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环保研究所——鸡毛对油污的吸附作用
2004-11-22  作者(来源): 指导教师:张雪军

  • 前言
    近年来,从各种新闻媒体我们了解到目前各种形式的油类污染日趋严重。如:海上油轮发生事故,会引起油类污染;随着人民生活水平的日益提高,城市下水道中的油污也不断增加。这些工业油污和生活油污就造成了严重的环境污染。解决的方法除了进一步提高人们的环保意识外,对已经造成的污染该如何来清除呢?于是,我们萌发了寻找一种有效且价廉的清除油污的材料。

        日常的生活经验告诉我们,脱脂棉花、绵布和羊毛绒线这一类物品对油和水的吸附能力都较强。但这些物品都是合成品,价格较昂贵,可能不适于处理油污。那么有没有天然的,价廉的物品能对油污有一定的吸附作用呢?偶尔的机会我们通过新闻媒体得知:海上油轮发生事故后,致使成千上万只海鸟丧生,原因是它们浑身裹满了黑色的油污。望着照片我们想:为什么海鸟身上会粘满油污,是不是鸟类的羽毛对油污有吸附作用?那么哪种鸟类的羽毛对油污的吸附作用最好呢?带着这些问题我们就选用了易得且价廉的鸡毛、鸭毛和鹅毛进行了家禽羽毛对油污吸附能力的比较实验。在三者对比的同时,我们又选取了日常生活中对油污吸附能力较强的三种物品:脱脂棉花、绵布和羊毛绒线与其进行对比。比较六种被测物品对油污的吸附能力及其效费比,希望能够从中寻找一种理想的吸附油污的材料。
  • 实验材料和方法
    实验材料:脱脂棉花、绵布、羊毛绒线;从菜场购买的鸡、鸭、鹅,取其羽毛中的正羽和绒羽各一半;柴油、煤油、汽油、食用油、清水。
  • 实验方法:
    1. 将汽油、煤油、柴油及食用油按1:1:1的比例混合,以模拟混合油污。
    2. 在六只烧杯中各注入20ml混合油和100ml清水,模拟被油污染的水体。
    3. 选取吸附油污能力较强的脱脂棉花、羊毛绒线、绵布与鸡毛、鸭毛和鹅毛进行比较。称取六种物品各1克,分别放入六只烧杯中。用搅棒搅拌使其被液体充分浸润。
    4. 取出脱脂棉花、羊毛绒线、绵布、鸡毛、鸭毛和鹅毛。
    5. 将烧杯中的剩余液体倒入量筒中,读取剩余液体量及剩余油量,并计算得出各种物品吸附的油量。
    6. 为保证实验结果的准确性每个实验对象按实验方法测试三次。
  • 实验结果和分析
        实验结果(见表1)表明脱脂棉花、绵布、羊毛绒线、鸡毛、鸭毛和鹅毛这六种被测物品对油污都有吸附作用。脱脂棉花吸收油量的体10.83ml,重量7.440g,是其自身重量的7.440倍。绵布吸收油量的体积为6.17ml,重量为4.239g,是其自身重量的4.239倍。羊毛绒线吸收油量的体积7.667ml,重量为5.267g,是其自身重的4.926倍。鸡毛吸收油量的体积为9.5ml,重量为6.527g,是其自身重量6.527倍。鸭毛吸收油量的体积为3.5ml,重量为2.405g,是其自身重量2.405倍。鹅毛吸收油量的体积为4.5ml,重量为3.092g,是其自身重量3.092倍。

    同时从图1我们还可以看到六种物品中,脱脂棉花对油污的吸附能力最强。其次为鸡毛、羊毛绒线、绵布、鹅毛和鸭毛。从效费比角度来分析:脱脂棉花价格较昂贵,而鸡毛是废弃物,它吸附油污的本领与脱脂棉花几乎相等,对油污具有极好的吸附作用。羊毛绒线和绵布尽管对油污有一定的吸附作用,但其成本价较贵(尤其是羊毛绒线),因此不适宜来处理油污。所以,六种物品中鸡毛是最理想的吸附油污的材料。

    为什么同样是鸟类的羽毛,鸡毛能吸附大量的油污,而鸭毛和鹅毛吸附油污的能力却较差呢?我们翻阅了有关资料后发现:原来鸡毛的构造比较独特。鸡毛的羽片上有许多羽支,每个羽支再向两侧发出许多羽小支。一侧生有小钩的羽小支与另一侧有槽的羽小支相互钩结 ,其间留有细小的缝隙,这样就增大了鸡毛吸附油污的表面积。另外科学家们利用高科技对鸡毛进行研究还发现在其羽毛管和羽支中都具有吸附性很强的角质纤维,其中羽支纤维的吸附能力更强。而鸭毛与鹅毛的表面有一层油脂,油脂对羽毛形成了一层保护膜,使得油和水都很难侵入,因此吸附油污的能力较鸡毛差。
  • 小 结
     目前,油类造成的水体污染在日益加剧,正威胁着人类的生存和发展。要清除此类污染不但困难而且耗费巨大。而菜场里或养鸡场、禽畜加工厂每天都有大量的废弃鸡毛产生,弃之可惜,且污染环境。设想可以将这些鸡毛经过简单的加工制成抹布或其它洗刷工具,走进厨房帮助家庭主妇清除锅碗瓢盆上的油污;也可以将其制成大型过滤网用来处理城市下水管道、工厂排出的废水中的油污;当海上发生油类污染时,更可以将这些鸡毛经加工后捆扎制成大型的吸油浮网来处理油污。先将被油污染的洋面用吸油浮网围起来,以防油污扩散。然后用拖船拖着油网在被污染的洋面上来回拖动,这样就可以较快的吸收油污,排除污染。同时我们也可以利用些废弃的羊毛绒线和绵布与鸡毛混合在一起制成吸附油污的工具,不仅实用、效果好而且费用低廉。