Cette expérience permet d'observer simplement le principe de filtration de l'eau par différents matériaux et de faire le lien avec la filtration naturelle de l'eau par le sols et les zones humides.
Difficulté
Facile
Durée
20 minute(s)
Disciplines scientifiques
Science de la terre
Étape 1 - Réunir le matériel
- Trois bouteilles en plastique transparent et au bouchon peu épais, comme des bouteilles d'eau
- un grand bocal ou autre récipient
- une grande cuillère
- une paire de ciseaux
- une vis
- de l'eau
- du gravier
- du sable fin
- de la terre
- des brindilles ou de l'herbe
- de tous petits cailloux
- de petits morceaux de plastique (perles ou morceaux de bouteille coupés)
- du colorant ou de l'encre
- en option : du charbon actif
- en option : un liquide odorant, comme de la fleur d'oranger, ou du vinaigre
Étape 2 - Préparer le matériel
- Préparer une eau "sale" dans le grand bocal en y ajoutant de l'eau, de la terre (environ une cuillère à soupe par litre d'eau), des brindilles, de petits morceaux de plastique, de petits gravillons. Ajouter quelques gouttes de colorant ou d'encre et quelques gouttes d'un produit odorant comme la fleur d'oranger. Mélanger.
- Couper en deux les bouteilles, on obtient des entonnoirs. Conserver les parties avec goulot.
- Percer les bouchons de ces trois demi-bouteilles avec plusieurs grands trous à l'aide de la vis
- Poser chaque entonnoir, bouchon vers le bas, sur l'autre moitié restante de chaque bouteille (celle avec le culot)
- Remplir à moitié le premier entonnoir de gravier
- Remplir à moitié le deuxième entonnoir de sable fin
- Remplir à moitié le troisième entonnoir de charbon actif
Étape 3 - Lancer l'expérience
- Verser la même quantité d'eau "sale" dans les trois entonnoirs et observer.
- Après avoir attendu que l'eau s'écoule et comparé le résultat pour chaque entonnoir, vider si besoin le fond de bouteille situé sous l'entonnoir de charbon actif.
- Prendre l'entonnoir contenant le sable pour le fixer au dessus de l'entonnoir de charbon actif, puis fixer l'entonnoir contenant le gravier par dessus les deux premiers
- Verser de l'eau "sale" dans l'entonnoir d'en haut et observer
Comment ça marche ?
Applications : dans la vie de tous les jours
On utilise la filtration notamment dans les usines de production d'eau potable. Le passage de l'eau à travers des grilles puis à travers des filtres à sable aux grains de diamètre de plus en plus petit est une des étapes utilisées pour purifier l'eau et la rendre potable. Mais avant, on utilise des produits appelés coagulants et floculants pour agglomérer les particules contenues dans l'eau en « flocons » et les retenir plus facilement. La filtration n'élimine pas tous les polluants et les bactéries. On effectue donc ensuite une filtration sur membrane aux pores extrêmement petits (nanofiltration) pour éliminer les polluants organiques, par exemple ceux issus des engrais animaux. On procède aussi à une désinfection de l'eau par injection d'ozone ou passage sous des rayons UV, et en utilisant du chlore, pour éliminer les bactéries, qui passent à travers les filtres car elles sont microscopiques.
Ce traitement coûte cher, mais il permet d'avoir de l'eau potable directement au robinet chez nous, ce qui n'est pas le cas dans tous les pays. C'est pour cela, et aussi parce que nous la salissons et qu'il faudra la nettoyer après nos utilisations à la maison, que nous payons l'eau du robinet en fonction de la quantité que nous utilisons.
Dernière modification 28/04/2023 par user:Quentin G..
Draft