鋁鹽和鐵鹽凈水能力的探究

1、鋁鹽和鐵鹽凈水能力的探究一.研究背景和目的隨著科學(xué)的發(fā)展，時(shí)代的進(jìn)步。人口迅速增長(zhǎng),人類賴以生存和發(fā)展 的環(huán)境受到污染，環(huán)境問(wèn)題從地域性走向全球性，因?yàn)槲覀儭爸挥幸粋€(gè)地 球”。其中，水污染問(wèn)題位于首位。近年來(lái)，水污染越來(lái)越嚴(yán)重，河流變 得渾濁不堪。泥沙在水中清晰可見(jiàn)。出此可知，水污染及其嚴(yán)重。水是生 命的源泉，沒(méi)有水，我們的生活將無(wú)法繼續(xù)下去。水資源污染是當(dāng)今社會(huì) 面臨的一個(gè)重大問(wèn)題。為了這一問(wèn)題，我們成了了一個(gè)化學(xué)課題小組， 對(duì)鋁鹽和鐵鹽的凈水能力進(jìn)行探究。二研究過(guò)程及方法1 實(shí)地考察我們成立調(diào)查小組，利用假期進(jìn)行實(shí)地考察，我們到了增江河岸，隨 機(jī)打了幾桶水，收集起來(lái)，在觀察期特點(diǎn)，并記錄下

2、來(lái)。后來(lái)到塘口村委 會(huì)訪問(wèn)有關(guān)部門，得知塘口村村民是靠增江河岸設(shè)立的井房，用水泵抽水 到過(guò)濾器，過(guò)濾器有三層都是沙石或活性炭，并沒(méi)有用具他凈水劑。因此 我們得不到關(guān)于鋁鹽和鐵鹽的應(yīng)用。圖1 （流往增江河的河涌）圖2 （靠增江河岸設(shè)立的丿i：房）2資料調(diào)査研究小組分工合作，在百度查閱了和關(guān)的資料，了解鋁鹽和鐵鹽的凈 水原理，反應(yīng)速率，凈水效果比較等等，在整理獲得的資料。3 鋁鹽和鐵鹽的凈水作用實(shí)驗(yàn)(1 )實(shí)驗(yàn)工具：3只250ml的燒杯(2) 實(shí)驗(yàn)材料：收集到的河水、明磯、硫酸鐵(3) 實(shí)驗(yàn)步驟：把收集到的等量河水分別裝在3只燒杯中；向其中 2只燒杯分別加入等量的明磯，硫酸鐵溶液，震蕩，靜置；分別

3、記錄2 分鐘和8分鐘后的現(xiàn)象，進(jìn)行比較。4.鐵鹽和亞鐵鹽凈水效果比較實(shí)驗(yàn)。(1) 實(shí)驗(yàn)工具：3只250ml的燒杯，膠頭滴管(2) 實(shí)驗(yàn)材料：泥沙，自來(lái)水，agno3溶液，fe(no3)3溶液，新制 fe(no3)2 溶液(3) 實(shí)驗(yàn)步驟：分別向3只燒杯中加入少量等量泥沙，再加入等量口來(lái) 水，震蕩，靜置，分別記錄2分鐘和5分鐘的渾濁情況，再向3只燒杯 滴加agnch溶液，記錄沉淀情況。三、研究結(jié)果1 觀察到的河水特征我們的調(diào)查小組把收集起來(lái)的河水進(jìn)行觀察，水屮有大量不溶于水的微粒，誰(shuí)的顏色為淺綠色，渾濁，不透明。2 鋁鹽和鐵鹽的凈水原理鋁鹽和鐵鹽究竟是何方神圣？他們真的能凈水嗎？研究小組通過(guò)查

4、閱資料，得知鋁鹽和鐵鹽都町水解，生成氫氧化鐵和氫氧化鋁膠體，膠體 粒子帶電，能吸附水中的雜質(zhì)，離子方程式為：fe3+ +3h2o= fe(oh)3 (膠體)+3h+al3+ 4-3h2o=ai(oh)3 (膠體)+3ft3.鋁鹽和鐵鹽的凈水作用實(shí)驗(yàn)我們拿河水進(jìn)行鋁鹽和鐵鹽凈水作用實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示:不加試劑加入明磯加入硫酸鐵溶液2min無(wú)明顯現(xiàn)象有明顯沉淀，溶液變半透 明有明顯沉淀，溶液變半透 明8min河水仍然渾濁，略有沉 淀溶液變透明，沉淀在底部溶液變透明，沉淀在底部, 但清潔程度比明磯略差由上表可知：加入鋁鹽和鐵鹽后，有明顯的凈水效果，它就像活性炭 一樣，疏松多孔的物質(zhì)容易吸附小

5、顆粒雜質(zhì)。所以，我們?cè)谏钪锌梢杂?鋁鹽和鐵鹽凈水。4 鋁鹽和鐵鹽凈水效果的比較鋁鹽是鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體，膠體吸附水中的雜質(zhì)，但是過(guò)多攝入鋁離子會(huì)導(dǎo)致老年癡呆。鐵凈水指的是高鐵酸鈉后者的強(qiáng)氧化性可以殺菌，被還原形成氫氧化鐵膠體也和氫氧化鋁膠體一樣可以吸附朵質(zhì),雖然鋁鹽凈水比鐵鹽好,但是更重要的是鐵離子對(duì)人體沒(méi)有像鋁離子那樣的毒性，所以近年來(lái)被更多地使用：fe42-4-8h+ +3e->fe3+ +4h2 0（被氧化者是構(gòu)成病菌的物質(zhì)）fe3+ +3h2o= fe（0h）3 （膠體）+3h +5 高鐵酸鈉有什么功能高鐵酸鈉是6價(jià)鐵鹽，具有很強(qiáng)的氧化性，溶丁水中能釋放人量原 子氧，從

6、而非常有效地殺滅水中的病菌和病毒。與此同時(shí)，自身被還原新 態(tài)的fe(0h)3,這是一種品質(zhì)優(yōu)良的無(wú)機(jī)絮凝劑，能高效的除去水中的 細(xì)微懸浮物。實(shí)驗(yàn)證明，由于其強(qiáng)烈的氧化和絮凝共同作用，高鐵酸鹽的 消毒和除污效果，全面優(yōu)于含氯消毒劑和高猛酸鹽。更為重要的是，它在 整個(gè)對(duì)水的消毒和凈化過(guò)程中，不產(chǎn)生任何對(duì)人體有害的物質(zhì)。高鐵酸鹽 被科學(xué)家人公認(rèn)為綠色消毒劑。6.鋁鹽和鐵鹽有機(jī)結(jié)合聚合氯化鋁鐵是在鋁鹽和鐵鹽凝水解機(jī)理的基礎(chǔ)上開(kāi)出來(lái)的一種無(wú) 機(jī)高分子凝劑，依據(jù)協(xié)同增效原理，加入單質(zhì)鐵離子或三氧化鐵盒其他含 鐵化合物制成的一種新型高效混凝劑。它集鋁鹽和鐵鹽的各自優(yōu)點(diǎn)，對(duì)鋁 離子和鐵離子的形態(tài)都有明顯改善，

7、聚合成離子大大提髙，取鋁鐵混凝劑 各白對(duì)氣浮操作有利之處，改善聚合氯化鋁的混凝特性，對(duì)高濁度水和低 溫低濁水的凈化處理效果特別明顯，可不加堿性助劑或其它助凝劑。聚合 氯化鋁鐵的性能和優(yōu)點(diǎn)，主耍表現(xiàn)為：(1)水解速度大，水和作用弱。 形成的磯花密實(shí)，沉降速度快。受水溫變化影響小，可以滿足在流動(dòng)過(guò)程 中產(chǎn)生剪切力的要求。(2)固態(tài)產(chǎn)品為棕褐色，紅褐色粉末。極易溶于 水。(3)可有效去除水屮殘余的游離態(tài)鋁離子。(4)適用范|韋|廣，生 活用水，工業(yè)用水，生活飲用水和工業(yè)污水處理等。7水資源合理利用除鋁鹽和鐵鹽外，亞鐵鹽也可做凈水劑若向口來(lái)水中加入亞鐵鹽，亞鐵離子首先與口來(lái)水中殘留的氯氣發(fā)生 反應(yīng)后生

8、成鐵離子，鐵離子發(fā)生水解生成帶正電的氫氧化鐵膠體，氫氧化 鐵膠體再吸附水中小顆粒，從而達(dá)到凈效果。不加試劑加 fe(no3)3 溶液加新制fe(no3)2 溶液2min無(wú)明顯現(xiàn)象有明顯沉降，溶 液表半透明有明顯沉降，溶 液表半透明5min河水仍然會(huì)在，溶液半透明，沉溶液半透明，沉略有沉降淀在底部淀在底部力na agno3 溶 液有明顯的白色沉 淀有明顯白色沉淀只有少量門色沉 淀四、體會(huì)鋁鹽和鐵鹽就是如此，有凈水作用。鋁鹽和鐵鹽的凈水作用有實(shí)際性, 實(shí)用性，科學(xué)性和前瞻化?；瘜W(xué)世界屮，鋁鹽和鐵鹽這兩種有機(jī)的結(jié)合, 更能產(chǎn)生凈水的作用?？梢?jiàn)化學(xué)世界中的奇妙。使我們對(duì)化學(xué)世界的奇妙 產(chǎn)生了興趣。興趣是走向成功的最初一步。通過(guò)這次研究，我們都明白了 化學(xué)海洋之中沒(méi)有停頓的空間，只有不斷前進(jìn)，不斷研究深入了解，才能取得成功。同時(shí)，我們也知道了團(tuán)代合作的重要性，如果我們不合作，我們就不能完成這次研究性學(xué)習(xí)，我們會(huì)再接再例，做得更好。五、參考文獻(xiàn):鋁鹽和鐵鹽的凈水原理2009-6-19百度網(wǎng)鋁鹽和鐵鹽的凈水作用2009-1-22百度網(wǎng)鋁鹽和鐵鹽的凈水效杲比較2010-7-3百度網(wǎng)高中化學(xué)（必修一）2010-5人民教育出版社六指導(dǎo)老師評(píng)價(jià)該小組成員選題結(jié)合學(xué)習(xí)、生活實(shí)際，具有一定的研究?jī)r(jià)值，研究方案制訂合理可行，方法選取得當(dāng)