Trabajo final sujeto de la educación Gonzalo Araya - Gonzalo Araya (1)

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SUJETO DE LA EDUCACIÓN 
TRABAJO FINAL 
PURIFICACIÓN DE AGUA 
Profesora: María Eugenia Huaranca 
Alumno: Cristian Gonzalo Araya 
Carrera: Profesorado de Educación Secundaria de Química 
Introducción 
El agua es sinónimo de vida, eso al parecer todos lo sabemos, pero parece que la lección 
aun no es aprendida. La provisión de agua dulce está disminuyendo, a nivel mundial, en una 
proporción alarmante; una persona de cada cinco ya no tiene acceso al agua potable y casi una 
de cada tres no dispone de medios de saneamiento adecuados. El agua que entra a los hogares 
e industrias no siempre tiene la misma calidad al salir después de haber sido usada. La naturaleza 
tiene una habilidad asombrosa para "limpiar" pequeñas cantidades de agua de desecho y 
contaminación, pero si se hiciese cargo de los miles de millones de litros de agua y drenaje que 
el hombre origina diariamente, no tendría la capacidad suficiente para hacerlo. Las instalaciones 
de tratamiento de aguas reducen la contaminación en las aguas de desecho a un nivel que la 
naturaleza puede manejar. El agua al ser usada por el hombre, muchas veces se convierte en 
agua de desecho y drenaje. Las sustancias que se pueden encontrar son desechos humanos, 
restos de comida, aceites, jabones y químicos. En los hogares, también sucede, al tirar aceite 
por la pileta, o arrojando pilas o baterías en la basura, sin saber que los elementos pesados que 
contienen traspasan las napas hasta llegar al agua. Las oficinas e industrias también contribuyen 
a aumentar la cantidad de agua que debe de ser tratada. Vamos a trabajar en un proyecto a 
base de concientización del cuidado del agua, enseñando y recalcando a los alumnos la 
importancia de su cuidado realizando un purificador de agua. 
Formulación del problema 
Esta es la formulación del proyecto, en la cual plasmaremos algunas preguntas que 
posteriormente resolveremos durante el desarrollo del problema: 
• ¿Cómo podemos reutilizar el agua fluvial? 
• ¿Es recomendable utilizar el agua fluvial? 
• ¿Características del agua fluvial? 
• ¿Cómo se purifica el agua? 
• ¿Cómo funciona la purificación del agua mediante un filtro casero? 
• ¿Utilidad que tiene al hacerlo? 
• ¿Qué tiempo se lleva para la purificación del agua fluvial? 
• ¿El filtro en realidad purifica el agua? 
• ¿Qué contiene el filtro para que el agua sea potable? 
 
Justificación 
El proyecto es impulsado por la preocupación por nuestro medio ambiente y nuestra 
salud. Su importancia: 
- Generar y mantener el crecimiento económico y la prosperidad, a través de actividades tales como la 
agricultura, la pesca comercial, la producción de energía, la industria, el transporte y el turismo. 
- Nuestro propio bienestar exige no solo un agua potable limpia, sino también agua limpia para la higiene 
y el saneamiento. También se utiliza el agua en actividades recreativas tales como el baño, la pesca, o el mero disfrute 
de la belleza natural de costas, ríos y lagos. Cuando salimos de vacaciones, esperamos encontrar aguas limpias en los 
ríos y las costas. 
- El libre flujo de un agua no contaminada resulta clave para el sostenimiento de los 
ecosistemas que dependen del agua. La escasez de agua de buena calidad perjudica al medio 
acuático, húmedo y terrestre, sometiendo a una presión todavía mayor a la flora y la fauna, que 
padecen ya las repercusiones de la urbanización y el cambio climático. 
El presente proyecto se realiza con la finalidad de mostrar un sistema de purificación de 
agua, mediante un prototipo el cual consiste en un filtro casero. Este se puede utilizar para 
purificar el agua fluvial y así poder utilizarla en diferentes actividades y para el consumo humano, 
ya que la población de escasos recursos económicos sufre frecuentemente enfermedades 
vinculadas a la falta de agua limpia y de servicios de saneamiento. 
Los alumnos participarán activamente en la creación de este prototipo, que hace que el 
agua sea potable. 
Los mismos no solo deben conocer el proceso y la facilitación de este mismo también 
deben ser capaces de desarrollar valores que respondan al trabajo colaborativo y crear sus 
propias reflexiones acerca de lo que han hecho. Al mismo tiempo la reflexión debe hacer que 
los alumnos den la importancia del cuidado del agua como recurso natural y sobre todo 
mostrarles que podemos reutilizar el agua con un proceso sencillo y de gran eficacia. 
Marco teórico 
El agua está compuesta por dos moléculas de hidrogeno y una de oxígeno (H2O) al 
mismo tiempo tiene tres características importantes inodoro, incoloro e insípido, es el 
componente principal de la materia viva. Constituye del 50 al 90% de la masa de los organismos 
vivos, el protoplasma, que es la materia básica de las células vivas, consiste en una disolución de 
grasas, carbohidratos, proteínas, sales y otros compuestos químicos similares en agua. El agua 
actúa como disolvente transportando, combinando y descomponiendo químicamente esas 
sustancias. La sangre de los animales y la savia de las plantas contienen una gran cantidad de 
agua, que sirve para transportar los alimentos y desechar el material de desperdicio, el agua 
desempeña también un papel importante en la descomposición metabólica de moléculas tan 
esenciales como las proteínas y los carbohidratos, este proceso, llamado hidrólisis, se produce 
continuamente en las células vivas. 
Existen diversos contaminantes como agentes patógenos que contiene bacterias, virus, 
parásitos que entran al agua provenientes de desechos orgánicos. 
- Desechos que requieren oxígeno: los desechos orgánicos pueden ser descompuestos por 
bacterias que usan oxígeno para biodegradarlos. Si hay poblaciones grandes de estas bacterias, 
pueden agotar el oxígeno del agua, matando así las formas de vida acuáticas. 
- Sustancias químicas inorgánicas: ácidos, compuestos de metales tóxicos (Mercurio, Plomo), 
envenenan el agua y otros como los nutrientes vegetales pueden ocasionar el crecimiento 
excesivo de plantas acuáticas, que después mueren y se descomponen, agotando el oxígeno del 
agua de este modo causan la muerte de las especies marinas (zona muerta). 
- Sustancias químicas orgánicas: petróleo, plásticos, plaguicidas, detergentes que amenazan la 
vida. 
- Sedimentos o materia suspendida: Partículas insolubles de suelo que enturbian el agua, y que 
son la mayor fuente de contaminación. 
Purificación Natural Del Agua 
Los tres procesos básicos que constituyen el sistema de purificación natural de agua en 
la naturaleza son: 
• La evaporación, seguida de condensación, elimina casi todas las sustancias disueltas. 
• La acción bacteriana convierte los contaminantes orgánicos disueltos en unos cuantos 
compuestos sencillos. 
• La filtración a través de arena y grava elimina la mayor parte de la materia en 
suspensión del agua. 
De los métodos mencionados el más efectivo es el natural y el trabajo está basado en la 
elaboración de un prototipo de filtración para hacer el agua potable. 
Filtración: Proceso de separar un sólido suspendido (como un precipitado) del líquido 
en el que está suspendido al hacerlos pasar a través de un medio poroso por el cual el líquido 
puede penetrar fácilmente. La filtración es un proceso básico en la industria química que 
también se emplea para fines tan diversos como la preparación de café, la clarificación del 
azúcar o el tratamiento de aguas residuales. El líquido a filtrar se denomina suspensión, el 
líquido que se filtra, el filtrado, y el material sólido que se deposita en el filtro se conoce como 
residuo. 
Definición de términos 
Filtro: materia porosa, como el fieltro, el papel, la esponja, el carbón, la piedra, etc., o 
masa de arena o piedras menudas a través de la cual se hace pasar un líquido para clarificarlo 
de los materiales que lleva en suspensión. 
Agua potable: se denomina agua potable o agua para consumo humano, al agua que 
puede ser consumidasin restricción debido a que, gracias a un proceso de purificación, no 
representa un riesgo para la salud. El término se aplica al agua que cumple con las normas de 
calidad promulgadas por las autoridades locales e internacionales. 
Carbón activado: es un término genérico que describe una familia de adsorbentes 
carbonáceos altamente cristalinos y una porosidad interna altamente desarrollada. 
Prototipo: ejemplar original o primer molde en que se fabrica una figura u otra cosa. 
Purificación: las impurezas suspendidas y disueltas en el agua natural impiden que ésta 
sea adecuada para numerosos fines. Los materiales indeseables, orgánicos e inorgánicos, se 
extraen por métodos de criba y sedimentación que eliminan los materiales suspendidos. Otro 
método es el tratamiento con ciertos compuestos, como el carbón activado, que eliminan los 
sabores y olores desagradables. También se puede purificar el agua por filtración, o por cloración 
o irradiación que matan los microorganismos infecciosos. 
Sedimentos: detrito rocoso resultante de la erosión, que es depositado cuando 
disminuye la energía del fluido que lo transporta. El mecanismo de deposición, cuyo principal 
factor es la gravedad, es denominado sedimentación. Las características de los sedimentos 
dependen de la composición de la roca erosionada, del agente de transporte, de la duración del 
transporte y de las condiciones físicas de la cuenca de sedimentación. 
Zona muerta: nombre que reciben determinadas zonas del océano totalmente 
desprovistas de vida animal, ningún animal crece se mueve o reproduce. 
Efluente: líquido que procede de una planta industrial. 
Construcción del filtro de agua 
Este filtro replica lo que sucede de manera orgánica en la naturaleza, donde se filtra el agua de 
forma natural al descender y pasar por este tipo de materiales, saliendo limpia de los 
manantiales al pasar por múltiples y diferentes capas que la limpian de sedimentos. 
El funcionamiento del filtro ocurre gracias a la acción mecánica del paso del agua por la arena y 
la grava para remover así los elementos que la enturbian y en combinación con el carbón 
activado y bacterias benignas, se reduce la carga bacteriológica de patógenos que podrían 
enfermarnos. 
El proceso para armarlo es muy simple. Solo tienes que disponer los materiales en capas, que 
deben ser homogéneas para evitar que se mezclen. 
Los elementos a usar y las capas en que los vas a distribuir (orden sugerido): 
• Piedras medianas 
• Piedras pequeñas 
• Grava 
• Carbón 
• Grava 
• Arena fina 
• Grava 
• Piedras pequeñas 
• Filtro de café o algodón 
 
 
 
 
 
 
 
 
Instrucciones para crear el filtro: 
o Para fabricar tu filtro de agua casero, empieza por cortar el recipiente de plástico 
transparente por la parte superior creando una tapa que se pueda abrir y cerrar. Coloca 
la boca de la botella con su tapa hacia abajo. 
o Rellena el interior de la botella con capas de algodón y luego el carbón activado en la 
parte superior. 
o Coloca un recipiente hondo de plástico o cristal sobre una superficie plana. 
o Coloca el filtro de agua casero con la abertura original (o boca) hacia abajo y la tapa 
puesta. 
o En la parte superior de la botella, previamente cortada, coloca el colador. 
o Comienza a verter el agua a ser filtrada por el colador. Permite que la misma comience 
a traspasar las distintas capas de carbón activado y algodón. 
o Cierra la tapa superior cortada y deja reposar el agua por lo menos 15 minutos. Deja el 
filtro de agua casero siempre en posición vertical. 
o Al finalizar el tiempo requerido, abre la boca de la botella de la parte inferior y deja que 
el agua ya filtrada se deposite en el recipiente hondo de plástico o cristal. 
o El agua ya está lista para su uso. No es apta para consumo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
El aprendizaje basado en problemas 
El aprendizaje basado en problemas (ABP) es una metodología educativa ampliamente 
extendida actualmente a numerosos campos de conocimiento. 
Como estrategia curricular institucional puede ser concebido como eje vertebrador de 
todo el proceso de aprendizaje, pero también puede ser útil, desde la innovación docente, 
para la transformación de actividades convencionales como los clásicos ejercicios, problemas o 
trabajos de laboratorio en tareas que favorezcan la adquisición de competencias de carácter 
metodológico y comunicativo, así como la incorporación de las tecnologías de la información y 
la comunicación. 
Esencialmente, el ABP trata de introducir al alumnado en el contexto de un problema 
vinculado a la realidad social y profesional de modo que deba planificar, mediante un trabajo 
cooperativo y bajo la supervisión del profesorado, un proceso de resolución que implica 
las siguientes etapas: la exploración del problema y la generación de hipótesis; la identificación 
de los conocimientos necesarios para abordarlos; la búsqueda de información y estudio 
independiente del tema el análisis crítico y la discusión sobre los conocimientos adquiridos; 
la aplicación de éstos a la resolución del problema y la reflexión sobre el proceso, llevando a 
cabo el feed-back necesario. 
 Este proyecto es un abanico de posibilidades para aprender de una forma distinta, en 
equipo y con un problema social importantísimo como es todo lo relacionado al agua. 
 
 Aprendizaje significativo - David Ausubel 
La propuesta de aprendizaje significativo de David Ausubel, se presenta en oposición al 
aprendizaje sin sentido, aprendido de memoria o mecánicamente. Ausubel sostiene que la 
persona que aprende recibe información y la vincula a la información y acontecimientos 
previamente adquiridos y, de esta forma, da a la nueva información, así como a la información 
antigua, un significado especial. Afirma que la rapidez y meticulosidad con que una persona 
aprende depende básicamente de dos factores: el primero es el grado de relación existente 
entre los conocimientos anteriores y el material nuevo; el segundo es la naturaleza de la relación 
que se establece entre la información nueva y la antigua. 
Los alumnos van a reforzar todos sus conocimientos previos con respecto al agua, su 
cuidado, y todo lo relacionado. Logrando analizar problemáticas de diferentes puntos de vista, 
que antes no poseían o sí, pero en una menor medida. 
Aprendizaje y "Zona de desarrollo proximal" 
Según la Teoría Sociocultural de Vygotsky, el papel de los adultos o de los compañeros 
más avanzados es el de apoyo, dirección y organización del aprendizaje del menor, en el paso 
previo a que él pueda ser capaz de dominar esas facetas, habiendo interiorizado las 
estructuras conductuales y cognoscitivas que la actividad exige. Esta orientación resulta más 
efectiva para ofrecer una ayuda a los pequeños para que crucen la zona de 
desarrollo proximal (ZDP), que podríamos entender como la brecha entre lo que ya son 
capaces de hacer y lo que todavía no pueden conseguir por sí solos. 
Los niños que se encuentran en la ZDP para una tarea en concreto está cerca de lograr 
poder realizarla de forma autónoma, pero aún les falta integrar alguna clave de pensamiento. 
No obstante, con el soporte y la orientación adecuada, sí son capaces de realizar la tarea 
exitosamente. En la medida en que la colaboración, la supervisión y la responsabilidad del 
aprendizaje están cubiertas, el niño progresa adecuadamente en la formación y consolidación 
de sus nuevos conocimientos y aprendizajes. 
Para poder llevar a cabo este proyecto, el docente deberá ser el guía de sus alumnos, 
para orientarlos y puedan realizar el trabajo de manera satisfactoria. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Diagrama de Toulmin 
 
Aserción: tesis, argumento opinión de un tema. 
Evidencia: base que prueba la aserción el por que 
Garantía: relación de aserción y evidencia. Datos o proposiciones que establece una relación causa y 
efecto. 
Respaldo: apoyo para lagarantía estudios científicos. 
Cualificador modal: palabra que denota el grado de validez del argumento. 
Reserva: condiciones bajo cual la tesis seria invalida. 
 
 
CUALIFICADOR MODAL: 
Efectivo
RESPALDO: La filtración de agua con arena o grava es respaldado por la 
Organización Mundial de la Salud. Estudios de un nanomaterial llamado óxido de 
grafito (GO) sugieren que podría ser utilizado para mejorar la filtración de arena en 
una forma costo-efectiva
GARANTIA:: Este filtro replica lo que sucede de manera orgánica en la 
naturaleza, donde se filtra el agua de forma natural al descender y pasar 
por este tipo de materiales, saliendo limpia de los manantiales al pasar por 
múltiples y diferentes capas que la limpian de sedimentos 
EVIDENCIA:El funcionamiento del filtro ocurre gracias a la acción mecánica del paso del agua 
por la arena y la grava para remover así los elementos que la enturbian y en combinación con 
el carbón activado y bacterias benignas, se reduce la carga bacteriológica de patógenos que 
podrían enfermarnos 
ASERCION: La filtración a través de arena y grava elimina la 
mayor parte de la materia en suspensión del agua.
RESERVA: El carbón activado es indispensable para un filtrado 
óptimo, ya que es el agente encargado de eliminar los 
microorganismos. Lo ideal es que sea "activado" ya que así es más 
poroso y aumenta el proceso físico-químico de absorción.