活性炭的妙用.doc

1、活性炭的妙用生活中到處都會接觸到活性炭：加油站販售活性炭口罩，據稱可以濾去空氣中的有毒物質；濾水器中利用活性炭，可將水中的色素與臭味除去；西藥房甚至販售裝有活性炭的膠囊，宣稱可以將吸收體內的毒素。為什麼活性炭如此神奇？讓我們由以下實驗來見識活性炭的特異功能吧！【相關概念】混合物的分離【使用器材】玻璃棒 1 枝、燒杯(250mL)、漏斗 1 個、漏斗架 1 座、濾紙 1 張、刮勺、活性炭、鋼筆墨水【步驟】1. 在燒杯中裝水約 200mL，滴入鋼筆墨水約 20 滴，以玻璃棒攪拌，使其均勻混合，將燒杯中之水溶液倒出一半至另一燒杯，作為比較之用。 2. 在其中一杯溶液中加入活性炭約 1 刮勺，以玻璃棒

2、攪拌約 30 秒後，靜置約 1 分鐘。 3. 備妥過濾裝置，將墨水與活性炭的混合物倒在濾紙上過濾。4. 保留的另一杯墨水溶液則直接用濾紙過濾，比較顏色是否相同？ 【問題】1. 墨水直接過濾後，顏色會有改變嗎？2. 墨水與活性炭混合再過濾後，顏色有何改變？為什麼？ 3. 為什麼活性炭能有除臭、脫色的效果？ 資優班選修課程11解析與討論【結果】鋼筆墨水經活性炭處理後，過濾得到透明無色的濾液。 【討論】 目前市面上的活性炭大多以椰子殼高溫炭化製成，由於其顆粒極小，加上表面有許多小孔，因此其表面積極大，積積 1 立方公分的活性炭粉末，其總表面積大約有 1000 平方公尺。活性炭的表面可吸收氣體及有機化

3、合物，因此具有許多用途；防毒面具利用活炭吸收毒氣；機車騎士戴上活性炭口罩，也可以吸去空氣中的污染物；飲水機中利用活性炭吸去水中雜質，可以除色脫臭。 本實驗利用鋼筆墨水添加活性炭前後顏色的對比，讓學生親眼目睹活性炭驚人的吸附力，效果十分良好。教師也可嘗試其他色素進行測試，一般實驗室的指示劑，也很容易利用活性炭脫色。 若利用機車騎士使用的活性炭口罩直接摺疊成圓錐形，替代本實驗的濾紙，亦可以使墨水顏色變淡，但因墨水色素與活性炭接觸時間太短，吸附效果不佳，無法使墨水完全脫色變成透明無色。如果將活性炭口罩撕開，會看到其中只有一張黑色的薄紙，可能就是含有活性炭的濾紙，若將黑色的濾紙撕碎，與本實驗之墨水溶液混合、攪拌、靜置再過濾，同樣可得到透明無色的溶液。 活性炭吸附許多氣體，就無法再吸附其他物質，所以在實驗前應測試活性炭的品質，若有必要，可加熱活性炭至紅熱，驅去表面吸附的氣體。 【參考資料】 陳偉民&祁明輝：創意教學理化篇 幼獅出版社J.B.Ealy & J.L.Ealy,Jr.(1995). Visualizing Chemistry. Washington D. C.: The American Chemical Society, p.23-25.