کاردستی تصفیه ساده آب؛ ۲۱ مدل خلاقانه با بطری، شن و وسایل بازیافتی

وسایل لازم برای ساخت کاردستی تصفیه ساده آب

• بطری پلاستیکی شفاف و تمیز
• لیوان یا ظرف شفاف برای جمع‌آوری آب
• پنبه یا پارچه تمیز
• شن ریز شسته‌شده
• سنگ‌ریزه تمیز
• ماسه شسته‌شده
• زغال فعال مخصوص آزمایش، در مدل‌هایی که به آن نیاز دارند
• کاغذ صافی یا فیلتر قهوه
• مقوا و کارتن برای ساخت پایه
• چسب، خط‌کش، قیچی و ماژیک
• آب تمیز همراه با مقدار کمی خاک برای شبیه‌سازی آب کدر

برای تهیه آب کدر آزمایشی، مقداری آب تمیز را با کمی خاک معمولی مخلوط کنید. از فاضلاب واقعی، آب آلوده محیط، مواد شیمیایی یا شوینده‌ها استفاده نکنید. برش بطری نیز باید به کمک بزرگسال انجام شود.

آموزش ساخت فیلتر آب ساده با بطری پلاستیکی

مرحله اول: آماده کردن بطری

یک بطری پلاستیکی تمیز را انتخاب کنید. بزرگسال باید قسمت پایینی بطری را برش دهد. سپس قسمت بالایی را وارونه کنید تا به شکل قیف درآید. بطری را داخل یک ظرف یا روی پایه مقوایی محکم قرار دهید.

مرحله دوم: قرار دادن پنبه

مقداری پنبه یا پارچه تمیز را در نزدیکی دهانه بطری قرار دهید. این لایه کمک می‌کند شن و دیگر مواد فیلتر همراه با آب از دهانه خارج نشوند.

مرحله سوم: اضافه کردن شن و زغال

اگر از زغال فعال استفاده می‌کنید، یک لایه از آن را بالای پنبه قرار دهید. سپس شن ریز شسته‌شده را اضافه کنید. زغال فعال ممکن است بعضی مواد را جذب کند، اما این موضوع به معنی ایمن شدن آب برای نوشیدن نیست.

مرحله چهارم: اضافه کردن سنگ‌ریزه

روی شن، یک لایه سنگ‌ریزه کوچک و سپس سنگ‌ریزه درشت قرار دهید. در این حالت، آب ورودی ابتدا از میان سنگ‌ها و سپس از لایه‌های ریزتر عبور می‌کند.

مرحله پنجم: آزمایش فیلتر

مقدار کمی آب کدر آزمایشی را به‌آرامی داخل فیلتر بریزید. آب خروجی را در ظرف شفافی جمع کنید. رنگ و میزان کدری آب ورودی و خروجی را مقایسه کنید.

یادآوری: اگر آب خروجی زلال شد، فقط نشان می‌دهد که بخشی از ذرات قابل مشاهده جدا شده‌اند؛ وجود نداشتن میکروب یا مواد شیمیایی با این آزمایش ثابت نمی‌شود.

۲۱ مدل کاردستی تصفیه ساده آب با تصویر

۱. ساخت فیلتر آب با بطری پلاستیکی و پنج لایه

این مدل برای دانش‌آموزانی مناسب است که می‌خواهند یک دستگاه واقعیِ نمایشی بسازند و عبور آب از لایه‌های مختلف را ببینند.

وسایل: بطری شفاف، پنبه، زغال فعال، شن ریز، سنگ‌ریزه و ظرف.

روش ساخت: بطری را وارونه کنید. از پایین به بالا پنبه، زغال فعال، شن و سنگ‌ریزه قرار دهید. آب کدر ساختگی را به‌آرامی اضافه کنید و تغییر ظاهر آب را بررسی کنید.

۲. کاردستی تصفیه آب با شن و سنگ‌ریزه

این مدل فقط از چند ماده ساده استفاده می‌کند و برای آموزش اولیه مفهوم فیلتراسیون مناسب است.

وسایل: بطری، شن، سنگ‌ریزه، پارچه و ظرف.

روش ساخت: پارچه را داخل دهانه بطری قرار دهید. روی آن شن و سپس سنگ‌ریزه بریزید. آب کدر ساختگی را از بالا اضافه کنید. مشاهده کنید کدام ذرات در لایه‌ها باقی می‌مانند.

۳. ساخت دستگاه تصفیه آب چهارمرحله‌ای با لیوان

در این کاردستی، هر مرحله تصفیه در یک لیوان جداگانه قرار می‌گیرد. این طراحی برای نمایشگاه علوم بسیار مناسب است؛ زیرا تماشاگر می‌تواند مسیر عبور آب را دنبال کند.

وسایل: چهار لیوان پلاستیکی، مقوا، پنبه، شن، سنگ‌ریزه و نی.

روش ساخت: چهار لیوان را به‌صورت پلکانی نصب کنید. لیوان اول را به سنگ‌ریزه، دوم را به شن درشت، سوم را به شن ریز و چهارم را به پنبه اختصاص دهید. خروجی هر لیوان باید به مرحله بعد هدایت شود.

۴. فیلتر آب با زغال فعال و پنبه

این مدل برای آشنایی با دو ماده متفاوت در یک فیلتر آموزشی طراحی می‌شود. پنبه نقش نگهدارنده ذرات را دارد و زغال فعال می‌تواند بعضی ترکیبات را جذب کند.

آزمایش تصفیه نمایشی آب با پنبه

وسایل: بطری شفاف، زغال فعال، پنبه، شن و ظرف.

روش ساخت: پنبه را در دهانه بطری قرار دهید. یک لایه زغال فعال و سپس شن اضافه کنید. آب کدر آزمایشی را عبور دهید و نتیجه را با فیلتر بدون زغال مقایسه کنید.

۵. کاردستی تصفیه آب با لیوان‌های رنگی

برای زیباتر شدن پروژه، می‌توان هر مرحله را روی یک پایه رنگی نصب کرد. برچسب‌های بزرگ نیز به توضیح عملکرد مواد کمک می‌کنند.

کاردستی تصفیه آب با لیوان‌های رنگی

وسایل: لیوان شفاف، مقوای رنگی، شن، سنگ، پنبه و چسب.

روش ساخت: روی یک مقوای سبز یا آبی، چند لیوان را در ارتفاع‌های مختلف قرار دهید. کنار هر لیوان نام ماده داخل آن را بنویسید و مسیر حرکت آب را با فلش مشخص کنید.

۶. فیلتر بطری با پایه چوب بستنی

اگر بطری روی ظرف تعادل کافی ندارد، می‌توانید برای آن پایه‌ای از چوب بستنی بسازید. این کار ظاهر پروژه را نیز مرتب‌تر می‌کند.

وسایل: بطری، چوب بستنی، چسب، پنبه، شن، زغال فعال و سنگ‌ریزه.

روش ساخت: با چوب بستنی یک نگهدارنده محکم بسازید. بطری وارونه را روی آن ثابت کنید و ظرف جمع‌آوری آب را پایین قرار دهید. لایه‌های فیلتر را داخل بطری بریزید.

۷. ساخت دستگاه تصفیه آب با چهار ظرف شفاف

این مدل مانند یک تصفیه‌خانه کوچک عمل می‌کند و نشان می‌دهد مواد فیلتر را می‌توان در ظرف‌های جداگانه قرار داد.

وسایل: چهار ظرف، نی، مقوا، پنبه، شن و سنگ‌ریزه.

روش ساخت: ظرف‌ها را روی یک سکوی پلکانی بچینید. در هر ظرف یکی از مواد قرار بگیرد. اتصال بین ظرف‌ها را طوری طراحی کنید که آب از یک مرحله به مرحله بعد حرکت کند.

۸. کاردستی تصفیه آب با چهار لیوان روی پایه سفید

در این روش می‌توان مراحل را به شکل یک سازه منظم کنار هم قرار داد. تفاوت این مدل با فیلتر بطری، نمایش جداگانه هر ماده است.

وسایل: چهار لیوان، مقوای ضخیم سفید، پنبه، زغال فعال، شن و سنگ‌ریزه.

روش ساخت: برای هر لیوان یک جایگاه روی پایه بسازید. ظرف‌ها را در ارتفاع‌های پیاپی قرار دهید. مسیر انتقال آب را مشخص کنید و نتیجه را در یک لیوان پایانی جمع‌آوری کنید.

۹. کاردستی مقایسه فیلتر شن و فیلتر زغال

یکی از روش‌های علمی‌تر انجام پروژه، مقایسه دو فیلتر با مواد متفاوت است. این آزمایش کمک می‌کند دانش‌آموز سؤال، فرضیه و نتیجه داشته باشد.

وسایل: دو بطری یکسان، شن، زغال فعال، پنبه و دو ظرف شفاف.

روش ساخت: داخل هر دو بطری پنبه قرار دهید. بطری اول را با شن و بطری دوم را با زغال فعال آماده کنید. از یک آب کدر آزمایشی یکسان و با حجم برابر استفاده کنید. میزان کدری و سرعت خروج آب را مقایسه کنید.

۱۰. ساخت شش فیلتر برای مقایسه مواد مختلف

این مدل بیشتر برای پروژه تحقیقاتی کلاس پنجم و ششم مناسب است. دانش‌آموز می‌تواند شش فیلتر بسازد و عملکرد آن‌ها را مقایسه کند.

وسایل: شش بطری کوچک، پنبه، شن، سنگ‌ریزه، زغال فعال و برچسب.

روش ساخت: در هر بطری یک ترکیب متفاوت قرار دهید؛ مثلاً فقط شن، فقط سنگ‌ریزه یا چند لایه مخلوط. مقدار یکسانی آب کدر ساختگی به هر فیلتر بدهید و نتیجه را در جدول ثبت کنید.

۱۱. کاردستی فیلتر آب با کاغذ صافی

برای کودکان کوچک‌تر می‌توان به جای چند لایه شن و سنگ، از کاغذ صافی یا فیلتر قهوه استفاده کرد. این روش ساده‌تر است و معمولاً آماده‌سازی کمتری نیاز دارد.

وسایل: قیف پلاستیکی، کاغذ صافی، ظرف شفاف و آب کدر ساختگی.

روش ساخت: کاغذ صافی را داخل قیف قرار دهید. قیف را روی ظرف بگذارید و آب حاوی مقدار کمی خاک را به‌آرامی از آن عبور دهید. سپس ذرات باقی‌مانده روی صافی را مشاهده کنید.

۱۲. آزمایش تصفیه نمایشی آب با پنبه

این مدل برای نشان دادن نقش یک ماده متخلخل در نگهداری بعضی ذرات مناسب است. پنبه به‌تنهایی برای تصفیه کامل آب کافی نیست.

وسایل: لیوان، قیف، پنبه و آب کدر آزمایشی.

روش ساخت: مقداری پنبه را داخل قیف قرار دهید. آب کدر را از آن عبور دهید و ذرات باقی‌مانده را بررسی کنید. برای جذاب‌تر شدن فعالیت، از دانش‌آموزان بخواهید قبل از آزمایش نتیجه را پیش‌بینی کنند.

۱۳. ساخت کاردستی فیلتر آب با بطری بازیافتی

اگر هدف آموزش بازیافت و علوم به‌صورت هم‌زمان است، این مدل انتخاب مناسبی خواهد بود. بدنه فیلتر از یک بطری مصرف‌شده و تمیز ساخته می‌شود.

وسایل: بطری بازیافتی، پارچه، شن، سنگ‌ریزه، زغال فعال و ظرف.

روش ساخت: برچسب بطری را جدا کنید و بطری را بشویید. با کمک بزرگسال آن را برش دهید. لایه‌های فیلتر را داخل قسمت قیفی قرار دهید و روی پایه مقوایی نصب کنید.

۱۴. کاردستی فیلتر آب با سه بطری کنار هم

به جای یک فیلتر بزرگ، می‌توان سه فیلتر کوچک با ترتیب متفاوت مواد ساخت و نتیجه آن‌ها را مقایسه کرد.

وسایل: سه بطری کوچک، شن، پنبه، سنگ‌ریزه و مقوا.

روش ساخت: بطری‌ها را روی یک پایه قرار دهید. ترکیب مواد در هر بطری را متفاوت انتخاب کنید. در هر سه فیلتر مقدار برابری از آب کدر ساختگی بریزید و مدت زمان خروج آب را اندازه بگیرید.

۱۵. ساخت ماکت آزمایشگاهی فیلتر آب با ظرف‌های شفاف

کاردستی تصفیه آب با بطری و مخزن جمع‌آوری

در این مدل می‌توان وسایل را روی یک میز آزمایش مرتب چید و مراحل ساخت را به‌صورت گروهی اجرا کرد.

وسایل: ظرف‌های شفاف، بطری، شن، سنگ، پنبه و برگه ثبت نتیجه.

روش ساخت: ابتدا مواد را در ظرف‌های جداگانه آماده کنید. هر دانش‌آموز مسئول یک مرحله باشد. پس از ساخت فیلتر، مقدار آب ورودی و خروجی را اندازه‌گیری و ثبت کنید.

۱۶. کاردستی تصفیه آب با بطری و مخزن جمع‌آوری

اگر قصد دارید مدل شما ظاهر یک دستگاه کوچک داشته باشد، یک مخزن شفاف در پایین فیلتر نصب کنید تا آب خروجی در آن جمع شود.

کاردستی فیلتر آب با سه بطری کنار هم

وسایل: بطری، ظرف دردار شفاف، شن، زغال فعال، پنبه و مقوا.

روش ساخت: فیلتر بطری را روی مخزن قرار دهید. با مقوا یک نگهدارنده بسازید تا بخش بالایی ثابت بماند. برچسب‌های «ورودی آب کدر»، «لایه‌های فیلتر» و «خروجی آزمایش» اضافه کنید.

۱۷. ساخت کاردستی فیلتراسیون آب با سنگ‌ریزه درشت

هدف این مدل نشان دادن نقش سنگ‌ریزه‌های درشت در نگهداری ذرات بزرگ‌تر است. برای مقایسه بهتر، می‌توان در مرحله دوم شن ریز هم اضافه کرد.

وسایل: لیوان پلاستیکی سوراخ‌دار، سنگ‌ریزه تمیز، ظرف و کاغذ برچسب.

روش ساخت: سنگ‌ها را داخل لیوان بریزید. آب آزمایشی حاوی چند تکه کاغذ ریز را عبور دهید. سپس همان آزمایش را با فیلتر شن تکرار کنید و نتیجه را مقایسه کنید.

۱۸. پروژه گروهی تصفیه ساده آب برای نمایشگاه علوم

این مدل برای فعالیت چندنفره در مدرسه مناسب است. دانش‌آموزان می‌توانند مسئول آماده‌سازی فیلتر، اجرای آزمایش، اندازه‌گیری و توضیح علمی شوند.

وسایل: بطری، مواد فیلتر، مقوای بزرگ، برگه توضیح و ظرف آزمایش.

روش ساخت: فیلتر اصلی را وسط صفحه قرار دهید. در دو طرف آن، ظرف آب ورودی و خروجی بگذارید. نتیجه آزمایش را به شکل یک جدول کوچک کنار مدل نصب کنید.

۱۹. ساخت فیلتر آب با دو بطری و مقایسه نتیجه

برای اینکه پروژه جنبه تحقیقاتی بیشتری داشته باشد، دو فیلتر با ترتیب متفاوت مواد بسازید. برای مثال در یکی شن بیشتر و در دیگری سنگ‌ریزه بیشتر قرار دهید.

وسایل: دو بطری یکسان، شن، سنگ‌ریزه، پنبه و دو ظرف مدرج.

روش ساخت: دو فیلتر را آماده کنید و به هرکدام مقدار برابری آب کدر آزمایشی بدهید. میزان شفافیت و حجم آب خروجی را در پایان مقایسه کنید.

۲۰. کاردستی تصفیه آب با بطری و آزمایش قبل و بعد

در این پروژه، علاوه بر ساخت فیلتر، دو ظرف برای نمایش آب پیش از صاف کردن و پس از آن آماده می‌شود.

وسایل: یک بطری، دو لیوان شفاف، پنبه، شن، سنگ‌ریزه و برچسب.

روش ساخت: فیلتر را بسازید و آب کدر آزمایشی را از آن عبور دهید. در پایان، دو نمونه را کنار هم بگذارید و با برچسب «قبل از صاف کردن» و «بعد از صاف کردن» مشخص کنید.

هنگام توضیح پروژه تأکید کنید که شفاف‌تر شدن آب، به معنی قابل نوشیدن بودن آن نیست.

۲۱. ساخت ماکت بزرگ تصفیه آب برای نمایشگاه مدرسه

آخرین مدل برای پروژه‌های گروهی و نمایشگاه‌های علمی مناسب است. می‌توان فیلتر را در کنار یک پوستر آموزشی، جدول نتیجه و تصویر رودخانه آلوده قرار داد تا پروژه کامل‌تر شود.

وسایل: مقوای بزرگ، بطری، شن، سنگ‌ریزه، پنبه، زغال فعال و کاغذ رنگی.

روش ساخت: یک صفحه نمایشگاهی آماده کنید و فیلتر را در بخش مرکزی قرار دهید. سمت راست، مراحل ساخت را بنویسید و سمت چپ، تصویر آب کدر و نتیجه آزمایش را نمایش دهید. با فلش‌های رنگی جهت حرکت آب را مشخص کنید.

کدام کاردستی تصفیه آب برای هر پایه تحصیلی مناسب‌تر است؟

تفاوت صاف کردن آب و تصفیه آب آشامیدنی چیست؟

صاف کردن آب در کاردستی‌های مدرسه معمولاً به معنی عبور آب از موادی مانند پارچه، شن و سنگ‌ریزه برای نگهداری بخشی از ذرات معلق است. این روش ممکن است آب را زلال‌تر کند، اما وجود میکروب‌ها و آلاینده‌های نامرئی را بررسی نمی‌کند.

تصفیه آب آشامیدنی به روش‌ها و کنترل‌های تخصصی متناسب با نوع آلودگی نیاز دارد. به همین دلیل، دانش‌آموزان نباید آب خروجی از فیلترهای دست‌ساز را بنوشند یا برای تهیه غذا استفاده کنند.

چگونه یک کاردستی تصفیه آب زیبا برای مدرسه بسازیم؟

• از بطری شفاف استفاده کنید تا لایه‌ها دیده شوند.
• شن و سنگ‌ریزه را پیش از ساخت بشویید.
• مواد را به‌صورت لایه‌های مشخص و مرتب قرار دهید.
• برای فیلتر یک پایه مقوایی محکم بسازید.
• نام هر ماده را روی برچسب جداگانه بنویسید.
• ظرف آب ورودی و خروجی را کنار هم قرار دهید.
• یک جدول کوچک برای ثبت نتیجه آزمایش تهیه کنید.
• از ترکیب آبی، سفید و سبز برای تزیین استفاده کنید.
• روی ماکت عبارت «فقط برای آزمایش؛ غیرقابل نوشیدن» بنویسید.

منابع

• مراکز کنترل و پیشگیری از بیماری‌های آمریکا (CDC)
• سازمان حفاظت محیط زیست آمریکا (EPA)
• دانشگاه آموزش هنگ‌کنگ (The Education University of Hong Kong)
• Frugal Fun for Boys and Girls
• Wikidébrouillard