§ 36. Прозрачная и мутная вода. Очистка мутной воды

Определения и обозначения

Прозрачная вода — вода, через которую хорошо видны находящиеся за ней предметы. Например, в стакане с чистой водой можно различить монетку или карандаш. Это определение помогает проверять воду не только по цвету, но и по видимости предметов.

Мутная вода — вода, в которой находятся мелкие частицы почвы, песка или других веществ, поэтому предметы видны плохо. Такая вода может быть почти бесцветной, но всё равно мутной. По этому признаку можно заметить, что в воде есть нерастворимые частицы.

Отстаивание — способ очистки воды, при котором тяжёлые частицы постепенно опускаются на дно. Воду оставляют в покое, чтобы сверху образовался более прозрачный слой. Этот способ удобен, когда нужно отделить крупную и тяжёлую муть без специального приспособления.

Фильтрование — способ очистки воды, при котором вода проходит через фильтр, задерживающий твёрдые частицы. Фильтром может служить фильтровальная бумага с маленькими порами. Так можно быстрее отделить частицы от воды и увидеть, что осталось на фильтре.

Как это устроено

Вода становится мутной, когда в неё попадает почва, песок или другое нерастворимое вещество. Частицы не исчезают и не растворяются, а остаются взвешенными в воде или постепенно оседают. Они мешают свету проходить прямо, поэтому предмет за стаканом виден хуже.

При отстаивании вода некоторое время находится без движения. На тяжёлые частицы действует сила тяжести, и они медленно опускаются на дно. Вверху остаётся слой с меньшим количеством частиц, поэтому он выглядит более прозрачным, хотя вода ещё может быть не полностью очищена.

Фильтрование устроено иначе: воду направляют через материал с маленькими порами. Молекулы воды проходят через эти отверстия, а достаточно крупные твёрдые частицы застревают между волокнами фильтра. Поэтому после фильтрования в воде становится меньше видимой мути, а на фильтре может появиться слой грязи.

После отстаивания верхний слой переливают очень осторожно. Если быстро наклонить стакан или перемешать воду, осадок со дна поднимется и снова распределится по всей воде. Тогда часть работы придётся выполнять заново, потому что вода опять станет мутной.

Фильтрование удаляет главным образом видимые твёрдые частицы. Растворённые вещества проходят вместе с водой, а некоторые микробы настолько малы, что тоже могут пройти через простой фильтр. Поэтому прозрачный вид ещё не доказывает, что воду безопасно пить: для питья нужна дополнительная обработка.

Признаки прозрачной и мутной воды и способы очистки

В таблице удобно сравнивать воду по наблюдаемым признакам и по способу очистки. Сначала смотрят, виден ли предмет и есть ли в воде твёрдые частицы, затем сравнивают результат отстаивания и фильтрования. Последний признак напоминает, что прозрачность не равна полной безопасности.

Разбор задач

Сравнение воды в двух стаканах

Условие. Нужно определить, какая вода прозрачная, а какая мутная, рассматривая один и тот же предмет через два стакана. Важно сравнивать образцы одинаковым способом, иначе вывод может быть неточным.

1. Поставьте за стаканами один предмет, например карандаш, на одинаковом расстоянии.
2. Посмотрите через первый стакан и отметьте, хорошо ли видны форма и детали предмета.
3. Повторите наблюдение через второй стакан, не меняя положение предмета.
4. Назовите прозрачной ту воду, через которую предмет виден лучше, а мутной — ту, через которую он виден хуже.

Ответ. Вода, через которую предмет хорошо виден, прозрачная. Вода, мешающая рассмотреть предмет, мутная, потому что в ней, вероятно, находятся частицы, рассеивающие свет.

Наблюдение за отстаиванием

Условие. Мутную воду нужно налить в стакан, оставить на некоторое время и описать изменения. По результату следует объяснить, почему частицы оказались на дне.

1. Налейте образец мутной воды в прозрачный стакан и запомните её первоначальный вид.
2. Поставьте стакан в спокойное место и не трогайте его некоторое время.
3. Рассмотрите дно и верхний слой: на дне должен появиться осадок, а вода сверху станет светлее.
4. Объясните результат действием силы тяжести: более тяжёлые частицы опустились вниз.

Ответ. При отстаивании частицы постепенно осели на дно, поэтому верхний слой стал более прозрачным. Переливать его нужно медленно, оставляя осадок в стакане.

Фильтрование мутной воды

Условие. Нужно очистить образец мутной воды с помощью воронки и фильтровальной бумаги, а затем сравнить воду до и после опыта. Работа требует аккуратности, потому что мокрая бумага может порваться.

1. Поместите фильтровальную бумагу в воронку и установите воронку над чистой ёмкостью.
2. Медленно наливайте мутную воду в середину фильтра, не заполняя его до края.
3. Дождитесь, пока вода пройдёт через поры бумаги, и рассмотрите результат.
4. Сравните образцы: вода после фильтрования должна быть прозрачнее, а частицы останутся на бумаге.

Ответ. Фильтр задержал твёрдые частицы почвы и песка, а вода прошла в чистую ёмкость. Полученная вода очищена от части видимой мути, но не становится автоматически питьевой.

Типичные ошибки

Считать любую бесцветную воду прозрачной — ошибка, потому что цвет не показывает, хорошо ли видны предметы. Так думают, когда смотрят только на внешний вид воды, а не проводят наблюдение. Проверьте себя: поставьте за стаканом предмет и оцените его видимость.

Перемешивать воду перед переливанием после отстаивания нельзя, так как осадок снова поднимется со дна. Ошибка возникает из-за желания перелить всю воду до последней капли. Наклоняйте ёмкость медленно и остановитесь, когда осадок приблизится к краю.

Наливать слишком много мутной воды на фильтр опасно для опыта. Бумага может переполниться, размокнуть или порваться, и частицы попадут в чистую ёмкость. Наливайте воду небольшими порциями и следите, чтобы её уровень не доходил до края фильтра.

Профильтрованную воду нельзя считать полностью пригодной для питья. Простой фильтр может убрать видимую грязь, но пропустить растворённые вещества и микробы. Чтобы проверить себя, спросите: была ли вода обеззаражена и известно ли её происхождение?

Связь с другими темами

До изучения этой темы нужно знать, что одни вещества растворяются в воде, а нерастворимые частицы могут плавать в ней или оседать на дно. Это объясняет различие между раствором и мутной водой.

Тема связана с безопасным поведением: природную и неизвестную воду нельзя пить без специальной обработки. В дальнейшем эти знания пригодятся при изучении круговорота воды, водоочистных сооружений и охраны водоёмов.

Что запомнить

• Прозрачная вода пропускает свет, и через неё хорошо видны предметы.
• Мутность воды вызывают мелкие нерастворимые частицы.
• При отстаивании тяжёлые частицы оседают на дно.
• Воду после отстаивания переливают осторожно, не затрагивая осадок.
• При фильтровании твёрдые частицы задерживаются фильтром.
• Очищенная от мути вода не всегда безопасна для питья.
• Для питья воду нужно обеззаразить и соблюдать правила безопасности.