Забруднена свинцем водопровідна вода як і раніше є проблемою в багатьох країнах світу, де звичайні фільтри для видалення свинцю можуть бути занадто дорогими для більшості людей. Допомогти міг би недорогий новий фільтр - якраз його і розробила група старшокласників.
Є надія, що фільтри можна буде продавати всього за долар.
Проект очолює Ребекка Бушуей, вчителька природничих наук у середній і старшій школі Баррі в американському Меріленді. Вона надихнулася переглядом відео, на якому жінка в Мічигані відкриває кран і випускає струмінь води, яка була коричневою від розчинених металів з труб її будинку.
Бушуей запитала учнів старшої школи з хімії, чи можуть вони винайти недорогий фільтр, що видаляє свинець з такої води.
Через ковидні обмеження в той час учні продовжили обговорення дизайну пристрою через Інтернет. Повернувшись у клас навесні 2021 року, вони надрукували на 3D-принтері прототип з біорозкладного пластику.
Розповідаємо, як зробити найпростіший фільтр для води в польових умовах.
Фільтр 76 мм, що вийшов, у довжину і прикручується до крана. У ньому використовується суміш порошку фосфату кальцію і йодиду калію, що міститься в серії шестикутних структур, через які вода закручується по спіралі.
Коли вода, що містить свинець, протікає через пристрій, свинець зв'язується з фосфатом кальцію, що призводить до утворення фосфату свинцю і вільного кальцію. Нейлонова сітка в нижній частині фільтра затримує фосфат свинцю - інертну тверду речовину. А ось кальцій, який нешкідливий, проходить.
Коли фосфат кальцію витрачено, розчинений у воді свинець вступає в реакцію з йодидом калію, в результаті чого вода стає жовтою. Ця візуальна підказка дозволяє домовласникам зрозуміти, що фільтр більше не працює і його необхідно замінити.
А ви знали, що чайний гриб очищає воду краще, ніж будь-які фільтри?
Майбутня версія пристрою буде включати мініатюрний спектрофотометр і світлодіод. Як тільки спектрофотометр виявить жовтий колір, світлодіод загориться. Є надія, що, коли фільтри будуть запущені у виробництво, їх можна буде продавати всього за $1.
«Зрештою, цей досвід показав учням, і що є проблеми, які вони можуть вирішити за допомогою науки», - сказала Бушуей.