Как американские школьники разработали недорогой фильтр, который удаляет свинец из водопроводной воды
Есть надежда, что фильтры можно будет продавать всего за доллар.
Проект возглавляет Ребекка Бушуэй, учительница естественных наук в средней и старшей школе Барри в американском Мэриленде. Она вдохновилась просмотром видео, на котором женщина в Мичигане открывает кран и выпускает струю воды, которая была коричневой от растворённых металлов из труб её дома.
Чтобы не потеряться и всегда быть на связи, читайте нас в Яндекс.Дзене и не забывайте подписаться на нас в Telegram, ВКонтакте и Одноклассниках!
Бушуэй спросила учеников старшей школы по химии, могут ли они изобрести недорогой фильтр, удаляющий свинец из такой воды.
Из-за ковидных ограничений в то время ученики продолжили обсуждение дизайна устройства через Интернет. Вернувшись в класс весной 2021 года, они напечатали на 3D-принтере прототип из биоразлагаемого пластика.
Получившийся фильтр 76 мм в длину и прикручивается к крану. В нём используется смесь порошка фосфата кальция и йодида калия, содержащаяся в серии шестиугольных структур, через которые вода закручивается по спирали.
Когда вода, содержащая свинец, протекает через устройство, свинец связывается с фосфатом кальция, что приводит к образованию фосфата свинца и свободного кальция. Нейлоновая сетка в нижней части фильтра задерживает фосфат свинца — инертное твёрдое вещество. А вот кальций, который безвреден, проходит.
Когда фосфат кальция израсходован, растворённый в воде свинец вступает в реакцию с йодидом калия, в результате чего вода становится жёлтой. Эта визуальная подсказка позволяет домовладельцам понять, что фильтр больше не работает и его необходимо заменить.
Будущая версия устройства будет включать миниатюрный спектрофотометр и светодиод. Как только спектрофотометр обнаружит жёлтый цвет, светодиод загорится. Есть надежда, что, когда фильтры будут запущены в производство, их можно будет продавать всего за $1.
«В конечном счёте, этот опыт показал ученикам, и что есть проблемы, которые они могут решить с помощью науки», — сказала Бушуэй.