Setiap langkah pengasingan dalam rawatan air membuang satu jenis bahan yang tidak diingini, berdasarkan perbezaan fizikal seperti saiz zarah. Dalam IGCSE Kimia, soalan sering memberi gambar rajah aliran dan meminta sebab, bukan hanya nama langkah.
Pelajaran ini berada dalam kimia air, udara dan alam sekitar. Ia juga berkait dengan pengasingan dan analisis kimia, tempat idea yang sama digunakan untuk campuran di makmal.
Apakah yang dilakukan oleh setiap peringkat rawatan?
Urutan rawatan yang ringkas untuk air sungai mempunyai tiga peringkat utama. Setiap peringkat menyelesaikan masalah yang berbeza, jadi penerangan mesti sepadan dengan masalahnya.
- Pemendapan (sedimentation): air dibiarkan dalam tangki dan zarah pepejal yang lebih berat termendap ke dasar. Kadangkala bahan kimia ditambah supaya zarah halus bergumpal dan termendap lebih cepat.
- Penurasan (filtration): air mengalir melalui lapisan pasir dan kerikil. Zarah tidak larut lebih besar daripada ruang antara butiran, jadi ia terperangkap manakala air melaluinya.
- Pengklorinan (chlorination): sedikit klorin ditambah untuk membunuh mikrob. Ini ialah pensterilan, bukan pengasingan.
Setiap jawapan yang baik memerlukan ayat penghubung yang sama: bahan yang dibuang mempunyai saiz atau berat yang berbeza daripada zarah air. Bahan terlarut hampir sama kecil dengan zarah air, jadi penapis tidak dapat menahannya.
Contoh berlangkah
Soalan (senario rekaan): Sebuah loji mengambil air sungai yang keruh berlumpur. Air yang keluar daripada penapis pasir kelihatan jernih tetapi masih mengandungi garam terlarut. Terangkan mengapa penapis membuang lumpur tetapi tidak membuang garam.
Langkah 1, kenal pasti lumpur. Lumpur terdiri daripada zarah pepejal tidak larut. Ia terampai dalam air dan besar berbanding zarah air.
Langkah 2, kenal pasti cara penapis berfungsi. Pasir dan kerikil meninggalkan ruang. Zarah lumpur lebih besar daripada ruang itu, jadi terperangkap. Zarah air jauh lebih kecil, jadi melaluinya.
Langkah 3, kenal pasti garam. Garam itu terlarut. Zarahnya tersebar di antara zarah air dan jauh lebih kecil daripada ruang dalam penapis.
Langkah 4, tulis kesimpulan. Penapis mengasingkan mengikut saiz zarah. Lumpur terlalu besar untuk melaluinya, tetapi garam terlarut cukup kecil untuk lalu bersama air.
Jawapan model: “Lumpur tidak larut dan zarahnya lebih besar daripada ruang dalam pasir, jadi terperangkap. Garam itu terlarut, jadi zarahnya sangat kecil dan melalui penapis bersama air.”
Kesilapan yang perlu diawasi
Jawapan yang salah: “Penapis menjadikan air tulen dengan membuang semua bendasing.”
Jawapan ini salah dalam dua cara.
Pertama, “tulen” dalam kimia bermaksud satu bahan sahaja, sedangkan air yang telah ditapis masih mengandungi bahan terlarut. Kedua, jawapan itu tidak memberi sebab. Sebab memerlukan perbandingan saiz zarah.
Pembetulannya ialah menyebut apa yang dibuang (“pepejal tidak larut”) dan apa yang tidak (“bahan terlarut melalui penapis”). Kemudian tambah sebab saiz.
Jika garam terlarut benar-benar perlu dibuang, langkah lain diperlukan. Penyulingan boleh melakukannya kerana air menyejat dan pepejal terlarut tertinggal.
Semak diri anda
1. Nyatakan tujuan tangki pemendapan dan berikan sebab ia berfungsi.
Lihat jawapan
Ia membolehkan zarah pepejal tidak larut termendap keluar daripada air. Zarah itu lebih tumpat daripada air, jadi ia tenggelam ke dasar tangki.
2. Seorang pelajar berkata, “Klorin ditambah untuk mengasingkan bakteria daripada air.” Betulkan ayat itu.
Lihat jawapan
Klorin tidak mengasingkan apa-apa. Ia ditambah untuk membunuh mikrob, jadi langkah itu ialah pensterilan. Mikrob dimusnahkan dalam air dan tidak dikeluarkan daripadanya.
3. Air selepas ditapis kelihatan jernih. Setitik air dibiarkan menyejat di atas kaca yang bersih dan meninggalkan kesan putih. Apakah yang ditunjukkan?
Lihat jawapan
Air itu masih mengandungi pepejal terlarut. Air yang ditapis jernih, jadi tiada zarah tidak larut yang tinggal, tetapi kesan putih selepas penyejatan menunjukkan ada bahan yang terlarut.
Langkah seterusnya
Seterusnya, berlatih membezakan kedua-dua jenis bahan dalam membezakan bahan terlarut daripada ampaian. Alat penaakulan pengimbangan persamaan dan guru mol dan nisbah persamaan menyokong pelajaran kemudian dalam modul ini apabila persamaan muncul. Apabila sedia, uji semuanya dalam set latihan modul.
Jika anda boleh menyebut peringkat rawatan tetapi kehilangan markah pada bahagian sebab, guru dalam tuisyen Kimia dalam talian secara satu dengan satu boleh melatih anda menulis ayat “mengapa” yang lengkap.