Filtrowanie wody w celach spoywczych Analiza produktu rynkowego

Filtrowanie wody w celach spożywczych – Analiza produktu rynkowego i prototyp filtra Adam Jędrychowski Justyna Stępińska Patrycja Strach mgr Joanna Niemiec Zespół Szkół Chemicznych im. M. Skłodowskiej-Curie w Krakowie Technikum Chemiczne i Ochrony Środowiska nr 3

Skąd wziął się pomysł na przebadanie filtra ? My jak i wiele osób z naszego otoczenia zaczęliśmy korzystać z butelek filtrujących. Głównym powodem było zmniejszenia zużycia plastiku oraz chęć zadbania o naszą planetę. Już po kilku dniach użytkowania, odczuliśmy wzmożone pragnienie. Postanowiliśmy, więc przebadać filtr, aby mieć pewność, że to za jego sprawą chce nam się bardziej pić.

Co było badane? Badaniom została poddana woda kranowa przed i po przefiltrowaniu przez filty dostępne na rynku oraz filtr wykonany przez nas. Celem badań było sprawdzenie zmienności stężenia obecnych w wodzie jonów, takich jak: PO 4 3 - , NO 3 -, NH 4+ oraz Cl. Zdjęcia własnego autorstwa.

Jakie metody zostały użyte? Wykonano takie analizy jak: Konduktometryczny pomiar zasolenia Argentometryczne oznaczanie chlorków Spektrofotometryczny pomiar zawartości jonów PO 4 3 - , NO 3 i NH 4+ przy użyciu zestawu do szybkiego badania wody. -

Spektrofotometria UV-VIS to instrumentalna metoda analityczna, w której wykorzystuje się przejścia energetyczne zachodzące w cząsteczkach Są onewywołane absorpcją promieniowania elektromagnetycznego w zakresie nadfioletu (UV, 200 -380 nm), widzialnym (VIS, 380 -780 nm) lub bliskiej podczerwieni (0, 78 -30000 μm). Zdjęcie własnego autorstwa M. Wasielewska. Absorpcyjna Spektrofotometria Cząsteczkowa. Politechnika Gdańska. Dostępne w internecie: <https: //chem. pg. edu. pl/documents/175289/4236431/9 Absorpcyjna_Spektrofotometria> (dostęp 01. 02. 2020)

Konduktometria Przewodność właściwa (konduktywność) jest parametrem określającym zdolność wody do przewodzenia energii elektrycznej. Jej wartość jest zależna od ilości jonów zawartych w roztworze, a więc za pomocą pomiaru konduktometrycznego można ocenić zasolenie wody. Just 4 Growers, Nutrient Strength: EC, PPMs and TDS Explained [online], dostępne w internecie: <http: //www. just 4 growers. com/stream/plant-nutrition-and -growth enhancers/nutrient-strength-ec, -ppms-and-tds-explained. aspx> (dostęp 26. 04. 2020)

Zestaw do badania wody W badaniach użyto zestawu do analizy wody JBL Testlab. Metoda ich działania opiera się na dodawaniu do odmierzonej ilości cieczy badanej gotowych odczynników odmierzanych w kroplach, a następnie porównaniu barwy cieczy badanejz przygotowaną przez producenta skalą wzorców kolorystycznych. Należy jednak pamiętać o aspekcie dokładności, użycie opisanych testów pozwala jedynie, na uzyskanie przybliżonego wyniku. Zdjęcie własnego autorstwa

Miareczkowanie argentometryczne Zasadą metody Mohra jest reakcja chemiczna wytrącania osadu chlorku srebra z badanego roztworu zawierającego jony chlorkowe za pomocą mianowanego roztworu Ag. NO 3. Dzięki dokładnie znanemu stężeniu roztworu azotanu (V) srebra możliwe jest ilościowe oznaczenie zawartości chlorków w roztworze. + Ag + Cl → Ag. Cl↓

Prototyp filtra Filtr został wykonany z węgla aktywnego oraz naturalnego minerału z gromady krzemianów, należącego do grupy zeolitów – klinoptylolit w odpowiednich proporcjach. Jako spoiwo użyto 60% wodnego roztworu poli(tetrafluoroetylenu) w zawartości 5% masowych filtra. Do uformowania filtra użyto stężonego alkoholu izopropylowego. Z powstałych mieszanin zrobiono pastylki w prasie laboratoryjnej. Następnie suszono je w temperaturze 100⁰C przez 45 minut w celu odparowania alkoholu Zdjęcie własnego autorstwa

Wyniki badań produktu rynkowego ● Metoda Mohra: Zaobserwowano wzrost chlorków w wodzie przefiltrowanej przez dwa na trzy filtry ● Pomiar konduktometryczny: Zasolenie wzrosło po przefiltrowaniu przez każdy filtr ● Spektrofotometria UV-VIS: Zauważono wzrost jonów PO 43 -, spadek jonów NO 3 - oraz brak zmian + dla NH 4

Wyniki badań naszego prototypu filtra ● Metoda Mohra: W dwóch na trzy próby nie zaobserwowano zmian w stężeniu jonów chlorkowych ● Pomiar konduktometryczny: zasolenie nieznacznie wzrosło ● Spektrofotometria UV-VIS: 3 spadek stężenia jonów PO 4 i NO 3 Zdjęcie własnego autorstwa

Wnioski ● W badaniach filtra dostępnego na rynku, zauważono pozytywny spadek jonów NO 3 -, ale również negatywny wzrost anionów chlorkowych. ● Udało się opracować filtr, który ma niższy przyrost jonów Cl , jednakże słabiej niweluje azotany (V). ● Otrzymane wyniki, w każdym przypadku nie przekraczały norm dla wody pitnej. ● Stworzono dobrze rokującą alternatywę dla filtrów dostępnych na rynku.