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捕捉烹饪燃气燃烧尾气中的二氧化碳

2023-11-02魏弘哲

发明与创新·小学生 2023年11期
关键词:浸泡液吸油烟机石灰水

魏弘哲

减少二氧化碳的生成和排放,需要我们从小做起,从日常生活中的小事做起,如节水节电、废物利用等。除此之外,我还能做点什么呢?

听到厨房里吸油烟机的声音,我突然有了主意:能不能把燃气燃烧时产生的二氧化碳捕捉起来,不让它们排放到大气中?

一、活动设计

阅读相关资料后,我了解到:人们通常使用吸附剂来捕获二氧化碳,吸附剂材料有很多,包括活性炭、沸石、生石灰等。考虑到制作成本和难易程度,我决定制作石灰水来捕捉二氧化碳。

可是,石灰水真的能捕捉二氧化碳吗?我决定先动手验证它的真实性,再捕捉烹饪燃气燃烧尾气中的二氧化碳。为了保证实验的准确性,每次实验我都开展了3次,每次的实验数据取平均值。

二、验证石灰水对二氧化碳的吸附作用

(一)准备实验用品

1.将矿泉水瓶洗净、晾干,用剪刀将瓶子一分为二。在瓶口填充医用脱脂棉,当作过滤器,瓶底部分当作容器,如图1。另外还准备两个杯子。

2.准备3根吸管,当作勺子、搅拌器和吹气管。

3.准备少量熟石灰、食醋、纯净水。

(二)准备水溶液

1.向装有纯净水的杯子中滴入几滴食醋,振荡均匀后得到食醋水溶液。

2.用吸管取少量熟石灰(学名:氢氧化钙),倒入自制的塑料容器中,加入适量纯净水,用吸管搅拌均匀后静置数分钟。再用自制的过滤器过滤,得到澄清石灰水。如图2。

3.准备一杯纯净水。

(三)测定水溶液的酸碱性

用广范pH试纸分别测定食醋水溶液、纯净水和澄清石灰水的pH值,结果见表1。

(四)石灰水遇上二氧化碳

用吸管向澄清石灰水中吹气,我发现石灰水变浑浊了。

(五)实验结论

用广范pH试纸分别测定澄清石灰水和浑浊石灰水的pH值,结果显示:浑浊石灰水的pH值为9,和澄清石灰水相比,有所下降。这是为什么呢?

對此,老师解释:人呼出的气体中含有二氧化碳,石灰水中的氢氧化钙“抓住”二氧化碳后,会生成一种叫碳酸钙的白色固体物质,所以澄清的石灰水变浑浊了。这说明碱性溶液确实可以捕捉二氧化碳。

三、捕捉烹饪燃气燃烧尾气中的二氧化碳

(一)选择吸油纸

吸油烟机的吸油纸有无纺布、亚麻、竹纤维等多种材质,通过对比实验,我发现亚麻、竹纤维等天然材质的吸油纸对石灰水的吸收性较好,于是我选择了竹纤维材质的吸油纸开展实验。

(二)捕捉二氧化碳

1.我将吸油纸放在澄清石灰水中润湿,请家长帮忙固定在吸油烟机的排烟口上。如图3。

2.打开燃气灶和吸油烟机,10分钟后关闭;取下吸油纸,将其浸泡在适量纯净水中,得到浸泡液。测定浸泡液的pH值,并与澄清石灰水的pH值对比。

(三)实验结论

经过多次实验和测定,结果显示,浸泡液的pH值约为12,与澄清石灰水相比有所下降。这说明,浸润了澄清石灰水的吸油纸成功捕捉到了烹饪燃气燃烧尾气中的二氧化碳。

四、问题与讨论

在这次实验中,我只将燃气灶开启了10分钟,但我们日常炒菜所需的时间更长,吸油纸捕捉二氧化碳的能力是否会随着时间的延长而降低?什么时候达到饱和?现在的我还无法对此作出回答,我将问题记录下来,待以后继续探究。

五、收获与体会

在本次科学探究活动中,我查阅文献资料、设计实验方案、制作简单的实验用品、开展实验探究、观察记录实验现象等,体验了一次科学家的工作,收获了学科学、用科学的喜悦和成就感,真切体会到科研工作的严谨、认真、细致,体会到科学知识的重要性。

其实,每个人都可以为保护地球贡献力量,当问题出现时,科学家和所有热爱科学的我们都应行动起来,共同努力!

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