FILTRO DE AGUA
La filtración es un proceso en el cual las partículas sólidas que se encuentran en un fluido líquido o gaseoso se separan mediante un medio filtrante, o filtro, que permite el paso del fluido a su través, pero retiene las partículas sólidas. Unas veces. interesa recoger el fluido; otras, las partículas sólidas y, en algunos casos, ambas cosas.
El arte de la filtración era ya conocido por el hombre primitivo que obtenía agua clara de un manantial turbio haciendo un agujero en la arena de la orilla a profundidad mayor que el nivel del agua. El agujero se llenaba de agua clara filtrada por la arena. El mismo procedimiento, perfeccionado y a gran escala, ha sido usado durante más de cien años para clarificar el agua de, las ciudades.
Los elementos que intervienen en la filtración son:
- un medio filtrante
- un fluido con sólidos en suspensión
- una fuerza. una diferencia de presión que obligue al fluido a avanzar
- un dispositivo mecánico, llamado filtro que sostiene el medio filtrante, contiene el fluido y permite la aplicación de la fuerza.
Medios filtrantes
Se pueden dividir en dos grupos:
- Los que actúan formando una barrera delgada que permite el paso sólo del fluido y no de las partículas sólidas en suspensión en él.
- Los que actúan formando una barrera gruesa al paso del fluido.
Entre los primeros, se encuentran los filtros de tela, los de criba y el papel de filtro común de los laboratorios.
Entre los segundos, mencionaremos los filtros de lecho de arena, los de cama de coque, de cerámica porosa, metal poroso y los de precapa empleados en ciertas filtraciones industriales que contienen precipitados gelatinosos.
Un medio filtrante delgado ofrece una barrera en la que los poros son más pequeños que las partículas en suspensión, que son separadas del fluido y retenidas en el filtro. En los medios filtrantes gruesos los poros pueden ser más gruesos que las partículas que se van a separar, las cuales pueden acompañar al fluido alguna distancia a través del medio, pero son retenidas más pronto o más tarde por el medio filtrante en los finos intersticios que existen entre las partículas que lo constituyen.
El medio filtrante acaba cegándose por las partículas acumuladas; se debe entonces lavar con fluido claro para limpiarlo y permitir que siga la filtración. Los medios filtrantes delgados también pueden cegarse cuando por ellos se filtran líquidos gelatinosos o que contienen partículas blandas y elásticas en suspensión.
Como medios filtrantes, para temperaturas menores de 100º C, se emplean fieltros de algodón o lana; ciertas fibras sintéticas hasta los 150º C; vidrio y amianto o sus mezclas hasta 350º C. Para temperaturas muy altas se usan mallas metálicas. elementos porosos cerámicos, de acero inoxidable.
Fuerza de filtración
El fluido atravesará el medio filtrante sólo cuando se le aplique una fuerza, que puede ser causada por la gravedad, la centrifugación, la aplicación de una presión sobre el fluido por encima del filtro, o de un vacío debajo del mismo o por una combinación de estas dos cosas.
La fuerza de la gravedad se usa en los grandes filtros, de lecho de arena y en las filtraciones sencillas de laboratorio. Las centrifugadoras pueden considerarse como filtros en los que la fuerza gravitatoria es sustituida por la fuerza centrifuga, muchas veces mayor que la primera. El líquido es obligado por la fuerza centrífuga a pasar a través de las paredes de un tambor giratorio (rotor) finamente agujereadas y tapizadas muy a menudo con una tela filtrante.
El sedimento queda retenido, saliendo el líquido clarificado.
En filtraciones lentas, se aplica en el laboratorio muchas veces un vacío parcial. La mayoría de las filtraciones industriales se realizan con ayuda de la presión o el vacío, dependiendo del tipo de filtro usado.
Tipos de filtros
Los filtros se pueden clasificar, de acuerdo con la naturaleza de la fuerza que causa la filtración, en filtros de gravedad, de presión y de vacío.
También se clasifican, según sus características mecánicas, en filtros de platos y marcos, de tambor rotatorio, de discos, de lecho de arena y de pre-capa, entre otros.
Filtros de gravedad
Son los más antiguos y también los más sencillos; entre ellos, citaremos los filtros de lecho de arena, instalados en las plantas depuradoras de agua de las ciudades, que funcionan con un excelente rendimiento. Están formados por tanques o cisternas que tienen en su parte inferior una rejilla o falso fondo sobre el que hay una capa de arena o grava de igual tamaño.
Filtros de presión o de vacío
Son los más usados en la industria, con preferencia a los de gravedad. La fuerza impulsora es suplida por presión o vacío y es muchas veces mayor que la de la gravedad, lo que permite más altos rendimientos de filtración. El tipo más común de filtros de presión es el filtro prensa, del que hay diferentes tipos.
Dispone de una elevada superficie filtrante en poco espacio, por lo que su eficacia es muy grande.
Citaremos varios tipos de filtros prensa:
De cámaras
Formado por varias unidades de filtración (células, cámaras o placas), constituidas por placas cóncavas de superficie estriada, entre las que se coloca el elemento filtrante (paños de lana, seda, nilón, placas de amianto, papel de filtro, etc.). Las unidades, que son todas iguales, se montan unas al lado de otras y se comprimen. Las placas primera y última son distintas.
La primera (cabezal) es fija y va conectada al tubo alimentador del líquido turbio. En el centro o en la periferia de cada elemento (según el modelo) existe un orificio que corresponde al tubo de alimentación de líquido turbio. Por el canal que forma el conjunto de orificios de cada placa penetra el líquido, que atraviesa las telas filtrantes, escurre por las estrías de cada elemento y se recoge, filtrado, en la parte inferior de cada célula.
La salida del líquido limpio se realiza por grifos individuales para cada elemento, o mediante un tubo colector para todos ellos. La placa final es idéntica al cabezal, pero móvil. De esta manera, entre ella y el cabezal se pueden intercalar un número variable de elementos según las necesidades y el volumen del líquido que se filtra.
De bastidores
Entre cada placa o cámara se coloca un nuevo elemento, consistente en un marco que hace de depósito del sedimento, con lo cual aumenta mucho la capacidad del filtro y permite filtrar líquidos con gran cantidad de impurezas o, lo que es muy frecuente, líquidos turbios añadidos de sustancias pulverulentas coadyuvantes de la filtración (carbón, kieselgur, etc.). El elemento filtrante se coloca entre las placas y los marcos,
De bastidores y placas lavadoras
Es el más completo desde el punto de vista del lavado del sedimento. Se utiliza, sobre todo, cuando lo que interesa es el precipitado y no tanto los líquidos de filtración.
La mayoría de los filtros de vacío están formados por tambores divididos en comportamientos y recubiertos de tela metálica, metal perforado, algodón, lona o materiales sintéticos. El tambor gira en un depósito que contiene la masa a filtrar. El vacío practicado en el interior del tambor absorbe el líquido y deposita los sólidos en el elemento filtrante. El filtrado se evacua a través de una válvula del eje. A medida que gira el tambor, puede lavarse y secarse parcialmente por vacío la materia sólida depositada, antes de ser desprendida por un rascador. Para los materiales viscosos, los tambores se revisten antes de la operación con dichos materiales y, a medida que giran, una cuchilla giratoria continua desprende los sólidos depositados con una pequeña cantidad del elemento filtrante.
Finalmente, entre los filtros usados para gases citaremos los captadores de tela también llamados mangas. En ellos, el gas cargado de polvo pasa por un tejido, sobre el cual la deposición gradual del polvo forma una capa, que a su vez actúa como filtro para el polvo siguiente. Como el polvo se acumula continuamente, la resistencia al paso del gas aumenta paulatinamente. Por tanto, los filtros se deben sacudir o flexionar periódicamente para desalojar el polvo acumulado.
extraído de http://www.salonhogar.com/ciencias/naturaleza/elagua/filtrosdeagua.htm
SITUACIÓN DE APRENDIZAJE
En la vereda donde vive Ana, una estudiante de la Institución Educativa
PREGUNTA GENERADORA
¿Cómo podría solucionar el problema de su comunidad?
¿Cuáles formas de filtrar el agua se pueden aplicar?
ACTIVIDADES CURRICULARES:
· ACTIVIDAD 1:
Tarea 1:
Construya el siguiente filtro casero
¿Cómo obtiene el agua filtrada?
Cuándo nosotros visitamos las compañías diferentes de agua, nosotros oímos mucho acerca de la filtración de agua. El agua subterránea se filtra naturalmente por capas de tierra, de la piedra, de la grava, y de la arena. Cuándo el agua viaja por estas capas, se limpian. Esto es una de las razones que muchas personas piensan que el agua subterránea es muy limpia.
Las compañías del agua filtran el agua de esta manera, también. El agua se manda por la misma clase de capas antes de es arrojada a los pueblos que compran.
Decidimos probar la idea creando nuestro propio filtro de agua. ¡Usted puede tratar esto, también!
Hacer un filtro de agua | |
Suministra Una botella de plástico transparente 1/2 vaso de tierra 2 copas de arena 2 copas de grava un vaso de agua cuchara |  |
El paso 1: Corte el fondo de la botella acerca de dos pulgadas del fondo. Esta parte puede ser peligrosa, así que es una idea buena obtener ayuda de un adulto para esta parte. Deje la tapa en la botella. Los pasos 2: Gira la botella al revés para que usted pueda vertir la grava en ella. Trabaja mejor si usted puso grava más grande primero porque tapa mayor el agujero de la tapa. |  |
El paso 3: Vierte la arena sobre el grava. Caerá en los espacios de la grava. |  |
El paso 4: Mezcla la tierra en el agua. |  |
El paso 5: Vierte el agua sucia encima de la arena en la botella. |  |
El paso 6: Saca con cuidado la tapa de botella y pone el chorro de botella en un vidrio alto o algún contenedor que pueden tener su filtro vertical. Mire el agua corriendo por la arena y la grava. En el retrato a la derecha, usted puede ver como las capas se oscurecen al pasar el agua por las diferentes capas. El clic en el retrato para hacerlo más grande y más fácil de ver. |  |
El paso 7: Averigua esa agua! Las capas de la arena y la grava deben sacar la tierra en el agua. |  |
Construya
su propio filtro de agua
su propio filtro de agua
Ya sea por contaminación o ausencia de servicios de
acueducto, el agua sucia e insalubre continúa siendo
uno de los mayores problemas que afrontan los
habitantes pobres, tanto del campo como de la ciudad,
para quienes resultan prohibitivos los precios de los
filtros comerciales.
acueducto, el agua sucia e insalubre continúa siendo
uno de los mayores problemas que afrontan los
habitantes pobres, tanto del campo como de la ciudad,
para quienes resultan prohibitivos los precios de los
filtros comerciales.
La llegada del cólera y la existencia de otras muchas enfermedades gastrointestinales provocan cada año gran número de muertes, sobre todo en la población infantil. En estos casos, no basta con hervir el agua, pues en ella quedan una serie de partículas sólidas que es necesario eliminar. Para aquellos campesinos que toman el agua de quebradas o charcas contaminadas o los habitantes de los barrios que se surten por camiones de reparto, este filtro que aquí presentamos representa una alternativa válida y segura. Usted puede construir su propio sistema de “purificación de agua”en una simple tinaja de barro, colocando capas sucesivas de piedras, grava, arena y carbón molido. Asegúrese que la tinaja que usted escoja sea lo suficientemente grande como para contener en su parte superior la cantidad de agua necesaria para el uso familiar. Con un taladro y mucho cuidado deberá abrir un agujero en la parte inferior de la tinaja para colocar la llave de paso. Las proporciones de la tinaja deben permitirle maniobrar a la hora de enroscar internamente la llave. Resulta conveniente colocar empaques de goma y teflón en la rosca, teniendo cuidado de no apretar excesivamente pues existe el peligro de rajar la tinaja. Este sistema, recomendado por los programas de Naciones Unidas, lo vimos en acción en el Colegio Verde de Villa de Leyva, Colombia. Allí la tinaja tenía cerca de un |
1.- Piedras pequeñas ( 2.- Grava ( 3.- Arena fina ( 4.- Grava ( 5.- Carbón desmenuzado ( 6.- Grava (3cm) 7.- Piedras pequeñas ( 8.- Piedras grandes ( | ||
metro de alto por unos cincuenta centímetros de diámetro y estaba suspendida sobre una base de madera que servía de protección, colocándola a una altura cómoda para el usuario. En el Centro Campesino Mucuchíes, en el Estado Mérida, observamos una interesante variación de este sistema de filtro. Allí utilizaban un tubo plástico PVC adosado a una columna, con idénticos resultados. |
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Tarea 2:
Realice el informe en Microsoft Word
HERRAMIENTAS DE ANDAMIAJE
EVALUACIÓN:
· Autoevaluación: El estudiante realiza una lista de los conocimientos adquiridos durante el proceso y cuales son los puntos en los que tiene déficit.
· Heteroevaluación: El docente realiza una inspección de los avances que van teniendo los estudiantes para crear estrategias para mejorar.
RECURSOS:
Físicos: Aula, Computadores, Internet, Tablero, Cuaderno.
Material Teórico: Tecnología Octavo, Videos
Humanos: Docente y Estudiantes
BIBLIOGRAFÍA Y CIBERGRAFÍA
Entradas
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