xenos::bushcraft

Блог за бушкрафт, примитивни технологии и живот с Природата…

Флокулацията като полеви метод за очистване на мътна вода

| коментара 15

Флокулация в походни условия

Ще ви представя една идея за очистване на мътна вода в походни условия, която наскоро прочетох в едно списание. Стори ми се приложима, най-малкото защото практически не ви задължава с носенето на допълнителни пособия, и не прибавя обем и тегло към екипировката ви. Остава ви само решението да я използвате, или не. Когато видите резултата от тази реакция, може и вие да се съгласите с мен, и да го включите в екипировката си!

Става въпрос за едно интересно химично съединение – алуминиевият хлорхидрат (aluminium chlorohydrate, AlnCl(3n-m)(OH)m). Той се използва с най-различни приложения. Много е вероятно е, без дори да подозирате, в момента също да го използвате под някаква форма – тази на антиперспирант (дезодорант против изпотяване). Алуминиевият хлорхидрат е съставката, даваща на този дезодорант това свойство. Макар в нашите занимания да има много пот, ние всъщност няма да го използваме за тази цел. Ще използваме индустриалното му приложение – като флокулент.

За флокулацията и флокулентите може да прочетете достатъчно в мрежата, но с най-прости думи мога да ви кажа – флокулентът е химикал, който помага на заредените частици (замърсители, които не са реално разтворено, а фино разпръснато в течността вещество), да се скупчват заедно.

Мътната и мръсна вода, като тази от някой застоял водоизточник, си остава такава, дори ако я оставите да престои неопределено дълго време. Това е така, защото замърсителят е разпръснат в течността под формата на микроскопични частици, които имат един и същ електрически заряд. Както сме учили още в училище – еднаквите полюси взаимно се отблъскват, и ето защо тези частици няма никога да се скупчат заедно, и да се утаят. Към това се прибавя и непрекъснатите им сблъсъци с водните молекули, които също пречат на скупчването и утаяването им.

Алуминиевият хлорхидрат помага на заредените частици да се скупчат заедно, което увеличава относителната им маса до ниво, позволяващо на гравитацията да ги утаи на дъното на съда, оставяйки течността бистра. Реакцията се нарича флокулация, а химичното вещество – флокулент. Синоними са агломерация, агрегация, и коагулация.

Нека ви покажа нагледно какво представлява това:

За опита си приготвих вкъщи мътна вода, като разтворих в голяма туба парче глина (от тази, която продават за моделиране). Частиците на тази глина са толкова фини, че образуват гъста млечнo бяла мътилка, която не успя да се утаи дори след седмица оставена неподвижно. Налях от тази вода в две еднакви двулитрови бутилки. Към лявата ще добавя флокулент, а дясната ще остане контролна, за да виждаме разликата.

Флокулация - Начало

Чрез проби установих, че моят разтвор на флокулент работи добре в отношение 3-4 капки на литър вода. Реакцията се влияе и от температурата – при по-топло време е нужно по-малко количество флокулент, а при по-студено – повече. Когато аз правих опитите, времето беше сравнително хладно, така че да приемем, че 3 капки са средното количество за литър вода.

Отваряме капачката на бутилката, и добавяме 3 капки на литър (в моя случай  аз добавих 7, защото имам 2 литра студена вода). Да, удивително е, но само толкова е нужно за очистването на всичката тази вода! Не се подавайте на желанието да добавите повече! Добавянето на прекалено много флокулент може да доведе до точно обратния на очакваното ефект – водата да си остане мътна. Това е най-честата грешка на начинаещите в този метод.

Разклащаме много добре бутилката, и я оставяме неподвижно. Сега идва забавната част!

В един момент ще забележите, че мътилката започва сякаш да се „пресича“ – да образува постепенно нарастващи „парцали“, които започват да падат надолу към дъното на бутилката, подобно на снега в ония глобусчета, продавани като сувенири по Коледа.

Ако след добавянето на флокулента не се случи нищо в рамките на 10-тина минути – отворете капачката, добавете още една капка алуминиев хлорхидрат, и разклатете отново енергично бутилката!

Още след първите двадесетина минути бутилката ще се избистри видимо…

Флокулация - 20-та минута

…след час още повече…

Флокулация - Час и 10 минути

…но за да стане напълно бистра, може да са нужни към 3-4 часа (в показания от мен опит – 3 часа и половина).

Флокулация - 3 часа и 25 минути

А утайката ще остане като гъбеста маса на дъното.

Флокулация - Утайка

Ето едно видео на забързан каданс, за да видите по-добре как се случва всичко:

Макар след това водата да изглежда чиста и годна за пиене, ако е от непознат водоем – не бързайте да го правите! Флокулента не премахва бактериите, вирусите, първаците, гъбичките и замърсители като масла, пестициди, и други разтворени (не просто диспергирани) вещества и йони на тежки метали! Ако сте сигурни, че водата е чиста от всякакъв вид изкуствени замърсители, можете да отлеете горния бистър слой от бутилката, и да я преварите, за да убиете опасните паразити и патогени.

Когато правите преливането, гледайте да не размътите долния пласт утайки. Ако все пак това стане – няма страшно! – оставете бутилката неподвижна за няколко минути, и мътилката отново ще се утаи.

В материала, който четох, както и в други източници, се съветва да се добави допълнително количество хидроксилни йони. В полеви условия за целта се използва сива пепел от огнището, която във водата образува луга (основа). Тези йони помагали на скоростта и качеството на реакцията. В оригиналния материал авторите (Zachary Womack and Greg Shows) дори отбелязваха, че реакцията няма да протече, ако не се добави тази пепел!

Моите опити обаче показаха, че това няма особено значение (пак казвам – моите!). Флокулента си работеше еднакво ефективно със, или без дървесната пепел. Дори забелязах, че без нея той работи сякаш по-добре и по-бързо, и е нужно по-малко количество от него. Ето защо реших, че не си заслужава да замърсявам допълнително водата, като добавям мътилка, допълнителни разтворими вещества, и евентуално допълнителен мирис.

Иначе според прочетеното в литературата, добавката на калциев хидроксид (гасена вар), би трябвало да повиши ефективността на флокулента, и да помогне за допълнителното пречистване на водата, така че ако имате под ръка, може да се добави малко.

Има различни видове флокуленти – и прости вещества (като алуминиевия хлорхидрат), и сложни и скъпи такива. Това, което прави алуминиевия хлорхидрат практичен в случая е, че той е практически с безкраен срок на годност (стига да е добре затворен), и е лесен за получаване дори в домашни условия, използвайки вещи и продукти от бита. По долу ще ви покажа как можете да го направите.

Направа на алуминиев хлорхидрат

Необходими материали:

  • солна киселина
  • алуминиево фолио
  • електрически или газов котлон
  • дървена бъркалка или бамбуков шиш
  • пластмасова фуния
  • филтър за кафе, или памук
  • стъклена купа
  • пластмасова бутилка
Забележка: Всички процедури да се изпълняват на открито!
Внимание: Солната киселина може да прогори кожата ви при контакт! Винаги носете гумени ръкавици, за да предпазите ръцете си, и защитни очила за очите!

В случая, за мое лично удобство, направих алуминиевия хлорхидрат в лабораторията по неорганична химия в Университета (където ми помогна и колежката Албена – благодаря! 😉 ), но това не означава, че човек не може да се справи и у дома! Така че, като гледате снимките ми, вместо специалната стъклария и апаратура, си представяйте изброените по-горе необходими материали.

1. Започнете с наливането на чаша и половина вода в стъклената купа.

Добиване на флокулента -  Вода

2. Към нея прибавете бавно и с постоянно разбъркване една чаша солна киселина.

 

Добиване на флокулента - Солна киселина

Винаги добавяйте киселината към водата, а не обратното, защото може да се получи кипване и изпръскване, което да ви нарани.!!! Основно правило, което ни напомняха навремето в лабораториите.

Добиване на флокулента - Добавяне на киселината

3. Накъсайте парченца алуминиево фолио, и ги добавете в разтвора.

Добиване на флокулента - Добавяне на алуминия

В началото няма да се случи нищо, но след няколко минути киселината ще започне да разяжда алуминия. По време на реакцията ще се отделят топлина и водород (силно запалим!), така че не прекалявайте с парченцата алуминий в началото, за да не изкипи разтвора (проверено! 🙂 )!

Добиване на флокулента - Алуминия реагира

Когато алуминият реагира с киселината, той ще се разтвори напълно. С повишаването на температурата ще се увеличава и скоростта на реакцията, затова добавяйте само по няколко късчета алуминий наведнъж! Оставяйте разтвора да изстине малко, преди да добавите още.

4. Продължавайте да добавяте късчета алуминий, докато те спрат да се разтварят. Когато това се случи, разтворът ще е придобил сив оттенък.

Добиване на флокулента - Сив цвят

В него ще плуват малки парченца неразтворено фолио, и други по-дребни замърсявания. Трябва да ги премахнете, преди да продължите. Това може да направите с прост филтър от фуния и памук, или филтър за кафе. Прецедете разтвора през него в пластмасова бутилка.

Добиване на флокулента - Филтриране на разтвора

5. Когато филтрирате цялата течност, пресипете я в стъклен съд, който мое да издържи на нагряване и кипене. Лабораторните съдове са добро решение, но може и някоя стара кана за кафе.

6. След като пресипете разтвора в стъкления съд, добавете към него (с внимателно разбъркване!) още една чаша солна киселина.

Добиване на флокулента - Добавяне на още киселина

7. Поставете съда върху източника на топлина, и пъхнете в него дървената бъркалка или шиш, за да контролирате кипенето. Аз използвах специален лабораторен котлон с бъркалка.

Добиване на флокулента - Кипене

8. Оставяме разтвора да кипи, докато първоначалният му обем  се намали на половина.

Добиване на флокулента - Обем наполовина

Докато разтвора ври, ще забележите промяна в него. Сивият цвят бавно ще бъде изместен от медно жълт. Освен това ще се отделя и задушлива миризма. Ето защо трябва да правите всичко на открито. Аз разбира се, използвам лабораторна камина, която отвежда газовете навън.

9. Когато обемът на разтвора намалее наполовина, можете да го свалите от източника на топлина, и да го оставите да изстине на стайна температура. Остава само да го прехвърлите в контейнер, подходящ за дългосрочно съхранение. Всяка плътно затваряща се пластмасова или стъклена бутилка ще свърши работа. Алуминиевият хлорхидрат е с неограничена трайност, стига да е затворен в херметичен съд.

Добиване на флокулента - В херметичен съд

Заключение

Мисля, че aлуминиевия хлорхидрат може да извоюва своето място в полевият ни комплект за пречистване на вода. Има няколко практични съображения за това: ефективност в малки количества (показаното на по-долната снимка количество от 2 мл е достатъчно за около 15 литра вода!), пренебрежимо тегло и обем, безкраен срок на годност и сравнително лесен начин за добиване в домашни условия. Малко шишенце като показаното може дори да влезе в джобен комплект за оцеляване!

Флокулация - Флакон 2 мл

Може би някои от вас ще кажат, че времето за действие е непрактично дълго, особено ако умирате от жажда. Аз не мисля така. Изработката на някакъв вид полеви филтър от подръчни материали например, първо ще изисква наличието на тези материали, както и технологичното време за направата и използването му. За флокулацията са ви нужни само съд за вода (който се предполага, че вече имате), и известно време.

Ако наистина умирате от жажда, то тогава разтворената мътилка едва ли би ви се сторила проблем – преварявате и изпивате няколко глътки, колкото да не ви мъчи, напълвате си съдовете с вода, и се оттегляте в лагера, където можете да преминете към флокулацията (например докато си почивате или спите), и да попълните запасите си от чиста вода.

А дори никога да не ви се наложи да ползвате метода – колко биха ви спънали 2-3 грама?! 😉

Странична бележка: Някои изследвания се опитват да свържат дългосрочното излагане на алуминий с честотата на проява на болестта Алцхаймер. Макар въпроса да е все още спорен, никога не еизлишно малко презастраховане. В тази връзка не се препоръчва редовната употреба на вода, третирана с алуминиев хлорхидрат, освен ако не сте в наистина извънредна ситуация! Единствено изключение може да се направи, ако имате воден филтър, който може да задържа метални йони.

Ако този блог ви е харесал! Ако информацията в него ви е била полезна! Ако искате да изразите благодарността си, или да подпомогнете бъдещото му развитие! – Можете да натиснете този бутон, и да ме почерпите една бира с картофки! 😉 Благодаря ви!

 

 

 

15 коментара

  1. Може би в самата глина е имало някакво вещество с хидроксилни йони, както ти сам каза малко по-надолу в текста – примерно гасена вар.
    Иначе много полезна статия, често ми се е налагало да имам бистра вода в полеви условия, но никога не съм се сещал да търся химически съдединения, които да я избистрят.

  2. Здравейте,аз тъкмо бях прочел за подобен метод със същитете пропорци белина и йодна тинктура,но не знам дали са ефикасни колкото този,ако някой все пак има информация по темата нека сподели повечко,че ми е доста любопитно.Не съм сигурен,но някъде бях видял,че препоръчват и кристалче калиев перманганат,би ли имало ефект и как би въздействало на организма?

    • Белината, йодната тинктура и калиевия перманганат служат за обезаразяване на водата. Те не са флокуленти – т.е. няма да избистрят третираната вода. В посочените количества (няколко капки или кристалче на литър) не са опасни за поемане.

  3. Полезна статия за оцеляването, както сред дивото, тъй и в хим.лаборатория;) Ти самият опита ли водата? Как е? 😉

    • Водата е нормална. Само има мирис подобен на този в плувните басейни. Явно има остатъчен хлор, който предполагам може да се махне ако водата се превари. Но то и хлорните таблетки правят такъв мирис и вкус.

  4. За инцидентно ползване, да. Стояне, прогресивна деменция и алцхаймер ли искаш да ни докараш с този алуминий!? 😉

  5. Поздравления Стояне,не разбрах само каква е концентрацията на солната киселина .Аз мога да опитам само с ,,Кислол“за който предполагам ,че е солна киселина и то не много концентрирана .Всичко ще става на око поради липса на инфо но се надявам на успех.

    • Солната киселина е техническа (води се концентрирана). Така я продават. Не се сетих да погледна каква е точно концентрацията. С кислол имам малко съмнения какво ще се получи.

  6. Чудесна статия! 🙂

    Със същия успех може да се ползва и алуминиев сулфат. Предимнството му е, че се получава по-лесно: същото алуминиево фолио и разтвор на меден сулфат (син камък, с който се пръскат лозята). Не се налага да се прибягва към много по-опасната реакция със солна киселина. Пък и самата солна киселина се намира значително по-трудно и е по-скъпа. Единственото, за което трябва да се внимава е, да се прави само в стъклени или пластмасови съдове. Синият камък просто ще разяде металните (освен ако не са медни некалайдисани, сребърни или златни, разбира се).

  7. В полеви условия може да се пре4исти вода като премине през няколко слоя дребни камъ4ета,по4ва пясък един след друг и тогава се превари :p

    • Да, така е, но обикновено трябват допълнителни съдове и приспособления, или повечко време за изработката им. Тук имаш просто едно малко шишенце, което може да носиш незабележимо в някой джоб. 😉

  8. Да Стояне, но къде да го намеря?

  9. Да съжалявам че недогледах. Не се сърди

Коментарът ви е добре дошъл!

Optimization WordPress Plugins & Solutions by W3 EDGE