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Filtration de l'eau

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Earth and Environmental Sciences

Les élèves conçoivent un filtre à eau pour séparer un mélange.

Ce dont tu as besoin

Activité 1 : tester les matériaux

  • 5 bouteilles d’eau en plastique dont le 1/3 du fond est coupé 
  • 6 verres en plastique transparent
  • 5 élastiques
  • 5 morceaux carrés de cotton à fromage (juste une couche simple ou double pour mettre sur le goulot de la bouteille) 
  • 2 filtres à café en forme de panier 
  • ¼ à ½ tasse de sable d'aquarium (du sable qui est pré nettoyé)
  • ¼ à ½ tasse de gravier pour piscine ou aquarium
  • 7-10 boules de coton
  • ¼ de tasse de terre végétale (pour salir l’eau) 
  • Un morceau de nappe en plastique 

Activité 2 : Concevoir le "meilleur" filtre

  • 1 à 2 bouteilles d'eau en plastique avec le bas coupé et un carré de toile à fromage sur le bout ouvert du goulot (réutilisez-en une de ci-dessus) 
  • Un verre en plastique transparent (réutilisez-en un de la liste ci-dessus) 
  • 1-2 filtres à café en forme de panier
  • ¼ à ½ tasse de sable d'aquarium (du sable qui est pré nettoyé)
  • ¼ à ½ tasse de gravier pour piscine ou aquarium
  • 7-10 boules de coton

Guide d’activité :

Présentation PowerPoint

Notes de sécurité

Assurez-vous de connaître les précautions prises par Parlons Sciences en ce qui concerne la sécurité de la prestation des activités virtuelles auprès des jeunes.

Avertissez les élèves de ne pas manger ni boire pendant les expériences et de ne pas boire l’eau qu’ils vont produire, car celle-ci ne sera pas assez propre pour la consommer. Elle contiendra des microbes.

Marche à suivre

Introduction

  • Discutez l'importance de l'eau et des sources potentielles de pollution de l'eau.
    • Faites remarquer que l'accès à l'eau potable est une préoccupation mondiale et que de nombreuses communautés au Canada, en particulier les communautés autochtones, font actuellement l'objet d'un avis d'ébullition de l'eau.
  • Utilisez les diapositives de la présentation et/ou le manuel d'activités pour introduire les sujets suivants:
    • Contaminants microbiens
    • Purification naturelle de l'eau (par exemple: zones humides, forêts riveraines et microorganismes, puits)
    • Usines de traitement de l'eau
      • Aération
      • Floculation
      • Sédimentation
      • Filtration
      • Désinfection
  • Expliquez le défi d'aujourd'hui :
    • Votre travail consiste à fabriquer un filtre en utilisant seulement 3 matériaux et à produire l'eau la plus propre possible. 

Activité 1 : tester les matériaux

  • Montrez aux élèves comment mettre en place un filtre.
    • Ajoutez un morceau de toile à fromage à l'ouverture du goulot de la bouteille et fixez-le avec un élastique.
    • Placez la bouteille, goulot en bas, dans un gobelet en plastique.
  • Demandez aux élèves d'examiner les matériaux filtrants (toile à fromage, sable, gravier, filtre à café et boules de coton) et de prédire quel matériau filtrera le mieux l'eau sale.
  • Ils peuvent prendre un gobelet propre, le remplir aux 3/4 d'eau et ajouter de la terre pour le salir. C'est l'eau qu'ils vont essayer de filtrer.
  • Demandez aux élèves de concevoir et de tester chaque matériau. Ils devraient avoir une installation similaire à celle-ci :
    • Bouteille 1 : juste le tissu à fromage (contrôle)
    • Bouteille 2 : ajoutez un filtre à café à l'intérieur du filtre
    • Bouteille 3 : Ajoutez environ 1/4 de tasse de gravier à l'intérieur du filtre.
    • Bouteille 4 : Ajoutez environ 1/4 de tasse de sable à l'intérieur du filtre.
    • Bouteille 5 : Ajoutez des boules de coton au même niveau que le sable/gravier à l'intérieur du filtre.
  • Demandez aux élèves de verser à peu près la même quantité d'eau sale dans chaque filtre. 
  • Ils observeront quelle eau a le filtrat le plus propre - l'eau dans le gobelet en plastique après le filtrage. 

Activité 2 : Concevoir le "meilleur" filtre

  • Les élèves utilisent leurs observations pour concevoir un filtre qui produira l'eau la plus propre. 
  • Ils peuvent utiliser jusqu'à 3 matériaux dans leur filtre. 
  • Demandez aux élèves de présenter leurs filtres à la classe et d'expliquer brièvement pourquoi ils ont utilisé certains matériaux. Que feraient-ils différemment ?

Découverte

La purification de l'eau est l'un des nombreux services fournis par les écosystèmes. La purification de l'eau dépend de la filtration et de l'absorption par les particules du sol et les organismes vivants dans l'eau et le sol. Les zones humides, les forêts riveraines et les micro-organismes sont des exemples de systèmes de filtration naturels.

La plupart des endroits dans les pays du premier monde, y compris les villes et les communautés où il n'est pas possible de creuser des puits, disposent de stations de traitement de l'eau. Les usines de traitement de l'eau imitent les processus naturels à une échelle plus grande et plus rapide et fonctionnent en 5 étapes distinctes : aération, floculation, sédimentation, filtration et désinfection. Cette activité se concentre sur le processus de filtration : l'eau passe par des filtres, souvent composés de sable et de charbon de bois, pour éliminer les particules, les mauvais goûts et les odeurs.

On estime qu'environ 1,2 milliard de personnes dans le monde n'ont pas accès à l'eau potable. Actuellement, au Canada, de nombreux avis d'ébullition de l'eau sont en vigueur, principalement dans les communautés des Premières nations, des Métis et des Inuits du Nord de l'Ontario. 

La qualité de l'eau peut être affectée par de nombreux facteurs, notamment le ruissellement agricole, les pesticides, les déversements d'hydrocarbures, les produits chimiques rejetés par les grandes entreprises, etc.

Que se passe-t-il ?

La purification de l'eau est l'un des nombreux services fournis par les écosystèmes. La purification de l'eau dépend de la filtration et de l'absorption par les particules du sol et les organismes vivants dans l'eau et le sol. Les zones humides, les forêts riveraines et les micro-organismes sont des exemples de systèmes de filtration naturels.

La plupart des endroits dans les pays du premier monde, y compris les villes et les communautés où il n'est pas possible de creuser des puits, disposent de stations de traitement de l'eau. Les usines de traitement de l'eau imitent les processus naturels à une échelle plus grande et plus rapide et fonctionnent en 5 étapes distinctes : aération, floculation, sédimentation, filtration et désinfection. Cette activité se concentre sur le processus de filtration : l'eau passe par des filtres, souvent composés de sable et de charbon de bois, pour éliminer les particules, les mauvais goûts et les odeurs.

Pourquoi est-ce important ?

On estime qu'environ 1,2 milliard de personnes dans le monde n'ont pas accès à l'eau potable. Actuellement, au Canada, de nombreux avis d'ébullition de l'eau sont en vigueur, principalement dans les communautés des Premières nations, des Métis et des Inuits du Nord de l'Ontario. 

La qualité de l'eau peut être affectée par de nombreux facteurs, notamment le ruissellement agricole, les pesticides, les déversements d'hydrocarbures, les produits chimiques rejetés par les grandes entreprises, etc.