咖啡渣變形記

有一次，爸爸更換凈水器的濾芯，我注意到濾芯中含有活性炭，它能吸附水中的化學(xué)污染物。這讓我想起家里每次煮完咖啡都會(huì)剩下咖啡渣，外觀和活性炭十分相似，但都被當(dāng)作垃圾扔掉了。能不能把這些咖啡渣利用起來(lái)呢？

通過(guò)查閱文獻(xiàn)，我了解到有人用二次加熱法將竹子、椰殼等制作成多孔碳。于是我也嘗試采用這樣的方法焙燒咖啡渣。我先將咖啡渣在500℃的爐子中焙燒2小時(shí)得到黑色粉末，用氫氧化鉀和蒸餾水處理烘干后，再在600℃或800℃的爐子中焙燒2小時(shí)（加熱過(guò)程中一直通入氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣）。得到的粉末用鹽酸和蒸餾水洗滌、烘干，就得到最終的樣品了。

為了驗(yàn)證用咖啡渣制成的樣品能夠去除水中污染物，我自制了一個(gè)簡(jiǎn)易廢水處理裝置：先把一小團(tuán)脫脂棉塞到一根酸式滴定管中，然后加入樣品，最后塞入一團(tuán)脫脂棉固定。測(cè)試時(shí)向滴定管中倒入甲基橙或者硫酸銅溶液，開(kāi)啟滴定管閥門，觀察過(guò)濾后滴下來(lái)的液體的顏色。當(dāng)裝置中放入600℃焙燒的樣品時(shí)，發(fā)現(xiàn)兩種溶液經(jīng)過(guò)濾顏色都基本沒(méi)發(fā)生變化，說(shuō)明溶液中的甲基橙或硫酸銅沒(méi)有被除掉。我又測(cè)試了800℃焙燒的樣品，溶液經(jīng)過(guò)濾后，濾液無(wú)色，說(shuō)明溶液中的甲基橙或硫酸銅已經(jīng)被除掉了。

為什么二次加熱溫度對(duì)多孔碳的凈化能力影響這么大？老師幫我用掃描電子顯微鏡拍攝了兩種樣品的圖像（如下圖）。比較這兩張電鏡照片，我發(fā)現(xiàn)600℃焙燒樣品的孔壁非常光滑，而800℃焙燒樣品的孔壁很粗糙，說(shuō)明里面可能還存在很多更小的孔。也許正是這些小孔，才讓它具有較強(qiáng)的凈化能力。

上海市長(zhǎng)寧區(qū)少年科技指導(dǎo)站 王安迪

指導(dǎo)教師 張 琳