魏弘哲
減少二氧化碳的生成和排放,需要我們從小做起,從日常生活中的小事做起,如節(jié)水節(jié)電、廢物利用等。除此之外,我還能做點什么呢?
聽到廚房里吸油煙機的聲音,我突然有了主意:能不能把燃氣燃燒時產(chǎn)生的二氧化碳捕捉起來,不讓它們排放到大氣中?
一、活動設計
閱讀相關(guān)資料后,我了解到:人們通常使用吸附劑來捕獲二氧化碳,吸附劑材料有很多,包括活性炭、沸石、生石灰等??紤]到制作成本和難易程度,我決定制作石灰水來捕捉二氧化碳。
可是,石灰水真的能捕捉二氧化碳嗎?我決定先動手驗證它的真實性,再捕捉烹飪?nèi)細馊紵矚庵械亩趸?。為了保證實驗的準確性,每次實驗我都開展了3次,每次的實驗數(shù)據(jù)取平均值。
二、驗證石灰水對二氧化碳的吸附作用
(一)準備實驗用品
1.將礦泉水瓶洗凈、晾干,用剪刀將瓶子一分為二。在瓶口填充醫(yī)用脫脂棉,當作過濾器,瓶底部分當作容器,如圖1。另外還準備兩個杯子。
2.準備3根吸管,當作勺子、攪拌器和吹氣管。
3.準備少量熟石灰、食醋、純凈水。
(二)準備水溶液
1.向裝有純凈水的杯子中滴入幾滴食醋,振蕩均勻后得到食醋水溶液。
2.用吸管取少量熟石灰(學名:氫氧化鈣),倒入自制的塑料容器中,加入適量純凈水,用吸管攪拌均勻后靜置數(shù)分鐘。再用自制的過濾器過濾,得到澄清石灰水。如圖2。
3.準備一杯純凈水。
(三)測定水溶液的酸堿性
用廣范pH試紙分別測定食醋水溶液、純凈水和澄清石灰水的pH值,結(jié)果見表1。
(四)石灰水遇上二氧化碳
用吸管向澄清石灰水中吹氣,我發(fā)現(xiàn)石灰水變渾濁了。
(五)實驗結(jié)論
用廣范pH試紙分別測定澄清石灰水和渾濁石灰水的pH值,結(jié)果顯示:渾濁石灰水的pH值為9,和澄清石灰水相比,有所下降。這是為什么呢?
對此,老師解釋:人呼出的氣體中含有二氧化碳,石灰水中的氫氧化鈣“抓住”二氧化碳后,會生成一種叫碳酸鈣的白色固體物質(zhì),所以澄清的石灰水變渾濁了。這說明堿性溶液確實可以捕捉二氧化碳。
三、捕捉烹飪?nèi)細馊紵矚庵械亩趸?/p>
(一)選擇吸油紙
吸油煙機的吸油紙有無紡布、亞麻、竹纖維等多種材質(zhì),通過對比實驗,我發(fā)現(xiàn)亞麻、竹纖維等天然材質(zhì)的吸油紙對石灰水的吸收性較好,于是我選擇了竹纖維材質(zhì)的吸油紙開展實驗。
(二)捕捉二氧化碳
1.我將吸油紙放在澄清石灰水中潤濕,請家長幫忙固定在吸油煙機的排煙口上。如圖3。
2.打開燃氣灶和吸油煙機,10分鐘后關(guān)閉;取下吸油紙,將其浸泡在適量純凈水中,得到浸泡液。測定浸泡液的pH值,并與澄清石灰水的pH值對比。
(三)實驗結(jié)論
經(jīng)過多次實驗和測定,結(jié)果顯示,浸泡液的pH值約為12,與澄清石灰水相比有所下降。這說明,浸潤了澄清石灰水的吸油紙成功捕捉到了烹飪?nèi)細馊紵矚庵械亩趸肌?/p>
四、問題與討論
在這次實驗中,我只將燃氣灶開啟了10分鐘,但我們?nèi)粘3床怂璧臅r間更長,吸油紙捕捉二氧化碳的能力是否會隨著時間的延長而降低?什么時候達到飽和?現(xiàn)在的我還無法對此作出回答,我將問題記錄下來,待以后繼續(xù)探究。
五、收獲與體會
在本次科學探究活動中,我查閱文獻資料、設計實驗方案、制作簡單的實驗用品、開展實驗探究、觀察記錄實驗現(xiàn)象等,體驗了一次科學家的工作,收獲了學科學、用科學的喜悅和成就感,真切體會到科研工作的嚴謹、認真、細致,體會到科學知識的重要性。
其實,每個人都可以為保護地球貢獻力量,當問題出現(xiàn)時,科學家和所有熱愛科學的我們都應行動起來,共同努力!