2021.02.01 環境大作戰(化學) 主題一:水質檢測與濁度探討 步驟: 以 100ml 燒杯,取約 100ml 蒸餾水,並加入適量矽藻土。將燒杯放置於解 像力圖片上,改變矽藻土的量,觀察濁度情形。 1. 取約 100ml 蒸餾水,先測蒸餾水的 TDS 值 2. 加入適量矽藻土,測濁度最高的 TDS 值即可 3. 加入明礬以坡棒攪拌並記錄 4. 靜置 20 分鐘 TDS 筆原理: 測量水中溶解的總固體含量的專用儀器,通過電阻間接測量水質的純度。 當我們飲用的水是乾淨的純凈水時,由於溶解性固體的量很少,這時候的 水是接近絕緣的,TDS 值自然很低。 原先想法: 一開始的想法和實驗數據有差距,原先認為加明礬之後的實驗數據會最 高,由實驗數據並上網搜尋正確觀念,釐清自己原先的想法。 實驗結果: 由本實驗可以知道原來有時我們所喝的水的 TDS 不一定很好。但是因本實 驗觀察到食鹽的 TDS 很高(導電度很高)而矽藻土因不導電 TDS 低,而明 礬會解離 TDS 會很高。由實驗結果得知 TDS 筆就是測導電度。 21207 張昀臻 主題二:自製濾水器 21207 張昀臻 濾水器材料: 透明管、棉花、石英、活性碳、麥飯石、TDS 筆、蒸餾水、汙水、自帶飲 料(葡萄汁)、量筒、塑膠杯。 實驗過程: 取一棉片摺好放入透明管底部,依序放入活性碳、石英、麥飯石在底部包 裹上濾紙,並用橡皮筋固定,再將欲測液體倒入即可(量筒放置濾水器下方 測量速率)過濾前&過濾後的液體都要用 TDS 筆測 ppm。 備註:此實驗無量化欲過濾物量,只大概測在透明管呈現 5cm 變因: ⬧ 控制變因: 1. 麥飯石、石英、活性碳的量 2. 到入液體量 3. 相同的 TDS 筆 4. 過濾後的液體在塑膠杯都呈現 3cm 狀態 ⬧ ⬧ 操縱變因: 1. 液體種類 2. 麥飯石、石英、活性碳在透明管的排序 應變變應: 1. TDS 值 2. 過濾時間 3. 過濾後液體的液體顏色 觀察到之現象: 自行改過的濾水器之顏色及濁度較原實驗自製濾水器來的淡和清,且在經 過活性碳的時候,所花費的時間較長。 推測: 1. 密度問題: 顆粒大小,麥飯石>石英>活性碳 2. 活性碳過濾的效能大於其餘兩者,如此一來,在活性碳花費的時間 才會相對來說較長。 生活上之應用: 我還是認為自製濾水器處理過後的汙水及飲料還是不能直接飲用,過濾器 只能過濾掉水中的雜質及微生物,並無法保證可以濾掉細菌或是更微小的 微生物。因此我認為飲用之前,需燒(加熱)水會比較恰當,才可以達到高 溫殺菌的效果。 21207 張昀臻 心得: 利用生活中可輕鬆取得的三樣物質,設計出一個簡易濾水器,雖說方便求 生使用,但還是無法濾掉對人體有害的微小生物,如果能進一步採用高溫 殺菌法會來的更好。除此之外,我還發現過濾物料的排放位置會影響過濾 的速度,至於最理想的排放位置還有待商榷。 網上查到活性碳表面有官能團,因此可知它可能會與金屬配位,形成離子 鍵。與上次學的 TDS 計也是測溶液的金屬離子濃度,以可樂來說,營養成 分為零,鈉含量含有 18mg,但不確定的是,活性碳是否已在矽藻土的時候 官能基已被用完,因此可樂的 ppm 值過濾後依然很高。 21207 張昀臻