竹炭和活性碳的比较.docx

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竹炭和活性碳的比较

研究主題

竹炭和活性碳的比較

班級：

五年十班

科別：

自然科

組員：

林芳如、林羿綺、

陳昱蓁、林毓庭

摘要：

竹炭和活性碳都是炭化物，藉由功能上的比較，了解兩者優劣的地方，讓大家能應用於落實節能減碳的環境保護行動。

1、研究動機：

日前我們從報章報導得知吃竹炭食品可能會得『塵肺』，因市面上常可見到添加竹炭的食品，我們很好奇這則報導的真實性和竹炭食用後對身體的影響，所以想從試驗竹炭粉灑在豬肝表面上，經一段時間後，觀察吸附在豬肝的情況來驗證竹炭是否可用來食用。

另外，我們進一步想瞭解炭化物中與竹炭同樣有吸附分解能力的活性碳，兩者功能的優劣。

二、研究目的：

（一）用單次和累積方式於短時間和長時間觀察竹炭粉吸附內臟的情形

（二）比較竹炭和活性碳去除異味的效果

（三）比較竹炭和活性碳的除塵效果

（四）比較竹炭和活性碳的水質淨化能力

（五）比較竹炭和活性碳的水質除氯及除濕效果

三、研究設備器材：

（1）新鮮豬肝一個

（2）竹炭片

（3）活性碳棉和活性碳粒

（4）餘氯測定液

（5）PH值試紙

（6）墨汁

（7）保鮮盒、量杯和茶匙

（8）穿一整天的臭襪子

（9）木屑

五、研究過程或方法：

（一）實驗一

實驗步驟：

1.把二片竹炭片磨成粉，豬肝切成二半，每次將1克茶匙的竹炭粉均勻灑在兩個豬肝上，以下列時間持續觀察，一個豬肝每次沖洗乾淨，另一個豬肝都不沖洗：

1）一小時後將一個豬肝用水沖洗乾淨，再將竹炭粉均勻灑在兩個豬肝上；

2）再二小時後將一個豬肝用水沖洗乾淨，再將竹炭粉均勻灑在兩個豬肝上；

3）一天後將一個豬肝用水沖洗乾淨，再將竹炭粉均勻灑兩個豬肝上；

4）二天後將一個豬肝用水沖洗乾淨，再將竹炭粉均勻灑兩個豬肝上；

5）四天後將兩個豬肝都用水沖洗乾淨。

2.取二片白色棉布，每次將2g的竹炭粉均勻灑在兩片棉布上，以下列時間持續觀察，一片棉布每次沖洗乾淨，另一片棉布都不沖洗：

1）一小時後將一片棉布用水沖洗乾淨，再將竹炭粉均勻灑在兩片棉布上；

2）再二小時後將一片棉布用水沖洗乾淨，再將竹炭粉均勻灑在兩片棉布上；

3）一天後將一片棉布用水沖洗乾淨，再將竹炭粉均勻灑兩片棉布上；

4）二天後將一片棉布用水沖洗乾淨，再將竹炭粉均勻灑兩片棉布上；

5）四天後將兩片棉布都用水沖洗乾淨。

（二）實驗二

實驗步驟：

將穿一整天的臭襪子各一雙放入兩個分別有竹炭片、活性碳棉的保鮮盒內密封起來，一組用2片竹炭片和活性碳棉，一組用4片竹炭片和活性碳棉作比較，每天聞一聞異味的變化，然後做下記錄。

（三）實驗三

實驗步驟：

將各10g木屑放入兩個分別有4片竹炭片、4片活性碳棉的保鮮盒內，十天後將木屑倒出，放入量杯測量剩多少公克（g）。

（四）實驗四

實驗步驟：

將5㏄的墨汁倒入兩個分別有4片竹炭片、10公克活性碳粒和裝有1000㏄水的保鮮盒內，十天後觀察墨汁的顏色是否變淡。

（五）實驗五

實驗步驟：

將PH值試紙和餘氯測定液先後放入兩個裝有1000㏄水的保鮮盒作檢測，記下PH值和餘氯狀況，之後分別放入4片竹炭片、10公克活性碳粒，十天後再檢測PH值和餘氯情形，以瞭解水質的酸鹼值變化和除氯的效果；接著測量水量剩餘多少，以便判斷除濕的效果。

六、研究結果：

（一）實驗一

實驗結果：

1.觀察竹炭粉是否會吸附在豬肝上，情形如下：

1）一小時後，沖水的豬肝很快就將竹炭粉洗乾淨；

2）二小時後，沖水的豬肝很容易就將竹炭粉洗乾淨；

3）一天後，沖水的豬肝在粗糙的地方需多沖水才能將竹炭粉沖洗乾淨；

4）二天後，沖水的豬肝在粗糙的地方有一些竹炭粉吸附，需稍微用力搓才能將竹炭粉沖洗乾淨，而且有一股腥味，外觀顏色有一些深淺色塊；

5）四天後，多次沖洗水的豬肝在粗糙的地方有更多竹炭粉吸附，部份不能沖洗掉，而且腥臭味很重，豬肝顏色變暗沈，吸附部位的組織似乎有些變化，呈現浮突的狀態；

6）此時，累積未沖洗的豬肝外觀完全包著一層竹炭粉，顏色很黑，而且沒有腥臭味。

經沖洗後，粗糙的地方和不規則的邊緣吸附厚厚的竹炭，豬肝外觀顏色是深紅色的；另外，與多次沖洗的豬肝一樣，吸附部位的組織也呈現浮突的狀態。

2.觀察竹炭粉是否會吸附在棉布上，情形如下：

1）一小時後，沖水的白色棉布有些微吸附黑色的竹炭粉，沖洗後有一點黑漬；

2）二小時後，沖水的白色棉布表面可洗淨，但有一些竹炭粉吸附在棉布裡；

3）一天後，沖水的白色棉布持續吸附黑色竹炭粉，顏色呈黑色塊狀分布；

4）二天後，沖水的白色棉布持續吸附黑色竹炭粉，顏色變深；

5）四天後，沖水的白色棉布持續吸附黑色竹炭粉，顏色顯得更深；

6）將另一片累積未沖洗的白色棉布用力沖水洗淨，結果表面乾淨，但內部一樣有吸附黑色竹炭粉，只是與每次沖洗的棉布比較，顏色較淺、較均勻。

（二）實驗二

實驗結果：

將檢測標準設定為五個程度：

極臭→很臭→臭→一點臭→沒有異味，每個人各自檢測自己的兩個保鮮盒內臭襪子的味道變化，結果如下表，以活性碳棉的除臭效果比較快、比較明顯。

另外，片數的多寡，似乎有加快效果的顯現。

記錄者

材料

竹炭片-2片

活性碳棉-2片

竹炭片-4片

活性碳棉-4片

第一天

極臭

臭

極臭

第二天

極臭

一點臭

極臭

第三天

很臭

一點臭

很臭

第四天

很臭

一點臭

很臭

第五天

很臭

一點臭

很臭

第六天

很臭

一點臭

很臭

臭

第七天

很臭

一點臭

臭

第八天

臭

一點臭

臭

一點臭

第九天

臭

一點臭

臭

一點臭

第十天

臭

一點臭

第十一天

臭

一點臭

第十二天

臭

一點臭

第十三天

一點臭

第十四天

一點臭

第十五天

一點臭

第十六天

一點臭

第十七天

一點臭

第十八天

一點臭

第十九天

一點臭

第二十天

一點臭

第二十一天

一點臭

沒有異味

一點臭

沒有異味

（三）實驗三

實驗結果：

兩個保鮮盒內的木屑倒入量杯，竹炭片那盒平均為6.7g，活性碳棉那盒平均為4.8g，分析如下表：

記錄者

A-4片

C-4片

D-4片

材料

竹炭片

活性碳棉

竹炭片

活性碳棉

竹炭片

活性碳棉

檢測前

10g

檢測後

10g

3.5g

變化量

減少2g

減少4g

減少6.5g

減少6g

減少7g

竹炭片變化量平均值=減少3.3g

活性碳棉變化量平均值=減少5.2g

（四）實驗四

實驗結果：

兩個保鮮盒內的墨汁顏色都無太大變化。

（五）實驗五

實驗結果：

水質除氯和除濕的檢測結果如下：

檢測項目

竹炭

活性碳

PH值

6.0→7.0由弱酸變為中性

6.0→5.0由弱酸加重酸性

餘氯測定液

0.8→0.0ppm即沒有氯了

水量

1025㏄→985㏄，減少40㏄

1025㏄→995㏄，減少30㏄

七、討論：

（一）異味的測定，沒有精密的儀器可檢測，完全憑藉個人的嗅覺判斷，結果顯得較不客觀。

另外，異味測試所使用的襪子不是用同一天穿過的，易有基準不一致的情形，應改進以避免影響實驗結果。

（二）水質淨化的檢測，本次使用黑墨汁沒有得到結果，可能是材料的選擇、用量和觀察時間沒有考慮清楚，下次應改進。

（三）竹炭粉吸附豬肝的實驗中，吸附面積沒有量化數據，係因找不到檢測的方法，所以這個問題尚需請教師長或進一步查閱資料。

八、結論：

（一）1.竹炭粉確實會吸附於內臟，尤其是累積灑竹炭粉在豬肝上，而且不沖洗的情況，吸附量更多，因竹炭粉有吸附分解的能力，若長期食用含竹炭的食品，竹炭粉可能會吸附在我們的身體器官，不但無法排出體外，並且會分解壞細胞和好細胞，這樣長期下來可能對我們的身體造成損傷。

2.竹炭粉的吸附效果果然很強，一小時後沖洗已有些微吸附，經多次試驗和沖洗，黑色竹炭粉已牢牢的吸附在棉布上。

另外，多次沖洗比最後才沖洗的棉布呈現較多、較深的黑色色塊，推論可能是扭洗多次後，棉布內的纖維被撐開，而讓黑色的竹炭粉更容易吸附。

（二）空氣除臭的效果，因活性碳棉的除臭效果快又明顯，所以活性碳優於竹炭。

（三）空氣除塵的效果，因活性碳棉使木屑量減少得比較多，所以活性碳優於竹炭。

（四）水質淨化的能力，因墨汁倒入的量和濃度太高，而觀察的時間太短，所以無法得到結果。

（五）1.水質除氯效果，活性碳和竹炭都有去除水中餘氯的效果。

2.除濕效果，由實驗中得知放入竹炭的水量減少比較多，所以推論竹炭的效果優於活性碳。

（六）綜合上述，將竹炭和活性碳的功能優劣作一比較：

〝＊〞表示較優者

功能

竹炭

活性碳

去除異味

＊

空氣除塵

＊

水質淨化

水質PH值

＊

水質除氯

＊

除濕

＊

九、參考資料及其他

（一）網站資料：

1.www.u2-

2.台灣黑鑽的魅力

3.神奇黑鑽－竹碳的奧秘

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