ساخت غشا تصفیه آب
فقدان دسترسی به آب تمیز و بهداشتی در کشورهای در حال توسعه، اولویت توسعه و استفاده از فناوری های جدید را بیش از پیش مطرح می کند. استفاده از فناوری های نوین به خصوص فناوری نانو جهت کاهش اثرات سوء آلودگی های زیست محیطی، از موضوعات مهم و مورد تحقیق است. فناوری نانو با راهکارهای جدید خود اظهار می دارد که مواد با پایه نانو می توانند به فناوری های تصفیه آب ارزان قیمت‌تر، بادوامتر و مؤثرتری منجر شوند و بخشی از نیازهای کشورهای در حال توسعه را برآورده سازند.
سیزدهمین دوره از پروژه های دانش آموزی تبیان نیز با یاری خداوند و حضور پر شور شما دوستان و علاقمندان به پایان رسید اما کار ما هنوز تمام نشده است! این دوره نیز همچون سال های گذشته دوستان بسیاری با ثبت طرح ها و ایده های خلاقانه خود در منوی "پیشنهاد موضوع" ما را در ارتقای تنوع پروژه ها یاری نموده اند. هم چون گذشته بر آن شدیم تا با گردآوری این ایده های جالب، علاوه بر قدر دانی از این دوستان نوآور، زمینه ای را برای ایده پروری سایر پژوهشگران علاقمند فراهم آوریم. فراموش نکنید که ما همیشه منتظر طرح های جدید شما عزیزان هستیم.
نام ایده: ساخت غشا تصفیه آب
نام ارائه دهنده/دهند گان: ملیکا پرتو و نگین مسگری زاده
زمینه و نوع پروژه: زیست شناسی
درجه سختی: دشوار
نام مدرسه: دبیرستان غیر انتفاعی ادیب فرزانه
چکیده پروژه
هدف دانش آموزان از این پژوهش حاضر ساخت غشا تصفیه آب بود
مقدمه
فقدان دسترسی به آب تمیز و بهداشتی در کشورهای در حال توسعه، اولویت توسعه و استفاده از فناوری های جدید را بیش از پیش مطرح می کند. استفاده از فناوری های نوین به خصوص فناوری نانو جهت کاهش اثرات سوء آلودگی های زیست محیطی، از موضوعات مهم و مورد تحقیق است. فناوری نانو با راهکارهای جدید خود اظهار می دارد که مواد با پایه نانو می توانند به فناوری های تصفیه آب ارزان قیمت‌تر، بادوامتر و مؤثرتری منجر شوند و بخشی از نیازهای کشورهای در حال توسعه را برآورده سازند.
غشاء به معنای پوسته است و در واقع می توان غشاء را یک فیلتر در نظر گرفت که دارای نفوذپذیری انتخابی است و مانند سد عمل می کند. از فناوری های غشایی اولین بار برای فیلتراسیون آب شامیدنی ارتش آلمان استفاده شد. تحقیقات برای استفاده گسترده از این فناوری توسط کشور آمریکا مورد حمایت قرار گرفت و نهایتاً توسط شرکت میلی پور، اولین و بزرگ‌ترین تولید کننده میکروفیلتر، مورد بهره برداری قرار گرفت. در گذشته بیش‌ترین کاربرد میکروفیلتراسیون در صنایع نوشیدنی، استریلیزاسیون تجاری سرد برای مصارف دارویی و تأمین آب خالص در فرآیندهای نیمه‌رسانا بود. تا سال 1960 با وجود درک اصول اساسی غشاهای مدرن صنایع مهمی در این زمینه وجود نداشت تا اینکه به تدریج با رفع برخی از معایب آن ها نظیر قیمت بالا، فرآیندهای کند و زمان‌بر، غیر انتخابی بودن و... غشاها از آزمایشگاه به صنعت راه یافتند.
اساس فرآیندهای غشایی عبور مواد از میان صافی است، که این امر توسط یک نیروی رانشی صورت می گیرد. این رانش در فرآیندهای غشایی مختلف متفاوت است. در فرآیندهای غشایی میکروفیلتراسیون، اولترافیلتراسیون، نانوفیلتراسیون و اسمز معکوس که مورد بحث در اینجا است، اختلاف فشار نیروی رانشی عبور سیال است.
هدف
هدف دانش آموزان از این پژوهش حاضر ساخت غشا تصفیه آب بود
روش
پژوهش حاضر از لحاظ هدف کاربردی و از لحاظ روش از نوع پژوهش های آزمایشی بود. دانش آموزان در پژوهش حاضر ابتدا اقدام به سنتز نانو اکسید مس کردند. برای این کار ابتدا 5/2 مولار سود سوز آور و 3/0 مولار سولفات مس، هر کدام را در 100 سی سی آب مقطر با استفاده از هیتر حل کردند و سپس 20 میلی لیتر سولفات مس را برداشته و به آن قطره قطره سود سوز آور اضافه کردند، رنگ محلول از رنگ آبی کم رنگ به آبی پر رنگ تغییر کرد، سپس با کاغذ صافی آن را صاف کرده و در دمای 80 درجه خشک کردند. در مرحله بعد در کوره الکتریکی در دمای 400 درجه کلسینه کردند. در گام بعدی دانش آموزان اقدام به ساخت غشا کردند. برای این کار ابتدا 5 درصد از PVA را در آب حل کرده، سپس آلژینات سدیم و پلی وینیل پیرولیدن را در آن حل کردند. در مرحله بعد بهوسیله نانو الیاف الکتروریسی انجام دادند.
مهارت های کسب شده
1. آشنایی با شیوه انجام کار گروهی
2. آشنایی با شیوه های جستجو در اینترنت
3. آشنایی با شیوه انجام پژوهش و نوشتن مقاله
4. آشنایی با نحوه ارائه گزارش عملکرد
5. آشنایی با روش ایده یابی (توفان مغزی)
6. آشنایی با مهارت کاربرد ابزار و وسایل مورد نیاز
7. آشنایی با پروپوزال نویسی
8. آشنایی با نحوه انجام آزمایش
دانش آموزان در پژوهش حاضر از چه چیزی برای تصفیه آب استفاده کردند؟ غشا
1. خاک
2. غشا
3. الکتریسیته
4. گرما
مطالب مرتبط:
بررسی تأثیر زئولیت بر بهبود کیفیت تصفیه آب با هدف کاهش کلر
چگونه می توانید یک تصفیه خانه بسازید؟
تهیه کننده: مهدی رحمانی - تنظیم کننده: محبوبه همت
نام ایده: ساخت غشا تصفیه آب
نام ارائه دهنده/دهند گان: ملیکا پرتو و نگین مسگری زاده
زمینه و نوع پروژه: زیست شناسی
درجه سختی: دشوار
نام مدرسه: دبیرستان غیر انتفاعی ادیب فرزانه
هدف دانش آموزان از این پژوهش حاضر ساخت غشا تصفیه آب بود
مقدمه
فقدان دسترسی به آب تمیز و بهداشتی در کشورهای در حال توسعه، اولویت توسعه و استفاده از فناوری های جدید را بیش از پیش مطرح می کند. استفاده از فناوری های نوین به خصوص فناوری نانو جهت کاهش اثرات سوء آلودگی های زیست محیطی، از موضوعات مهم و مورد تحقیق است. فناوری نانو با راهکارهای جدید خود اظهار می دارد که مواد با پایه نانو می توانند به فناوری های تصفیه آب ارزان قیمت‌تر، بادوامتر و مؤثرتری منجر شوند و بخشی از نیازهای کشورهای در حال توسعه را برآورده سازند.
غشاء به معنای پوسته است و در واقع می توان غشاء را یک فیلتر در نظر گرفت که دارای نفوذپذیری انتخابی است و مانند سد عمل می کند. از فناوری های غشایی اولین بار برای فیلتراسیون آب شامیدنی ارتش آلمان استفاده شد. تحقیقات برای استفاده گسترده از این فناوری توسط کشور آمریکا مورد حمایت قرار گرفت و نهایتاً توسط شرکت میلی پور، اولین و بزرگ‌ترین تولید کننده میکروفیلتر، مورد بهره برداری قرار گرفت. در گذشته بیش‌ترین کاربرد میکروفیلتراسیون در صنایع نوشیدنی، استریلیزاسیون تجاری سرد برای مصارف دارویی و تأمین آب خالص در فرآیندهای نیمه‌رسانا بود. تا سال 1960 با وجود درک اصول اساسی غشاهای مدرن صنایع مهمی در این زمینه وجود نداشت تا اینکه به تدریج با رفع برخی از معایب آن ها نظیر قیمت بالا، فرآیندهای کند و زمان‌بر، غیر انتخابی بودن و... غشاها از آزمایشگاه به صنعت راه یافتند.
اساس فرآیندهای غشایی عبور مواد از میان صافی است، که این امر توسط یک نیروی رانشی صورت می گیرد. این رانش در فرآیندهای غشایی مختلف متفاوت است. در فرآیندهای غشایی میکروفیلتراسیون، اولترافیلتراسیون، نانوفیلتراسیون و اسمز معکوس که مورد بحث در اینجا است، اختلاف فشار نیروی رانشی عبور سیال است.
هدف دانش آموزان از این پژوهش حاضر ساخت غشا تصفیه آب بود
روش
پژوهش حاضر از لحاظ هدف کاربردی و از لحاظ روش از نوع پژوهش های آزمایشی بود. دانش آموزان در پژوهش حاضر ابتدا اقدام به سنتز نانو اکسید مس کردند. برای این کار ابتدا 5/2 مولار سود سوز آور و 3/0 مولار سولفات مس، هر کدام را در 100 سی سی آب مقطر با استفاده از هیتر حل کردند و سپس 20 میلی لیتر سولفات مس را برداشته و به آن قطره قطره سود سوز آور اضافه کردند، رنگ محلول از رنگ آبی کم رنگ به آبی پر رنگ تغییر کرد، سپس با کاغذ صافی آن را صاف کرده و در دمای 80 درجه خشک کردند. در مرحله بعد در کوره الکتریکی در دمای 400 درجه کلسینه کردند. در گام بعدی دانش آموزان اقدام به ساخت غشا کردند. برای این کار ابتدا 5 درصد از PVA را در آب حل کرده، سپس آلژینات سدیم و پلی وینیل پیرولیدن را در آن حل کردند. در مرحله بعد بهوسیله نانو الیاف الکتروریسی انجام دادند.
مهارت های کسب شده
1. آشنایی با شیوه انجام کار گروهی
2. آشنایی با شیوه های جستجو در اینترنت
3. آشنایی با شیوه انجام پژوهش و نوشتن مقاله
4. آشنایی با نحوه ارائه گزارش عملکرد
5. آشنایی با روش ایده یابی (توفان مغزی)
6. آشنایی با مهارت کاربرد ابزار و وسایل مورد نیاز
7. آشنایی با پروپوزال نویسی
8. آشنایی با نحوه انجام آزمایش
دانش آموزان در پژوهش حاضر از چه چیزی برای تصفیه آب استفاده کردند؟ غشا
1. خاک
2. غشا
3. الکتریسیته
4. گرما
مطالب مرتبط:
بررسی تأثیر زئولیت بر بهبود کیفیت تصفیه آب با هدف کاهش کلر
چگونه می توانید یک تصفیه خانه بسازید؟
تهیه کننده: مهدی رحمانی - تنظیم کننده: محبوبه همت
