Die Aufgabenstellung

Filter werden auf der Welt an verschiedensten Stellen benötigt und angewendet. Ob für die Wasseraufbereitung oder zur Verbesserung der Luftqualität zum Beispiel in großen Industrieanlagen oder in jeden Auto. Nanofilter können dabei auch die kleinsten Teilchen und Partikel abfangen. Des Weiteren bietet die Nanotechnologie, durch die Produktion kleinster Fasern, auch die Möglichkeit effiziente Filter herzustellen. Die meisten nanoporösen Filter bestehen dabei aus Metallen oder Keramik.

Infos zu nanoporösen Filtern findest du hier.

Jetzt liegt es an dir, Filtration etwas genauer kennenzulernen. Den Einstieg kannst du durch unser Filter-Experiment machen. Sei dabei und probiere aus, wie gut verschiedene Dinge aus deinem Alltag verschiedene Substanzen filtern. Dokumentiere dein Vorgehen und deine Ergebnisse möglichst genau. Dann schicke uns deine Dokumentation ein. Wir belohnen dein Engagement mit einer Urkunde.

Und damit nicht genug! Wenn du tiefer in die Welt der Nanofiltration eintauchst indem du ein Projekt zum Thema #nanofilter ausarbeitest und als Film, Präsentation oder in irgendeiner anderen Form an uns schickst, hast du die Möglichkeit tolle, größere Preise für dich und deine Klasse abzustauben.

Also mach mit und hab Spaß beim Ausprobieren und Forschen!

Die Experten freuen sich schon auf deine Frage und wir uns auf deine Einsendung!

Abgabefrist: 29.07.2022

Das Experiment

Das Experiment dient als Einstieg in die Welt der Filtration. Aufgabe hierbei ist es, das Vorgehen und die Beobachtung so genau wie möglich zu beschreiben. Außerdem soll auch versucht werden, das Beobachtete nachzuvollziehen und Erklärungsansätze zu liefern.

Die Aufgabe zum Download

So funktionierts:

Das brauchst du:
FFP2-Maske, OP-Maske, Stoffmaske, einen Kaffeefilter, 4 durchsichtige Behälter, Wasserfarben, Wasser, Pflanzenöl, Spülmittel.

Das machst du:
Das Experiment ist in fünf Teilversuche aufgegliedert.

Vorbereitung:
Befestige deine verschiedenen Filter an deinen Behältern oder lege sie in ein Küchensieb mit einem durchsichtigen Gefäß darunter (siehe Bilder).

Stelle nun deine fünf verschiedenen Gemische her:

Gemisch 1: Mische dir jetzt 200 ml Wasser mit einer Wasserfarbe deiner Wahl. Das Gemisch sollte danach eine intensive Färbung haben.

Gemisch 2: Mische 200 ml Wasser mit einer Wasserfarbe. Füge diesmal ein wenig Spülmittel hinzu.

Gemisch 3: Stelle 200 ml Pflanzenöl bereit.

Gemisch 4: Mische 100 ml zuvor eingefärbtes Wasser mit 100 ml Öl und verrühre das Gemisch.

Gemisch 5: Mische 100 ml zuvor eingefärbtes Wasser mit 100 ml Öl und gebe ein wenig Spülmittel hinzu. Verrühre das Gemisch anschließend stark.

Durchführung:

Gieße anschließend in jeden Filter genau 50 ml deines Gemischs und dokumentiere, was du beobachtest. Was passiert sofort? Ändert sich das Ergebnis noch nach langer Wartezeit (1 Stunde, 10 Stunden)? Können Pigmente der Wasserfarben herausgefiltert werden? Versuche dabei nachzuvollziehen, worin der Unterschied deiner Filter lag bzw. welche Eigenschaften die Wasserfarbe, das Spülmittel und das Öl besitzt. Vergleiche auch die Ergebnisse der fünf Gemische untereinander. Wie kannst du dir die Unterschiede erklären?

WICHTIG!

Die verwendeten Atemschutzmasken sind nicht mehr zu verwenden! Außerdem sind alle Materialien zu entsorgen oder vor dem nächsten Gebrauch sorgfältig zu reinigen!

Wähle eines der zwei Themengebiete und gestalte dein eigenes Projekt!

Die Aufgabe zum Download

#Upcycling

Schätzungen zufolge werden jeden Monat mehr als 100 Milliarden Masken weltweit verbraucht – und sie alle brauchen nach Schätzung der Umweltorganisation Greenpeace 450 Jahre, um sich zu zersetzen. Sehr viel Zeit also, in der der Corona-Müll die Umwelt beeinflussen kann. Überlege dir, wie verbrauchte Masken weiterverwendet werden können. Finde eine neue Verwendung, arbeite das Thema aus und stelle es dar (z.B. durch einen kleinen Film, eine Projektarbeit, ein Modell oder eine andere kreative Idee).

 

#Recycling

Du hast jetzt unterschiedliche Filter kennengelernt. Filter findest du überall im täglichen Leben. Schon allein das Wasser aus der Leitung ist vielfach gefiltert worden, damit es sauber ist und du es trinken kannst.

Werde jetzt selber kreativ und überlege dir eine Anwendung, in denen Nanofilter helfen können einen nachhaltigen Umgang mit unseren Ressourcen zu gestalten. Nutze hierzu auch das Wissen, dass du durch die Filterexperimente erlangt hast. Arbeite das Thema aus und stelle es dar (z.B. durch einen kleinen Film, eine Projektarbeit oder eine andere kreative Idee).

 

Was gibt es zu gewinnen?

Alle Projekte werden durch eine Jury mit Experten aus Forschung und Industrie bewertet. Die drei besten Projektideen werden ausgezeichnet und erhalten Geldpreise bis zu 500 €!
Auf Wunsch organisieren wir euch einen Labortag in einer Uni oder Firma in eurer Nähe. 

Wenn eure Idee überzeugt, stellen wir sie in unserem Newsletter vor. Vielleicht finden sich dann interessierte Firmen für eine Umsetzung?

Wir freuen uns auf eure Ideen!