Im Zuge der Erklärung, warum Wasser für uns Lebewesen so wichtig ist, soll gezeigt werden, dass Wasser noch andere Stoffe aufnehmen kann.
Selbst in Wasser, das wir als rein empfinden, wie sauberes Leitungswasser, sind noch andere Stoffe enthalten. Allerdings ist dies auch wichtig.
Die Kinder sollen wieder durch eigenständige Versuche herausfinden, dass in Wasser Stoffe gelöst sind. Die Ergebnisse dieser Versuche sind greifbar und offensichtlich, so dass sie für die Kinder glaubhafter erscheinen, als rein theoretische Fakten, die ihnen vorgelegt werden. Durch die Versuche sollen sie erst sehen und dann verstehen. Im späteren Unterrichtsgespräch dürfen die Kinder Fragen zu jedem Versuch stellen, die dann für alle geklärt werden. Dies soll für die Kinder eine Anregung sein, ihre Umwelt kritischer zu betrachten, und Phänomene zu hinterfragen.

Sachinformationen für den Lehrer zu den Experimenten
Wasser in Reinform nennt man destilliertes Wasser. Jedem bekannt als Wasser, welches man in ein Dampfbügeleisen füllt.
Allerdings findet man in den natürlichen Wasservorkommen eigentlich nie destilliertes Wasser. Da Wasser die Fähigkeit besitzt, Mineralien, Salze und andere Stoffe zu lösen, sind in dem Wasser, das uns umgibt immer Stoffe gelöst.
Die Fließgewässer, wie Bäche, Seen und Flüsse lösen auf ihrem Weg durch die Landschaft Mineralien und Salze aus dem Gestein. Auch das Grundwasser durchläuft verschiedene Erdschichten, wenn es versickert und nimmt so andere Stoffe mit sich.
Auch Gase werden in Wasser gelöst, z. B. wird Sauerstoff durch Fotosynthese betreibende Pflanzen im Wasser freigesetzt.
Selbst das Regenwasser löst viele Stoffe, wenn es über Bäume, Häuser, Autos etc. abfließt und im Boden versickert.
Für uns ist diese Tatsache aber auch sinnvoll, denn würden wir nur destilliertes Wasser trinken, ist dies schädlich, da das Wasser in unsere Zellen eindringt und sie beschädigt.
Ferner sind wir auf die gelösten Salze angewiesen, ohne die in unserem Körper bestimmte Reaktionen nicht ablaufen könnten. Z. B. benötigen unsere Muskel- und Nervenzellen Calcium, Natrium und Kalium um funktionieren zu können. Außerdem brauchen wir Eisen zur Produktion von Hämoglobin.

Bei dem Thema Wasser darf auch die Umwelterziehung nicht fehlen. Die Kinder sollen für die Problematik der Umweltverschmutzung sensibilisiert werden und begreifen, welchen Aufwand die Menschen betreiben müssen um sauberes Trinkwasser zu erhalten, das alle so dringend benötigen. Auch hier soll gezeigt werden, wie wenig Süßwasser eigentlich für unsere Zwecke zur Verfügung stehen und den Kindern soll vermittelt werden, dass man Wasser nicht verschwenden sollte.
Dieser Versuch wird durchgeführt, damit die Kinder die lange Prozedur, die in einer Kläranlage betrieben wird verstehen und sehen, wie schwierig die Reinigung von Wasser ist.
Allerdings soll auch hier den Kindern Verantwortung zu erkannt werden, indem sie die Reinigung selbst durchführen können. Ferner hat man als Lehrer bei diesem Versuch die Möglichkeit den Kindern das Gefühl zu geben richtige Chemiker zu sein, da auch Chemikalien wie Aktivkohle eingesetzt werden, die untergemischt werden und bei denen eine sichtbare Reaktion erfolgt. Das ist weitläufig eine Vorstellung von Kindern und Erwachsenen über die Tätigkeit eines Chemikers.

Reinigung von Schmutzwasser durch Aktivkohle
Als Alternative für den langen Versuch "Reinigung von Schmutzwasser" kann man nur einen Teil des Versuchs durchführen. Dieser Teil beinhaltet die Verunreinigung von Wasser durch Tinte und die anschließende Reinigung des Wassers durch Aktivkohle. Der Grund gerade diesen Teil des Versuchs auszuklammern wird im Bericht unter den Alternativen für den Versuch 15 weiter erläutert.

Sachinformationen für den Lehrer zu den Experimenten
Wir wissen, dass 2/3 der Erdoberfläche mit Wasser bedeckt ist. Das ist eine unglaubliche Menge. Warum also machen sich so viele Menschen Sorgen und sprechen über Wassermangel? Und warum stecken wir so viel Energie in die Entwicklung von Kläranlagen und Reinigungsprozesse? Wir haben doch genug Wasser!
Nein, das ist eine Fehlannahme. Wasser ist zwar in großer Menge vorhanden, nur muss man unterscheiden zwischen Salz- und Süßwasser. Die Meere, die den größten Anteil, nämlich 97 % unseres Wasservorkommens ausmachen bestehen aus Salzwasser. Dieses Wasser ist für unsere Zwecke jedoch unbrauchbar. Uns stehen also theoretisch 3% der Wassermenge auf der Erde für Landwirtschaft, Industrie, zum Trinken und zum Essen zur Verfügung. Allerdings ist die größte Menge unseres Süßwassers als Eis in den Polkappen für uns unzugänglich gespeichert.
Daher ist es also nur verständlich, dass wir alles daran setzen müssen um uns unsere verfügbaren Süßwasserressourcen zu erhalten.
Schließlich wird das meiste davon beim Gebrauch stark verschmutzt. Betrachtet man den Wasserverbrauch eines Bürgers in Deutschland, kann man sich schon über die Menge wundern. Ein Mensch trinkt drei Liter Wasser am Tag. Der Verbrauch eines Menschen in Deutschland liegt aber bei 128 l pro Tag. Zieht man von diesem Gebrauchwasser fünf Liter unverschmutzten Wassers ab, was wir zum Trinken und Essen verwenden, bleiben 123 l verschmutzten Wassers am Tag, denn wir verbrauchen unser Wasser für folgende Dinge:

Trinken, Kochen	5 l
Baden, Duschen, Körperpflege	46 l
Toilettenspülung	35 l
Wäschewaschen	15 l
Geschirrspülen	8 l
Autopflege, Raumreinigung, Garten	8 l
Kleingewerbe	11 l

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Gesamtverbrauch

128 l

Das Verschmutzen von Wasser ist also ganz einfach. Nur wie kann man es wieder säubern? Dies ist ein Prozess, der sehr zeitaufwendig und teuer ist, und viel Arbeit und Energie beansprucht.
In einer Kläranlage wird verschmutztes Süßwasser wieder aufbereitet, wobei es mehrere Schritte durchlaufen muss.
Als erstes gelangt das Wasser in den Rechen. Dort werden mechanisch grobe und schwere Schwebeteile aus dem Wasser entfernt. Danach wird es in den Sandfang gegeben, der wie ein Sieb funktioniert, in dem größere Teile beim Durchsickern des Wassers festgehalten werden. Als dritter Schritt gelangt das Wasser in das Absetzbecken. Dort wird es stehen gelassen damit sich die schweren gelösten Schmutzpartikel am Boden absetzen können. Danach beginnt die biologische Reinigung im Belebtbecken. Dort befinden sich Mikroorganismen, die sich von organischem Material ernähren und somit für eine Mineralisierung sorgen. Wichtig ist bei diesem Vorgang, dass eine ausreichende Luftzufuhr gegeben ist. Darauf folgt das Nachklärbecken, in dem ebenfalls Mikroorganismen zu finden sind. Spezielle Bakterien sorgen dafür, dass organische Substanzen in Stickstoff umgewandelt werden. Bei chemisch unbelasteten Abwässern wird nach diesem Reinigungsschritt das geklärte Wasser zurück in die Flüsse geleitet.
Der Schlamm aus den Absetzbecken und Nachklärbecken gelangt jedoch in den Faulbehälter. Dort wandeln Mikroorganismen die biologisch abbaubaren Bestandteile in Faulgas und Biogas um.
Der nun noch mit Schwermetallen und toxischen Substanzen belastete Schlamm wird auf Sondermülldeponien gelagert oder verbrannt.
Es gibt allerdings noch eine chemische Reinigung des Abwassers. Phosphate werden aus dem Wasser entfernt, indem Eisen III oder Aluminiumsalz hinzu gegeben wird. Dies nennt man Fällung. Bei der Fällung werden gelöste Stoffe aus dem Wasser durch Hinzugabe bestimmter Reagenzien gezogen. Die gelösten Stoffe reagieren mit den Reagenzien zu Flocken, Tröpfchen oder Kriställchen und können so entfernt werden.
Eine andere chemische Reinigung ist die Adsorption durch Aktivkohlefilter. Aktivkohlefilter binden bestimmte Stoffe wie CKW und das Wasser ist nach dem Durchfließen des Filters von ihnen befreit.