Effektive Phosphatentfernung aus Abwasser: Methoden & Prozesse

Phosphat, das Abwasser kontaminiert, ist teilweise verantwortlich für einen Prozess, der als Eutrophierung bekannt ist. Eutrophierung verursacht übermäßiges Pflanzenwachstum, das langsam den verfügbaren Sauerstoff im Wasser erschöpft. Ein Beispiel für diesen Prozess ist das Wachstum von Algen in Teichen, die durch Düngemittelabfluss verschmutzt sind. Calciumhydroxid wird verwendet, um Phosphor aus der Lösung zu trennen und ein Niederschlag zu bilden. Dieser Prozess wird als Fällung bezeichnet. Der Niederschlag wird dann aus dem Abwasser gefiltert. Dieses Verfahren eignet sich hervorragend als Klassen- oder Heimversuch. Die Trennung von Phosphat aus Abwasser ist ein gängiges Wasseraufbereitungsverfahren. Die Verwendung von Chemikalien für den Prozess ist praktisch, da Phosphat sofort aus dem Wasser eliminiert werden kann.

Was Sie benötigen

• Calciumhydroxid
• Abwasser
• Filterpapier
• Filter
• Wasserprobeflasche
• Etiketten und Stift
• Glasrührstab
• 250-ml-Kolben
• Grammschale
• Uhrglas
• Heizplatte

Anleitung

1. Sammeln Sie Wasserproben aus einem Teich, See oder einer Abwasserbehandlungsanlage. Rufen Sie die Abwasserbehandlungsanlage im Voraus an und bitten Sie um Erlaubnis, Wasserproben zu nehmen. Stellen Sie das Wasser in Probenflaschen und beschriften Sie sie gemäß dem Datum, der Uhrzeit und dem Ort, an dem die Proben genommen wurden.

2. Filtern Sie Feststoffe aus dem Abwasser mit einem Papierlaborfilter. Der Phosphor bleibt während dieser Filtration im Wasser gelöst. Sammeln Sie das gefilterte Wasser für den nächsten Teil des Experiments.

3. Gießen Sie 200 ml jeder Wasserprobe in einen 250-ml-Kolben und beschriften Sie sie entsprechend.

4. Geben Sie Calciumhydroxid in 0,2-Gramm-Schritten in das Wasser, während Sie umrühren. Fügen Sie weiterhin Calciumhydroxid in 0,2-Gramm-Schritten hinzu, während Sie umrühren, bis kein Niederschlag mehr entsteht. Niederschlag ist ein Feststoff, der erscheint, wenn er in der Lösung unlöslich wird. Wenn Calciumhydroxid mit Phosphor reagiert, produziert es Wasser und Phosphorpentoxid. Calciumhydroxid ist in Fischbedarfsgeschäften erhältlich und ist häufig in Labors von Highschools oder Colleges zu finden. Es kann auch online bei einem wissenschaftlichen Versandunternehmen gekauft werden. Das Chemikalie kostet typischerweise etwa 10 Dollar pro Pfund.

5. Filtern Sie das Phosphorpentoxid-Niederschlag aus dem Wasser mit einem Papierlaborfilter. Sammeln Sie das gefilterte Wasser. Extrahieren Sie jeden verbleibenden Niederschlag, indem Sie mehr Calciumhydroxid zum gefilterten Wasser hinzufügen. Wenn Fällung auftritt, bedeutet dies, dass noch etwas Phosphor in der Wasserprobe gelöst ist. Wiederholen Sie Schritt 4, wenn dies auftritt, und filtern Sie erneut, um den verbleibenden Niederschlag zu erhalten.

6. Trocknen Sie das gewonnene Phosphorpentoxid aus dem Abwasser, indem Sie das Filterpapier auf ein Uhrglas legen. Ein Uhrglas ist ein kreisförmiges Glasstück, das in der Chemie häufig verwendet wird, um Feststoffe beim Wiegen zu halten, Flüssigkeiten zu verdampfen und als Becherglasabdeckung. Stellen Sie einen 250-ml-Kolben, der mit Wasser gefüllt ist, auf eine Heizplatte und stellen Sie die Hitze auf Siedetemperatur ein. Legen Sie das Uhrglas über den 250-ml-Kolben und legen Sie vorsichtig das Filterpapier mit dem nassen Phosphorpentoxid über das Uhrglas. Lassen Sie den Dampf das Phosphorpentoxid vollständig trocknen. Es sollte fünf Minuten, nachdem es trocken aussieht, vollständig trocken sein.

7. Wiegen Sie das gewonnene Phosphorpentoxid. Vergleichen Sie die Menge, die zwischen den verschiedenen Wasserproben gewonnen wurde, um zu bestimmen, wie viel Phosphor in jeder Wasserprobe vorhanden war.