thống lọc: Nước trong, khơng mùi tanh, khơng có cặn Hình 20: Nước nhiễm sắt lọc qua hệ thống lọc - Quan sát theo thứ tự: Nước nhiễm sắt cho phèn chua vào (1), nước nhiễm sắt (2), nước nhiễm sắt lọc (3) Hình 21: Hình ảnh so sánh nước xử lý phèn chưa gạn, nước nhiễm sắt, nước xử lý lọc * Cách 2: Thử nước gạo nếp cẩm (cách nhóm nghiên cứu phát hiện) Hình ảnh cho gạo nếp cẩm vào loại nước khác nhau: Nước nhiễm sắt, nước xử lý phèn gạn lấy nước trong, nước lọc, nước máy - Cho gạo nếp cẩm vào nước nhiễm sắt: Hiện tượng sau phút thấy xuất màu đen xỉn, mẫu nước khác khơng có tượng này, ngâm đến tiếng thấy xuất màu nâu vàng xỉn a) Sau phút b) Sau đến Hình 22: Ngâm gạo nếp cẩm nước nhiễm sắt - Cho gạo nếp cẩm vào nước xử lý phèn (Ngâm đến giờ): Hiện tượng cho màu tím Hình 23: Ngâm gạo nếp cẩm nước xử lý phèn - Cho gạo nếp cẩm vào nước nhiễm sắt lọc ngâm đến giờ: Hiện tượng cho màu đỏ nâu tươi Hình 24: Ngâm gạo nếp cẩm nước nhiễm sắt lọc - Cho gạo nếp cẩm vào nước máy ngâm đến giờ: Hiện tượng cho màu đỏ nâu tươi tương tự nước nhiễm sắt lọc Hình 25: Ngâm gạo nếp cẩm nước máy - So sánh màu gạo nếp cẩm ngâm nước máy, nước nhiễm sắt lọc, nước nhiễm sắt, nước xử lý phèn a) Nước nhiễm sắt lọc (1) b) Nước máy (1), Nước nhiễm sắt (2) Nước nhiễm sắt lọc (2) c) Nước máy (1), Nước nhiễm sắt lọc (2), nước nhiễm sắt (3), nước xử lý phèn(4) Hình 26: So sánh màu nước ngâm gạo nếp cẩm ngâm mẫu nước khác Sau thử màu với gạo nếp cẩm thấy nước xử lý phèn chua (4) có màu tím phèn chua tạo môi trường axit, nên dùng nước xử lý phèn để tắm giặt sinh hoạt Nước nhiễm sắt chưa xử lý (3) cho màu nâu vàng xỉn có màu nước nhiễm sắt để lâu khơng khí có hình thành Fe(OH) kết tủa dạng cặn màu vàng trộn với màu đỏ nâu tươi đặc trưng gạo nếp cẩm nên màu thu nâu vàng xỉn Nước máy nước lọc đem ngâm gạo nếp cẩm cho màu đỏ nâu tươi tương tự chứng tỏ sau lọc nước thu được loại bỏ hoàn toàn sắt * Cách 3: Thử nhựa chuối Hình 27: So sánh màu mẫu nước sau nhỏ đến giọt nhựa chuối: Nước máy (1), nước nhiễm sắt lọc (2), nước nhiễm sắt (3) Kết luận: Sau nhỏ nhựa chuối, nước nhiễm sắt chuyển sang màu tím đậm, nước máy nước sau lọc khơng chuyển sang màu tím, chứng tỏ khơng sắt * Cách 4: Thử NaOH rắn Hình 28: Nước nhiễm sắt sau cho NaOH Nước nhiễm sắt cho NaOH rắn vào tạo kết tủa Fe(OH) Fe(OH)3 (phương pháp nhận biết ion sắt dung dịch) Nước lọc cho NaOH rắn khơng xuất kết tủa, chứng tỏ khơng sắt nước - Thử tính cứng nước: Nước sau lọc theo sơ đồ cho Na 2CO3 khơng thấy cặn lắng màu trắng chứng tỏ nước cứng làm mềm * Kết luận: Từ cách thử kết cho thấy sắt loại bỏ hoàn toàn khỏi nước Nước cứng làm mềm phần lớn - Khi sử dụng hệ thống lọc cần lưu ý cần thau rửa cát, sỏi quan sát thấy phía cát có vết nâu đỏ sắt đọng lại nhiều, thay than củi tre sau 3-4 tháng sử dụng 5.2 Phân tích kết quả: + Ưu điểm: Dễ làm, chi phí thấp, loại bỏ hồn tồn sắt khỏi nước, ngồi loại bỏ số ion kim loại tạp chất khác, làm mềm nước cứng, cung cấp cho bà nguồn nước sinh hoạt lành chất lượng tốt Kết cho thấy cách lọc sắt khỏi nước bị nhiễm sắt làm mềm nước cứng tốt, phù hợp với ý tưởng, mục đích mà nhóm đề xuất từ đầu + Nhược điểm: Chưa hoàn toàn loại bỏ vi sinh vật nhỏ bé có nước, nhiên nhược điểm hồn tồn khơng ảnh nước lọc dùng để sinh hoạt, dùng để ăn uống đun sơi IV Kết luận Qua q trình nghiên cứu từ khảo sát thực tế đến thực nghiệm kiểm chứng nhóm chúng em tìm cách loại bỏ sắt giảm tính cứng nước sinh hoạt người dân tốt Cách phù hợp với người dân nghèo, người dân vùng sâu vùng xa dễ làm, bà dễ dàng tự làm cho gia đình mình, sản phẩm có độ bền cao với mức chi phí thấp Kết dự án vượt mong đợi, lọc sắt, hệ thống lọc loại bỏ tạp chất, ion Cu2+, làm mềm nước cứng trước lọc cho Na 2CO3 vào nước (loại bỏ Ca2+, Mg2+) Phát cách thử nước nhiễm sắt gạo nếp cẩm đơn giản, sở nhận biết nguồn nước có bị nhiễm sắt hay khơng người dùng có cách sử dụng lọc nước hợp lý Sáng tạo sử dụng xô nhựa làm vật chứa gọn nhẹ, giảm bớt cồng kềnh hệ thống lọc, tận dụng phế thải than củi tre vốn bỏ đi, trở thành vật liệu lọc hữu ích Sản phẩm nghiên cứu có tính ứng dụng thực tế cao, thân thiện với môi trường, tuyên truyền cho học sinh biết yêu quê hương đất nước, biết vận dụng kiến thức hóa học để giúp cải thiện sống, tiết kiệm chi phí sinh hoạt cho bà nhân dân vốn nhiều thiếu thốn vất vả Kết dự án góp phần quản lý sử dụng nguồn tài nguyên nước tự nhiên cách hiệu quả, tránh lãng phí, góp phần hạn chế nhiễm mơi trường nước Qua dự án nhóm nghiên cứu chúng em thực hiểu biết phương pháp nghiên cứu dự án V Kiến nghị Huyện huyện thành lập xếp vào diện huyện nghèo tỉnh Sơn La lần thứ hai trường THPT triển khai tham gia NCKHKT Vì chúng em mong hội đồng khoa học sở giáo dục tỉnh Sơn La phê duyệt dự án, tạo điều kiện cho nhóm học sinh nghiên cứu chúng em giao lưu học hỏi NCKHKT với trường bạn Nhóm học sinh thực dự án chân thành cảm ơn! Nhóm học sinh thực Tòng Duy Mạnh Lò Mạnh Khải TÀI LIỆU THAM KHẢO - Sách giáo khoa Hóa học lớp 12 bản, nhà xuất giáo dục năm 2006 - Sách giáo khoa Hóa học lớp 12 nâng cao, nhà xuất giáo dục năm 2007 - Sách tập Hóa học lớp 12 bản, nhà xuất giáo dục năm 2007 - Sách tập Hóa học lớp 12 nâng cao, nhà xuất giáo dục năm 2007 - Sách giáo khoa Hóa học lớp 10 bản, nhà xuất giáo dục năm 2006 - Sách giáo khoa Hóa học lớp 10 nâng cao, nhà xuất giáo dục năm 2007 - Sách tập Hóa học lớp 10 bản, nhà xuất giáo dục năm 2007 - Sách tập Hóa học lớp 10 nâng cao, nhà xuất giáo dục năm 2007 - Mạng Internet tìm hiểu tượng nước nhiễm sắt, nước cứng tìm hiểu số kĩ thuật xử lý nước nhiễm sắt, nước cứng NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG NCKHKT CẤP TRƯỜNG ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Chủ tịch hội đồng NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG NCKHKT CẤP TỈNH ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Chủ tịch hội đồng \ ... kiến thức hóa học học đọc phản ứng oxi hóa khử Sắt Hợp chất sắt Nước cứng chúng em định chọn dự án thuộc lĩnh vực hóa học với tên dự án: ỨNG DỤNG KIẾN THỨC HÓA HỌC ĐỂ LOẠI BỎ SẮT VÀ LÀM MỀM NƯỚC... nhiễm sắt người dân Từ 06/10 đến 10/10/2016 Ứng dụng kiến thức hóa học để loại bỏ sắt làm mềm nước cứng nhằm cung cấp nước sinh Nhân lực Nhóm học sinh Hội đồng KH trường THPT Nhóm học sinh giáo... án loại bỏ sắt khỏi nước nhiễm sắt làm mềm nước để cung cấp nước sinh hoạt cho bà 2.2 Mục đích nghiên cứu Làm quen với phương pháp nghiên cứu khoa học, phát triển tư logic, vận dụng kiến thức hóa