Название(я): Магнитный уголь
Основной предмет (школа): химия

Область знания (ВУЗ): неорганическая химия, химия поверхности, коллоидная химия, сорбционные явления

Актуальность: Для очистки выбросов современной промышленности разработано множество технологий. Тем не менее, проблема эта по-прежнему острая и злободневная. Её отголоском являются многочисленные бытовые системы очистки воды, бутилированная вода и ряд других особенностей неизвестных в XX веке. Для очистки от органических примесей обычно применяется активированный уголь, однако его использование в крупном, промышленном масштабе не всегда удобно и требует доработки.

Новизна: химическое получение магнитного активированного угля и исследование его свойств.

Цель: разработка простых методик получения магнитного активированного угля для очистки воды от органических загрязнителей

Задачи:

1. анализ литературы по способам очистки воды, получению и применению активированного угля

2. литературный поиск возможных методов получения активированного угля и исследования его активности

3. получение магнитноуправляемого активированного угля пиролизом крахмального клейстера, равномерно насыщенного наноразмерной магнитной фазой

4. тестирование полученного угля на примере сорбции модельных красителей

5. обобщение результатов

Экспериментальные подходы: методы неорганической химии, пиролиз полисахаридов, простейшие подходы в анализе степени загрязнённости воды

Методические подходы: ознакомление с принципами синтеза наноразмерной магнитной фазы, управление синтезом, ознакомление с пиролизом органических веществ

Требующиеся нестандартные реактивы и ресурсы: в зависимости от выбора магнитной фазы потребуются соли железа, кобальта; щёлочь, крахмал, модельные органические загрязнители.

Освоение школьником теоретического материала: осаждение магнитной фазы, окислительно

- восстановительные реакции, пиролиз органических веществ

Навыки, получаемые школьником: химия растворов, химия сорбентов, начала химии полисахаридов

Предшествующий материал по школьной программе: химия элементов (используемых в качестве магнитной фазы), окислительно-восстановительные реакции, химия сахаров

Роль учителя: общее руководство проектом

Возможная помощь тьюторов: обеспечение реактивами, консультационная помощь в постановке и анализе эксперимента, поиск литературы и методик эксперимента

Техника безопасности: в работе потребуется раствор щёлочи высокой концентрации, высокотемпературная (до 500 градусов Цельсия) плитка и соответствующая металлическая посуда. Работать необходимо под вытяжкой, так как будут выделяться газы, возможна примесь угарного газа

Примечания: в качестве дополнительного этапа работы можно попробовать сделать обработанный подобным образом силикагель.

Первичные литературные ссылки для начала поиска:

http://magneticliquid.narod.ru/

http://www.xumuk.ru/encyklopedia/2/3566.html

http://www.xumuk.ru/bse/2544.html