美国高中生设计低成本过滤器 可去除自来水中的铅

该项目由Rebecca Bushway带头，她是马里兰州银泉市巴里中学的科学教师。她在看到密歇根州一名女性打开水龙头的视频后，被激发了灵感，她家的水管里释放出一股明显带有溶解金属的褐色水流。

Bushway问她高中高年级化学班的学生，他们能否发明一种低成本的过滤器，从这种水中去除铅。

由于当时COVID的限制，这些在家的学生开始通过互联网讨论该设备的设计。去年春天，当他们回到教室时，他们用可生物降解的塑料3D打印了一个原型。

最终的过滤器有3英寸长（76毫米），可以拧在现有水龙头的末端。它利用磷酸钙和碘化钾粉末的混合物，包含在一系列六边形结构中，水在下降的过程中螺旋式地流过。

当受铅污染的水流经该装置时，铅与磷酸钙结合，从而形成磷酸铅和游离钙。过滤器底部的一个尼龙筛网捕获了磷酸铅，这是一种惰性固体。对人体无害的钙则继续通过。

一旦磷酸钙用完，水中的溶解铅就会与碘化钾反应，导致水变黄。这种视觉提示让房主知道，过滤器不再起作用，需要更换。

他们计划在该设备未来版本的底部加入一个微型分光光度计和一个LED。一旦分光光度计检测到黄色--即使是在铅含量低到人眼无法检测到的情况下--就会触发LED发光。希望一旦进入生产阶段，这些过滤器的售价可以低至每个1美元。

“归根结底，这一经历向学生们表明，他们可以为别人带来改变，而且有些问题他们可以用科学来解决，”Bushway说。

团队成员本周将在美国化学学会的春季会议上展示他们的工作。