铝盐和铁盐净水能力的探究.doc

. . . .铝盐和铁盐净水能力的探究一、研究背景和目的 随着科学的发展，时代的进步。人口迅速增长，人类赖以生存和发展的环境受到污染，环境问题从地域性走向全球性，因为我们“只有一个地球”。其中，水污染问题位于首位。近年来，水污染越来越严重，河流变得浑浊不堪。泥沙在水中清晰可见。由此可知，水污染及其严重。水是生命的源泉，没有水，我们的生活将无法继续下去。水资源污染是当今社会面临的一个重大问题。为了这一问题， 我们成了了一个化学课题小组，对铝盐和铁盐的净水能力进行探究。二、研究过程及方法1.实地考察 我们成立调查小组，利用假期进行实地考察，我们到了增江河岸，随机打了几桶水，收集起来，在观察期特点，并记录下来。后来到塘口村委会访问有关部门，得知塘口村村民是靠增江河岸设立的井房，用水泵抽水到过滤器，过滤器有三层都是沙石或活性炭，并没有用其他净水剂。因此我们得不到关于铝盐和铁盐的应用。 图1（流往增江河的河涌）图2（靠增江河岸设立的井房）2.资料调查研究小组分工合作，在百度查阅了相关的资料，了解铝盐和铁盐的净水原理，反应速率，净水效果比较等等，在整理获得的资料。3.铝盐和铁盐的净水作用实验（1）实验工具：3只250mL的烧杯（2）实验材料：收集到的河水、明矾、硫酸铁（3）实验步骤：把收集到的等量河水分别装在3只烧杯中；向其中2只烧杯分别加入等量的明矾，硫酸铁溶液，震荡，静置；分别记录2分钟和8分钟后的现象，进行比较。4.铁盐和亚铁盐净水效果比较实验。（1）实验工具：3只250mL的烧杯，胶头滴管（2）实验材料：泥沙，自来水，AgNO3溶液，Fe(NO3)3溶液，新制Fe(NO3)2溶液（3）实验步骤：分别向3只烧杯中加入少量等量泥沙，再加入等量自来水，震荡，静置，分别记录2分钟和5分钟的浑浊情况，再向3只烧杯滴加AgNO3溶液，记录沉淀情况。三、研究结果1.观察到的河水特征 我们的调查小组把收集起来的河水进行观察，水中有大量不溶于水的微粒，谁的颜色为浅绿色，浑浊，不透明。2.铝盐和铁盐的净水原理铝盐和铁盐究竟是何方神圣？他们真的能净水吗？研究小组通过查阅资料，得知铝盐和铁盐都可水解，生成氢氧化铁和氢氧化铝胶体，胶体粒子带电，能吸附水中的杂质，离子方程式为：Fe3+ +3H2O=Fe(OH)3（胶体）+3H+ Al3+ +3H2O=Al(OH)3（胶体）+3H+3铝盐和铁盐的净水作用实验我们拿河水进行铝盐和铁盐净水作用实验，其实验结果如下表所示：不加试剂加入明矾加入硫酸铁溶液2min无明显现象 有明显沉淀，溶液变半透明有明显沉淀，溶液变半透明8min河水仍然浑浊，略有沉淀溶液变透明，沉淀在底部溶液变透明，沉淀在底部，但清洁程度比明矾略差 由上表可知：加入铝盐和铁盐后，有明显的净水效果，它就像活性炭一样，疏松多孔的物质容易吸附小颗粒杂质。所以，我们在生活中可以用铝盐和铁盐净水。4.铝盐和铁盐净水效果的比较铝盐是铝离子水解生成氢氧化铝胶体，胶体吸附水中的杂质，但是过多摄入铝离子会导致老年痴呆。铁净水指的是高铁酸钠后者的强氧化性可以杀菌，被还原形成氢氧化铁胶体也和氢氧化铝胶体一样可以吸附杂质，虽然铝盐净水比铁盐好，但是更重要的是铁离子对人体没有像铝离子那样的毒性，所以近年来被更多地使用:Fe42- +8H+ +3eFe3+ +4H2O(被氧化者是构成病菌的物质) Fe3+ +3H2O=Fe(OH)3（胶体） +3H+5.高铁酸钠有什么功能高铁酸钠是6价铁盐，具有很强的氧化性，溶于水中能释放大量原子氧，从而非常有效地杀灭水中的病菌和病毒。与此同时，自身被还原新态的Fe(OH)3，这是一种品质优良的无机絮凝剂，能高效的除去水中的细微悬浮物。实验证明，由于其强烈的氧化和絮凝共同作用，高铁酸盐的消毒和除污效果，全面优于含氯消毒剂和高锰酸盐。更为重要的是，它在整个对水的消毒和净化过程中，不产生任何对人体有害的物质。高铁酸盐被科学家人公认为绿色消毒剂。6.铝盐和铁盐有机结合聚合氯化铝铁是在铝盐和铁盐凝水解机理的基础上开出来的一种无机高分子凝剂，依据协同增效原理，加入单质铁离子或三氧化铁盒其他含铁化合物制成的一种新型高效混凝剂。它集铝盐和铁盐的各自优点，对铝离子和铁离子的形态都有明显改善，聚合成离子大大提高，取铝铁混凝剂各自对气浮操作有利之处，改善聚合氯化铝的混凝特性，对高浊度水和低温低浊水的净化处理效果特别明显，可不加碱性助剂或其它助凝剂。聚合氯化铝铁的性能和优点，主要表现为：（1）水解速度大，水和作用弱。形成的矾花密实，沉降速度快。受水温变化影响小，可以满足在流动过程中产生剪切力的要求。（2）固态产品为棕褐色，红褐色粉末。极易溶于水。（3）可有效去除水中残余的游离态铝离子。（4）适用范围广，生活用水，工业用水，生活饮用水和工业污水处理等。7.水资源合理利用除铝盐和铁盐外，亚铁盐也可做净水剂若向自来水中加入亚铁盐，亚铁离子首先与自来水中残留的氯气发生反应后生成铁离子，铁离子发生水解生成带正电的氢氧化铁胶体，氢氧化铁胶体再吸附水中小颗粒，从而达到净效果。不加试剂加Fe(NO3)3溶液加新制Fe(NO3)2溶液2min无明显现象有明显沉降，溶液表半透明有明显沉降，溶液表半透明5min河水仍然会在，略有沉降溶液半透明，沉淀在底部溶液半透明，沉淀在底部加入AgNO3 溶液有明显的白色沉淀有明显白色沉淀只有少量白色沉淀四、体会铝盐和铁盐就是如此，有净水作用。铝盐和铁盐的净水作用有实际性，实用性，科学性和前瞻化。化学世界中，铝盐和铁盐这两种有机的结合，更能产生净水的作用。可见化学世界中的奇妙。使我们对化学世界的奇妙产生了兴趣。兴趣是走向成功的最初一步。通过这次研究，我们都明白了化学海洋之中没有停顿的空间，只有不断前进，不断研究深入了解，才能取得成功。同时，我们也知道了团代合作的重要性，如果我们不合作，我们就不能完成这次研究性学习，我们会再接再例，做得更好。五、 参考文献：铝盐和铁盐的净水原理2009-6-19 百度网 铝盐和铁盐的净水作用2009-1-22 百度网 铝盐和铁盐的净水效果比较2010-7-3 百度网 高中化学（必修一）2010-5 人民教育出版社六、指导老师评价：该小组成员选题结合学习、生活实际，具有一定的研究价值，研究方案制订合理可行，方法选取得当，过程资料详实，研究结果较为客观准确，建议具有一定的可操作性，表现出了较强的创新意识和实践能力。研究性学习结题报告铝盐和铁盐净水能力的探究学校：华侨中学班别：高一（1）班组长：刘荣钊小组成员：刘荣钊、沈思莹、陈子聪、 朱丽华、刘文杰、江银凤、何晓婷、李宜龙、黄慧敏指导老师：郭雅琴欢迎您的光临，Word文档下载后可修改编辑.双击可删除页眉页脚.谢谢！希望您提出您宝贵的意见，你的意见是我进步的动力。赠语； 1、如果我们做与不做都会有人笑，如果做不好与做得好还会有人笑，那么我们索性就做得更好，来给人笑