KWALIFIKACJA CHM5 - PAŹDZIERNIK 2016

PYTANIE NR 4.
W procesie uzdatniania wody stosowane złoże filtru, które charakteryzuje się porowatą budową, dzięki czemu absorbuje całą swoją objętością niepożądane związki odpowiedzialne między innymi za smak i zapach wody, to złoże
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Złoże z węgla aktywnego ma silnie porowatą strukturę i bardzo dużą powierzchnię właściwą, dzięki czemu wiąże (sorpcyjnie) wiele rozpuszczonych związków organicznych pogarszających cechy organoleptyczne wody, w tym smak i zapach. Złoża żwirowo‑piaskowe oraz mineralne służą głównie do filtracji mechanicznej zawiesin.

Pełne wyjaśnienie:

W uzdatnianiu wody problemy ze smakiem i zapachem są najczęściej związane z obecnością rozpuszczonych związków organicznych (naturalnych lub pochodzenia antropogenicznego) oraz ich produktów przemian. Do ich usuwania potrzebny jest proces, który działa skutecznie na związki rozpuszczone, a nie tylko na cząstki stałe.

Węgiel aktywny jest złożem o bardzo rozwiniętej, porowatej strukturze. Kluczową cechą jest duża powierzchnia właściwa, na której zachodzi sorpcja (w praktyce najczęściej mówi się o adsorpcji) wielu związków odpowiedzialnych za niepożądane cechy organoleptyczne. Dlatego w filtrach węglowych poprawa smaku i zapachu wody jest typowym i oczekiwanym efektem.

Pozostałe wskazane złoża mają inne, bardziej "mechaniczne" zastosowania:

  • Włókninowe media filtracyjne kojarzą się z zatrzymywaniem cząstek (mętność, zawiesiny) przez działanie sitowe i wgłębne. Nie są typowym wyborem do usuwania rozpuszczonych związków zapachowo‑smakowych.
  • Żwirowo‑piaskowe złoża są klasyczne dla filtracji pośpiesznej i powolnej, gdzie celem jest redukcja mętności i cząstek stałych. Mogą poprawić wygląd wody, ale bez właściwości sorpcyjnych nie są przeznaczone do skutecznego usuwania wielu związków odpowiedzialnych za zapach i smak.
  • Kwarcowo‑dolomitowe (mineralne) złoża pełnią przede wszystkim funkcje filtracyjne i ewentualnie korekcyjne w zakresie parametrów fizykochemicznych zależnych od składu mineralnego, ale nie są standardowym złożem do eliminacji rozpuszczonych substancji zapachowo‑smakowych tak jak węgiel aktywny.

Wskazówka egzaminacyjna: jeżeli w treści pojawia się informacja o porowatości i usuwaniu smaku/zapachu, to najczęściej chodzi o złoże sorpcyjne, a w praktyce egzaminacyjnej bardzo często właśnie o węgiel aktywny.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Węgiel aktywny to sorbent o bardzo rozwiniętej porowatości i dużej powierzchni właściwej. W filtrach wodociągowych wykorzystuje się go głównie do wiązania rozpuszczonych zanieczyszczeń organicznych, co często poprawia smak i zapach wody oraz redukuje wybrane mikrozanieczyszczenia.
Mechanizm polega na sorpcji (najczęściej opisywanej jako adsorpcja) związków odpowiedzialnych za nieprzyjemne cechy organoleptyczne na powierzchni porów węgla. Dzięki temu część rozpuszczonych substancji organicznych jest zatrzymywana w złożu, zamiast przechodzić do wody uzdatnionej.
Żwir i piasek działają przede wszystkim jak filtr mechaniczny: zatrzymują zawiesiny i zmniejszają mętność. Zwykle nie mają tak silnych właściwości sorpcyjnych jak węgiel aktywny, więc gorzej radzą sobie z wieloma rozpuszczonymi związkami odpowiedzialnymi za smak i zapach.
Najczęściej usuwa (wiąże) związki organiczne wpływające na zapach i smak, a także część mikrozanieczyszczeń organicznych. Skuteczność zależy od rodzaju węgla, czasu kontaktu, temperatury i składu wody. W praktyce traktuje się go jako etap "polerujący" jakość wody.
Stosuje się go, gdy pojawiają się problemy organoleptyczne (zapach, smak) lub gdy trzeba ograniczyć wybrane związki organiczne. Może pracować jako filtr ze złożem granulowanym albo jako dawka węgla pylistego w procesie koagulacji, zależnie od technologii stacji uzdatniania.
Porowata budowa oznacza, że materiał ma wiele mikroporów i mezoporów, które zwiększają powierzchnię kontaktu z wodą. To właśnie ta duża powierzchnia umożliwia intensywną sorpcję zanieczyszczeń rozpuszczonych. Im większa powierzchnia właściwa, tym zwykle lepsze właściwości sorpcyjne.
Może wspomagać zatrzymywanie części cząstek, ale nie jest to jego główna funkcja. Złoża piaskowe i żwirowe są projektowane głównie pod redukcję mętności i zawiesin. Węgiel aktywny dobiera się przede wszystkim do usuwania związków rozpuszczonych wpływających na zapach, smak i ogólną jakość wody.
Jeśli w treści mowa o mętności, zawiesinach lub "zatrzymywaniu cząstek", to zwykle chodzi o filtrację mechaniczną (piasek/żwir/włókniny). Jeśli pojawiają się hasła "zapach", "smak" lub "związki organiczne rozpuszczone", to typową odpowiedzią jest złoże sorpcyjne, najczęściej węgiel aktywny.
W praktyce "działanie całej objętości" wynika z tego, że woda przepływa przez złoże i ma kontakt z porami w wielu warstwach, a nie tylko na powierzchni filtra. Zanieczyszczenia są wiązane na powierzchniach wewnętrznych porów. Skuteczność zależy od czasu kontaktu i wyczerpania złoża.
Najczęstsze pomyłki to wybór złoża "klasycznego" (piasek/żwir) bez zauważenia wskazówki o zapachu i smaku oraz mylenie sorpcji z filtracją mechaniczną. Uczniowie czasem też wybierają odpowiedź brzmiącą bardziej specjalistycznie (np. mineralną), mimo że opis dotyczy typowego zastosowania węgla aktywnego.
info

Statystycznie 52% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Eksperci podkreślają: "Złoża żwirowo‑piaskowe oraz mineralne służą głównie do filtracji mechanicznej zawiesin."

Źródła:

  • World Health Organization (WHO), "Guidelines for Drinking-water Quality" (4th ed. + addenda) – część dot. procesów uzdatniania i poprawy cech organoleptycznych (adsorpcja na węglu aktywnym).
  • United States Environmental Protection Agency (EPA), "Granular Activated Carbon" (Drinking water treatment technology fact sheet / informacje o GAC) – https://www.epa.gov/ground-water-and-drinking-water (konkretna podstrona dot. GAC), dostęp: 2026-03-02.
  • American Water Works Association (AWWA), "Water Quality and Treatment: A Handbook on Drinking Water" – rozdziały dot. adsorpcji oraz zastosowań węgla aktywnego w uzdatnianiu wody.

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty z technologii uzdatniania wody (rozdziały o sorpcji i filtrach węglowych)
  • Materiały branżowe producentów złóż: karty charakterystyki i opisy zastosowań węgla aktywnego
  • Notatki porównawcze: "złoża mineralne do filtracji" vs "złoża sorpcyjne"

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego