Scienze della Terra: Attività di laboratorio Roberto Mazza e Francesca Cifelli Roma 11 settembre 2013 Seminario MIUR Il percorso dell acqua Aula Magna Rettorato Università Roma Tre
Obiettivi Osservazione diretta di un fenomeno naturale (l attraversamento dell acqua nel sottosuolo) Comprensione del concetto di permeabilità delle rocce Utilizzo dell acqua per il fabbisogno idrico
Obiettivi Il ciclo dell acqua
Obiettivi
Obiettivi
Riassunto dell attività proposta L esperimento misura la velocità di attraversamento dell acqua nei diversi tipi di terreno e la differente quantità di acqua trattenuta dagli stessi. A seconda dei materiali di cui sono composti i terreni, essi sono più o meno permeabili, lasciano cioè passare l acqua più o meno facilmente. Si dimostrerà che è la composizione granulometrica di un suolo a incidere sulla sua capacità di trattenere l acqua e sulla velocità con la quale la stessa acqua lo attraversa.
Materia: Scienze della Terra Collegamenti interdisciplinari: Chimica, Fisica, Biologia Anno/i: I biennio Parole chiave: Permeabilità, suolo, roccia, acqua Tipo di attività: osservazione/misura Categoria: laboratorio povero
Note di sicurezza: nessuna Numero di studenti: gruppi da 3-4 studenti Tempi di realizzazione: circa 2 ore Conoscenze/Competenze teorico pratiche necessarie: Origine e formazione dei terreni Descrizione e classificazione dei terreni Elementi di meccanica (velocità)
Strumentazione necessaria Campioni di materiale a granulometria differente (ghiaia, sabbia grossolana, sabbia fine) 3 contenitori trasparenti graduati 3 imbuti (che si possono ricavare da bottiglie di plastica tagliate a metà) Garza Tubicino di plastica di circa 15 cm, con fori laterali Pipetta (per prelevare liquidi) Acqua Colorante per l acqua (antigelo per automobili) Cronometro Quaderno e penna
Strumentazione necessaria
1_Esperienza sulla permeabilità: Descrizione dettagliata e realizzazione Si tagliano le bottiglie e si sostituisce il tappo con una garza, necessaria a trattenere il terreno all interno della bottiglia
1_Esperienza sulla permeabilità: Descrizione dettagliata e realizzazione Si tagliano le bottiglie e si sostituisce il tappo con una garza, necessaria a trattenere il terreno all interno della bottiglia
1_Esperienza sulla permeabilità: Descrizione dettagliata e realizzazione Si riempe ogni bottiglia con un diverso materiale (ghiaia, sabbia grossolana, sabbia fina) e si mettono le bottiglie a testa in giù dentro i contenitori
1_Esperienza sulla permeabilità: Descrizione dettagliata e realizzazione Si colora l acqua con un antigelo per renderla visibile quando cadrà nel contenitore
1_Esperienza sulla permeabilità: Descrizione dettagliata e realizzazione x2 x2 x2 Si versa in ogni bottiglia lo stesso quantitativo di acqua (400 ml)
1_Esperienza sulla permeabilità: Descrizione dettagliata e realizzazione Per ogni materiale, si registra il tempo iniziale e finale di percolazione dell acqua
Misura nella ghiaia 1_Esperienza sulla permeabilità: Descrizione dettagliata e realizzazione
1_Esperienza sulla permeabilità: Descrizione dettagliata e realizzazione Misura nella sabbia grossolana
Misura nella sabbia fina 1_Esperienza sulla permeabilità: Descrizione dettagliata e realizzazione
1_Esperienza sulla permeabilità: Descrizione dettagliata e realizzazione Si confrontano i quantitativi di acqua percolati attraverso i differenti materiali
1_Esperienza sulla permeabilità: Descrizione dettagliata e realizzazione TERRENO ACQUA VERSATA TEMPO (prima goccia) TEMPO (ultima goccia) ACQUA FILTRATA GHIAIOSO 400 ml 1,32 s 27,43 s circa 400 ml SABBIOSO GROSSOL ANO SABBIOSO FINE 400 ml 55,55 s 4 min circa 210 ml 400 ml dopo 10 min dopo 30 min 0 Si prepara una tabella nella quale vengono riportati i dati raccolti e le osservazioni fatte durante la misura
1_Esperienza sulla permeabilità Osservazioni Se l acqua attraversa la ghiaia cola sul fondo in fretta, mentre se attraversa sabbia fine ristagna e non cola sul fondo Il terreno più permeabile è la ghiaia, mentre la sabbia fine è impermeabile (nel tempo di misura), cioè non lascia passare l acqua la composizione granulometrica di un suolo incide sulla sua capacità di trattenere l acqua e sulla velocità con la quale la stessa acqua lo attraversa
2_Estrazione dell acqua da un pozzo: Descrizione dettagliata e realizzazione Si chiudono le bottiglie con i tappi e si inserisce il tubo forato all interno del materiale
2_Estrazione dell acqua da un pozzo: Descrizione dettagliata e realizzazione Pompando con la pipetta, si simula l estrazione dell acqua dalla falda (acqua contenuta nella ghiaia e nella sabbia)
2_Estrazione dell acqua da un pozzo: Osservazioni Dalla ghiaia riusciamo ad estrarre più acqua rispetto alla sabbia grossolana Dalla sabbia fina, nonostante questa sia piena di acqua, non riusciamo ad estrarre nulla
Attività connesse e aspetti interdisciplinari Rapporto acqua-vegetazione Il prelievo idrico per fabbisogni umani La mineralizzazione dell acqua