1、全國高職學(xué)生 103 年度專題暨創(chuàng)意競賽專題組複賽說明書群別：化工群參賽作品名稱：好吸力咖啡渣的吸附作用關(guān) 鍵 詞：咖啡渣、活性碳的吸附作用目錄 :壹、摘要 -1貳、研究動機 -1參、研究方法 ( 過程 )-1肆、研究結(jié)果 -1伍、討論 -5陸、結(jié)論 -15柒、參考資料 -18壹、摘要本研究探討廢棄物如咖啡渣、 甘蔗渣和稻桿等，對水溶液中有機物和重金屬離子2+2+屬 (Cu 、 Co ) 的吸附程度。2+2+由實驗發(fā)現(xiàn)，1. 在室溫下，咖啡渣對金屬離子 (Cu 、Co ) 的吸收對有機物 ( 甲基藍、甲基紫和甲基紅 ) 的吸收；而且吸收量大又迅速 。2. 對甲基藍的吸收效果 ( 實際吸收度 )

2、：咖啡渣碳化的甘蔗渣和稻稈未碳化的甘蔗渣和稻稈。 3. 我們設(shè)計的淨(jìng)水裝置 ( 加入咖啡渣 ) 優(yōu)點多，(1) 簡單易做。 (2). 咖啡渣吸附水中金屬離子和有機物，效果好又省錢。 建議推廣使用我們設(shè)計的裝置來淨(jìng)化水質(zhì)。貳、研究動機地球正面臨暖化危機，政府單位與民間機構(gòu)也都呼籲日常落實環(huán)保 。我們想要廢物利用，聯(lián)想到很多人愛喝咖啡，表示 有非常大量的 咖啡渣。研究利用廢棄的咖啡渣來吸附一些傷害人體物質(zhì)的重金屬或是有機物質(zhì) 。期盼以簡單的方法使地球的環(huán)境不再惡化下去，創(chuàng)造出更舒適的生活環(huán)境。參、研究方法 ( 過程 )一、原理( 一) 活性碳活性碳是一種多孔性的含碳物質(zhì)，具有高度發(fā)展的孔隙構(gòu)造，是

3、一種極優(yōu)良的吸附劑。每克活性碳的吸附面積更相當(dāng)於八個網(wǎng)球場之多，而其吸附作用是藉由物理性吸附力與化學(xué)性吸附力達成。可以去除臭味、色度及毒性有機物質(zhì)。(二)吸附1. 吸附 (adsorption)是利用吸附劑(Adsorbent) 的吸附容量將溶液中之吸附質(zhì)(Adsorbate) 結(jié)合於吸附劑表面的現(xiàn)象。2. 吸附作用可以區(qū)分為物理性吸附 (PhysicalAdsorption)及化 學(xué)性 吸附(Chemical Adsorption)。3. 物理性吸附其吸附能小於 10 Kcal/mole ，主要的親和作用力為凡得瓦力 (Van der Waals) ，為一種可逆反應(yīng)。較常被用在環(huán)境工程上。4

4、. 化學(xué)性吸附的吸附能大於 10 Kcal/mole ，其親和作用力是利用吸附質(zhì)與吸附1劑之活性位置間所形成的化學(xué)鍵結(jié)，是不可逆反應(yīng)。較少被用在環(huán)境工程上。二、有機物1. 甲基藍 C16 H18N3ClS2. 甲基紅 C15 H15N3 O23. 甲基紫 c24 H28 CIN 3(分子量 799.80 )(分子量 269.30 )(分子量 408.03 )圖 1、有機物 ( 甲基藍、甲基紅、甲基紫之結(jié)構(gòu)式)三、研究設(shè)備與器材表 1、研究設(shè)備與器材及藥品設(shè)備與器材規(guī)格藥品秤量瓶甲基紅量瓶500/250/100ml甲基紫精稱天秤甲基藍燒杯500/250/100ml硫酸銅安全吸球氯化亞鈷移液管(1

5、0ml/25ml)咖啡渣硬試管甘蔗渣鋁箔紙稻桿禾四、研究流程圖試樣配六個標(biāo)準(zhǔn)濃0.1 克咖啡渣 /25ml不同克數(shù)咖啡渣度各溶液/25ml 甲基藍溶液求最大波長和校正求不同時間的吸收求不同濃度的吸收比較各溶液的吸收同時間求吸收曲線量量量量2試樣0.1 克碳化後甘蔗渣0.1 克碳化後稻桿渣0.1 克未碳化甘蔗0.1 克未碳化稻稈/25ml 甲基藍溶液/25ml 甲基藍溶液/25ml 甲基藍溶液/25ml 甲基藍溶液同時間求吸收同時間求吸收同時間求吸收同時間求吸收比較各物質(zhì)對有機物的吸收量圖 2、研究流程圖五、配製溶液與測吸收度，找出溶液的最大吸收波長並製作檢量線：( 一) 、硫酸銅水溶液 / 氯

6、化亞鈷水溶液：1、配製溶液：(1) 、稱取 31.2112 克的硫酸銅 /(29.4875 克的氯化亞鈷 ) ，配製 0.5M 的銅離子 /亞鈷離子溶液，將硫酸銅 /( 氯化亞鈷 ) 加入燒杯再加入蒸餾水，倒入 250ml 的量瓶中，倒水至標(biāo)線，搖晃使其均勻。(2) 、按下列表格取 0.5M 硫酸銅 /( 氯化亞鈷 ) 儲備溶液，倒入 50ml 量瓶中並加水至標(biāo)線，配製成 0.01M、0.03M、 0.05M、0.07M、 0.09M、0.1M，共六種不同銅離子 / 亞鈷離子標(biāo)準(zhǔn)溶液。表 2、硫酸銅 / 氯化亞鈷儲備溶液加水配製成標(biāo)準(zhǔn)溶液儲備溶液體積 (ml)1357910溶液總體積 (ml)

7、505050505050標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度 (M)0.010.030.050.070.090.12、使用分光光度計，(1) 、找出硫酸銅 / 氯化亞鈷水溶液的最大吸收波長 : 約每 10 nm，測一次吸收度。(2) 、製作硫酸銅 / 氯化亞鈷標(biāo)準(zhǔn)溶液之檢量線：以硫酸銅 / 氯化亞鈷水溶液的最大吸收波長，來測各個濃度的吸收度 ，製作硫酸銅 / 氯化亞鈷標(biāo)準(zhǔn)溶液之檢量線。( 二) 、甲基藍水溶液 / 甲基紫水溶液 / 甲基紅水溶液：1、配製溶液：3(1) 、稱取 0.0265 克的甲基藍 /(0.0398克的甲基紫 )/(0.01346克的甲基紅 )，配-4甲基紫 /甲基紅水溶液，將甲基藍 / 甲基紫

8、/ 甲基紅加入燒杯製 2×10 M的甲基藍 /再加入蒸餾水，倒入 250ml 的量瓶中，倒水至標(biāo)線，搖晃使其均勻。-4量瓶中並加水至標(biāo)(2) 、取 2×10 M甲基藍 / 甲基紫 / 甲基紅儲備溶液，倒入 50ml-6-6-6-6-5-5線，配成 2×10 M、4×10 M、6×10 M 、8×10 M、 2 ×10M、4×10 M，共六種不同甲基藍 / 甲基紫 / 甲基紅標(biāo)準(zhǔn)溶液。表 3、甲基藍 / 甲基紫 / 甲基紅儲備溶液加水配製成標(biāo)準(zhǔn)溶液儲備溶液體積 (ml)0.511.520510溶液總體積 (ml)50

9、5050505050標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度 (M)2×10-64×10-66×10-68×10-62×10-54×10-52、使用分光光度計，(1) 、找出甲基藍 / 甲基紫 / 甲基紅水溶液的最大吸收波長 : 約每 10nm，測一次吸收度。(2) 、製作甲基藍 / 甲基紫 / 甲基紅標(biāo)準(zhǔn)溶液之檢量線：以甲基藍 / 甲基紫 / 甲基紅溶液的最大吸收波長，來測各個濃度的吸收度，製作甲基藍 / 甲基紫 / 甲基紅標(biāo)準(zhǔn)溶液之檢量線。六、咖啡渣吸附各種溶液的情形:1、 以 0.1 克的咖啡渣置入不同濃度的水溶液中，一週後，再以最大吸收波長，測量其吸收度

10、的變化。( 一) 、硫酸銅水溶液 / 亞鈷離子水溶液：(1) 、硫酸銅 / 亞鈷離子水溶液 (0.01 、 0.03 、 0.05 、0.07 、0.09 和 0.1M)25ml 加上 0.1 克咖啡渣放置一週後，以最大吸收波長 819nm/515nm，測其吸收度。因為溶液加入咖啡渣後的顏色會變深，故使用空白試驗來校正。 ( 註: 空白試樣為 25ml 蒸餾水加 0.1 克咖啡渣放置一週 )( 二) 、甲基藍水溶液 / 甲基紫水溶液 / 甲基紅酒精溶液：(1) 、甲基藍水溶液 / 甲基紫水溶液 / 甲基紅酒精 溶液 (2 ×10-6 、4×10-6 、 6×10-

11、6 、8×10-6 、 2×10-5 和 4×10-5 )25ml 加上 0.1 克的咖啡渣放置一週後，以最大吸收波長665nm/580nm/410nm，測其吸收度。因為溶液加入咖啡渣後的顏色會變深，故使用空白試驗來校正。七、固定時間下，以不同克數(shù)的咖啡渣對甲基藍的吸收量：1、以不同克數(shù)的咖啡渣，固定時間3hr ，以 2×10-5 M 的甲基藍來測。註 : 空白試樣為 0.1 、0.5 、 1、 1.5 和 2 克的咖啡渣，各別加入25ml 蒸餾水放置3hr 。4八、不同時間 下，以 0.1 克咖啡渣 對甲基藍的吸收量：-51、以不同時間，以0.1 克咖

12、啡渣， 2×10M 的甲基藍來測。九、測未碳化甘蔗渣、未碳化稻稈、碳化稻稈和碳化甘蔗渣，對2×10-5 M 的甲基藍之吸收量：-51、甲基藍水溶液 2×10 25ml 加上 0.1 克的咖啡渣放置一週後，以最大吸收波長校正。十、設(shè)計淨(jìng)水裝置圖 3、淨(jìng)水裝置設(shè)計圖肆、研究結(jié)果一、配製溶液與測吸收度，找出溶液的最大吸收波長並製作檢量線：( 一) 、硫酸銅水溶液：(1) 、測硫酸銅水溶液的最大吸收波長 : 由 740860 nm，每 10 nm測一次吸收度。表 4、硫酸銅儲備溶液的吸收度 ( 第一次 ) (nm)740750760770780790800A1.461.5

13、61.641.71.781.81.85 (nm)810820825830840850860A1.851.851.851.851.851.81.67(2) 因最大吸收波長範(fàn)圍太大 (800nm840nm)，加水稀釋將濃度降為原來的 0.25倍。表 5、硫酸銅水溶液的吸收度( 第二次 )(nm)800810813815817818819820830A0.940.950.950.950.950.950.9550.9450.94(3) 製作硫酸銅標(biāo)準(zhǔn)溶液之檢量線：以硫酸銅水溶液的最大吸收波長819nm，來測各個濃度的吸收度。5表 6、在最大吸收波長819nm下，硫酸銅水溶液與其吸收度( 檢量線 )濃度

14、 (M)0.010.030.050.070.090.1吸收度0.1250.3980.6640.891.161.3圖 3、硫酸銅水溶液的吸收度( 第一次 )圖 4、硫酸銅水溶液的吸收度( 第二次 )度光819nm下硫酸銅對各濃度的關(guān)係y = 12.893x + 0.00411.5R 2 = 0.99931吸收度吸0.5線性 ( 吸收度)000.050.10.15濃度(M)圖 5、在最大吸收波長819nm下，硫酸銅水溶液與其吸收度( 檢量線 )( 二) 、氯化亞鈷水溶液：(1) 、測氯化亞鈷水溶液的最大吸收波長 : 由 500545 nm，每 5nm測一次吸收度。表 7、在最大吸收波長 515nm

15、下，氯化亞鈷水溶液與其吸收度 ( 檢量線 )濃度 (M)0.010.030.050.070.090.1吸收度0.040.1420.240.3380.4520.5(2) 製作氯化亞鈷標(biāo)準(zhǔn)溶液之檢量線：以氯化亞鈷水溶液的最大吸收波長515nm，來測各個濃度的吸收度。表 8、在最大吸收波長515nm下，各種濃度的氯化亞鈷標(biāo)準(zhǔn)溶液與其吸收度濃度 (M)0.010.030.050.070.090.1吸收度 A0.040.1420.240.3380.4520.56515nm下氯化亞鈷對各濃度的關(guān)係0.6y = 5.1178x - 0.013220.5R = 0.9995度0.4吸收度光0.3線性 ( 吸收

16、度)吸0.20.1000.050.10.15濃度 (M)圖 6、氯化亞鈷水溶液的吸收度圖 7、在最大吸收波長515nm下，氯化亞鈷水溶液與其吸收度 ( 檢量線 )( 三) 、甲基藍水溶液：(1) 、測甲基藍水溶液的最大吸收波長 : 由 600670 nm，每 10nm測一次吸收度。表 9、甲基藍水溶液的吸收度 (nm)600610620630640650660665670A0.0890.0940.10.1030.1190.1320.1490.150.144(2) 、製作甲基藍標(biāo)準(zhǔn)溶液之檢量線：以甲基藍溶液的最大吸收波長665nm，來測各個濃度的吸收度。表 10、在最大吸收波長665nm下，甲基

17、藍水溶液與其吸收度濃度 (M)2×10-64×10-66×10-68×10-62×10-54×10-5吸收度0.0230.0450.0640.1180.3660.662吸收度y = 17146x-0.0219R2 = 0.998507.06.05.度 04.光吸 03. 02. 01.00000001. 000002. 000003. 000004. 000005.吸收度線性(吸收度)線性(吸收度)濃度圖 8、甲基藍水溶液的吸收度圖 9、在最大吸收波長665nm下，甲基藍水溶液與其吸收度 ( 檢量線 )7( 四) 、甲基紫水溶液：(1

18、) 、測甲基紫水溶液的最大吸收波長 : 由 550590 nm，每 10nm測一次吸收度。表 11、甲基紫水溶液的吸收度 (nm)550560570580585590A0.0970.1020.1050.1080.1060.102(2) 、製作甲基紫標(biāo)準(zhǔn)溶液之檢量線：以甲基紫溶液的最大吸收波長580nm，來測各個濃度的吸收度。表 12、在最大吸收波長580nm下，甲基紫水溶液與其吸收度濃度 (M)2×10-64×10-66×10-68×10-62×10-54×10-5吸收度0.010.0310.0320.0490.1110.229甲基紫

19、580nm下甲基紫對各濃度的關(guān)係0.110.25y = 5646.8x + 0.001720.2R = 0.9974度 0.105度 0.15吸收度甲基紫光線性 ( 吸收度)收吸 0.1吸0.10.0500.09500.00001.00002.00003.00004.00005540 550 560 570 580 590 600濃度(M)波長(nm)圖 10、甲基紫水溶液的吸收度圖 11、在最大吸收波長 580nm下，甲基紫水溶液與其吸收度 ( 檢量線 )( 五) 、甲基紅酒精溶液：(1) 、測甲基紅溶液的最大吸收波長 : 由 370430 nm，每 10nm測一次吸收度。表 13、甲基紅酒

20、精溶液的吸收度(nm)380390400405410411420430A0.1590.1850.2000.2080.2110.210.190.175(2) 、製作甲基紅酒精標(biāo)準(zhǔn)溶液之檢量線：以甲基紅溶液的最大吸收波長411nm，來測各個濃度的吸收度。表 14、各種濃度的甲基紅酒精溶液與其吸收度濃度 (M)-6-6-6-6-5-52×104×106×108×102×104×10吸收度0.0720.1150.1780.2230.4880.828甲基紅411nm下甲基紅對各濃度的關(guān)係0.251y = 19686x + 0.053520.20

21、.8R = 0.9927度 0.15甲基紅度 0.6吸光度收光吸 0.1吸 0.4線性 ( 吸光度)0.050.20037038039040041042043044000.0000.10000.20000.30000.400005波長(nm)濃度 (M)圖 12、甲基紅酒精溶液的吸收度圖 13、在最大吸收波長411nm下，甲基紅酒精溶液與其吸收度( 檢量線 )二、咖啡渣吸附各種溶液的情形:以 0.1 克的咖啡渣置入不同濃度的水溶液中，一週後，再以最大吸收波長，測量其吸收度的變化。( 一) 、硫酸銅水溶液：1、硫酸銅水溶液 25ml 加上 0.1 克咖啡渣放置一週後，以最大吸收波長819nm，測

22、其吸收度。因為溶液加入咖啡渣後的顏色會變深，故使用空白試驗來校正。表 15、銅離子溶液加上0.1 克的咖啡渣放置七天吸收前 ( 吸收度 )0.1250.3980.6640.891.161.3吸收後 ( 吸收度 )0.1360.3900.5580.91.171.33空白試樣 ( 吸收度 )0.0150.0150.0150.0150.0150.015實際吸收度0.0040.0230.091-0.0050.005-0.015實際吸收濃度 (M)-7.7 ×10-60.0010.00674-0.0016.9 ×10-5-0.001圖 14、以 0.1 克的咖啡渣對銅離子水溶液放置一

23、週，實際吸收量9( 二) 、亞鈷離子水溶液：1、亞鈷離子水溶液 25ml 加上 0.1 克的咖啡渣放置一週，以最大吸收波長515nm，測其吸收度。因為溶液加入咖啡渣後的顏色會變深，故使用空白試驗來校正。表 16、亞鈷離子溶液加上0.1 克的咖啡渣放置一週濃度 (M)0.010.030.050.070.090.1吸收前 ( 吸收度 )0.040.1420.240.3380.4520.5吸收後 ( 吸收度 )0.0740.1630.2570.3610.4860.558空白試樣 ( 吸收度 )0.0530.0530.0530.0530.0530.053實際吸收度0.0190.0320.0360.03

24、0.019-0.005實際吸收濃度 (M)0.00620.00880.00960.00840.00620.0016剩餘濃度 (M)0.00660.02400.04240.06270.08710.1012圖 15、以 0.1 克的咖啡渣對亞鈷離子水溶液放置一週，實際吸收量( 三) 、甲基藍水溶液(1) 、甲基藍水溶液 25ml 加上 0.1 克的咖啡渣放置一週 ，以最大吸收波長 665nm，測其吸收度。因為溶液加入咖啡渣後的顏色會變深，故使用空白試驗來校正。表 17、甲基藍溶液 25ml 加上 0.1 克的咖啡渣放置七天濃度 (M)2×10-64×10-66×10-

25、68×10-62×10-54×10-5吸收前 ( 吸收度 )0.0230.0450.0640.1180.3660.662吸收後 ( 吸收度 )0.0190.0240.0270.0320.0370.043空白試樣 ( 吸收度 )0.030.030.030.030.030.03實際吸收度0.0340.0510.0670.1160.3590.649實際吸收濃度 (M)3.2 ×10-64.25×10-65.18 ×10-68.04 ×10-62.22 ×10-53.91 ×10-5剩餘濃度 (M)6.3 

26、15;10-79.27×10-71.1 ×10-61.39 ×10-61.6 ×10-62.04 ×10-6( 四) 、甲基紫水溶液10(1) 、甲基紫水溶液 25ml 加上 0.1 克的咖啡渣放置一週，以最大吸收波長580nm，測吸收度。因溶液加入咖啡渣後的顏色會變深，故使用空白試驗來校正。表 18、甲基紫溶液 25ml 加上 0.1 克的咖啡渣放置七天濃度 (M)2×10-64×10-66×10-68×10-62×10-54×10-5吸收前 ( 吸收度 )0.010.0310.03

27、20.0490.1110.229吸收後 ( 吸收度 )0.030.0340.0570.0390.0410.066空白試樣 ( 吸收度 )0.030.030.030.030.030.03實際吸收0.010.0260.0050.040.10.193實際吸收濃度 (M)1.4 ×10-64.3×10-65.8 ×10-76.78 ×10-61.74 ×10-53.39 ×10-5剩餘濃度 (M)-3.0 ×10-74.07×10-74.4 ×10-61.29 ×10-61.64 ×10-66

28、.07 ×10-6( 五) 、甲基紅酒精溶液(1) 、甲基紅酒精溶液 25ml 加上 0.1 克的咖啡渣放置一週，以最大吸收波長410nm，測其收度。因溶液加入咖啡渣後的顏色會變深，故使用空白試驗來校正。表 19、甲基紅酒精溶液25ml 加上 0.1 克的咖啡渣放置七天濃度 (M)2×10-64×10-66×10-68×10-62×10-54×10-5吸收前 ( 吸收度 )0.0820.1350.1710.2030.5080.88吸收後 ( 吸收度 )0.1330.1810.2350.2530.4420.79空白試樣 ( 吸

29、收度 )0.1580.1580.1580.1580.1580.158實際吸收度0.1070.1120.0940.1080.2240.248實際吸收濃度 (M)2.71-62.97-62.06-62.77-68.66-69.88-6×10×10×10×10×10×10剩餘濃度 (M)-3.98×10-6-1.5×10-61.19×10-62.11×10-61.17×10-52.94×10-5圖 16、甲基藍溶液實際吸圖 17、甲基紫溶液實際圖 18、甲基紅溶液實際吸收量吸收量收

30、量11吸收克數(shù)0.090.0794380.080.070.06克數(shù) 0.05(0.04)g吸收克數(shù)0.030.020.0141630.010co2+cu2+金屬離子2+2+圖 19、咖啡渣吸收 Co ,Cu圖 20、咖啡渣吸收有機物情形三、固定時間下，以不同克數(shù)的咖啡渣對甲基藍的吸收量-51、以不同克數(shù)的咖啡渣，固定時間3hr ，以 2×10M 的甲基藍來測。註 : 空白試樣為 0.1、0.5、1、1.5和 2 克的咖啡渣各別加入25ml 蒸餾水放置 3hr。表 20、 固定時間 3hr ，以不同克數(shù)的咖啡渣對 2×10-5M 的甲基藍之吸收咖啡渣克數(shù) (g)0.10.51

31、1.52吸收前 ( 吸收度 )0.3660.3660.3660.3660.366吸收後 ( 吸收度 )0.1250.080.0150.0430.019空白試樣 ( 吸收度 )0.0050.010.0160.0220.024實際吸收度0.2460.2760.3370.3450.371圖 21、固定時間 3hr ，以不同克數(shù)的咖啡渣對2×10-5 M 的甲基藍之吸收四、不同時間 下，以 0.1 克咖啡渣 對甲基藍的吸收量1、以不同時間，以0.1 克咖啡渣，對 2×10-5 M 的甲基藍來測。註 : 空白試樣為 0.1 克的咖啡渣，各別加入25ml 蒸餾水各放置 1,2,3,4,

32、5hr。12表 21、以不同時間，以0.1 克咖啡渣對2×10-5 M 的甲基藍之吸收時間 (hr)12345吸收前 ( 吸收度 )0.3660.3660.3660.3660.366吸收後 ( 吸收度 )0.0510.0610.0650.0520.06空白試樣 ( 吸收度 )0.0170.0210.0160.0150.031實際吸收度0.3320.3260.3170.3290.337剩餘濃度3.26 ×10-63.61 ×10-64.14 ×10-62.44 ×10-62.97 ×10-6吸收濃度1.674×10-51.63

33、9×10-51.586×10-51.756×10-51.703×10-5圖 23、以不同時間，以0.1 克咖啡渣對 2×10-5 M 的甲基藍之吸收圖 24、隨著時間，咖啡渣對2×10-5 M 的甲基藍吸收後的濃度五、測量未碳化甘蔗渣、未碳化稻稈、碳化稻稈和碳化甘蔗渣，對2×10-5 M 的甲基藍之吸收量表 22、以未碳化甘蔗渣和稻稈及碳化後甘蔗渣和稻稈物品吸收前吸收後空白試樣實際吸收度吸收比例(吸收度)(吸收度)(吸收度)(%)未碳化甘蔗渣0.3660.1000.0080.27474.863未碳化稻稈0.3660.1070

34、.0180.27775.683碳化後甘蔗渣0.3660.070.0230.31987.158碳化後稻稈0.3660.070.0230.31987.15813圖 24、未碳化甘蔗渣、稻稈及碳化後甘蔗渣、稻稈對2×10-5 M 甲基藍吸收度六、設(shè)計淨(jìng)水裝置：兩個寶特瓶底部切開，一邊瓶口裝入濾網(wǎng) ( 或紗網(wǎng) ) ，接著兩個寶特瓶底部裝在一起，用白膠黏合。裝入咖啡渣後，就可以淨(jìng)水。水入水管咖啡渣白膠寶特瓶濾網(wǎng)水出圖 25、淨(jìng)水裝置設(shè)計圖14伍、討論一、配製溶液與測吸收度，找出溶液的最大吸收波長並以最大吸收波長測標(biāo)準(zhǔn)液之吸光度製作檢量線：( 一) 、硫酸銅水溶液：1. 由表 4、 5 和圖 3

35、、4 得知，硫酸銅的最大吸收波長為819nm。2. 做硫酸銅溶液標(biāo)準(zhǔn)液之檢量線 ( 如表六和圖五 ) ，其濃度與吸收度呈線性。( 二) 、氯化亞鈷水溶液：1. 由表 7 和圖 6 得知，氯化亞鈷水溶液的最大吸收波長為515nm。2. 做氯化亞鈷溶液標(biāo)準(zhǔn)液之檢量線 ( 如表 8 和圖 7) ，其濃度與吸收度呈線性。( 三) 、甲基藍水溶液：1. 由表九和圖八得知，甲基藍水溶液的最大吸收波長為665nm。2. 做甲基藍溶液標(biāo)準(zhǔn)液之檢量線 ( 如表 10 和圖 9) ，其濃度與吸收度呈線性。( 四) 、甲基紫水溶液：1. 由表 11 和圖 10 得知，甲基紫水溶液的最大吸收波長為580nm。2. 做

36、甲基紫溶液標(biāo)準(zhǔn)液之檢量線 ( 如表 12 和圖 11) ，其濃度與吸收度呈線性。( 五) 、甲基紅酒精溶液：1. 由表 13 和圖 12 得知，甲基紅酒精溶液的最大吸收波長為411nm。2. 做甲基紅酒精溶液標(biāo)準(zhǔn)液檢量線 ( 如表 14 和圖 13) ，濃度與吸收度呈線性。表 23、最大吸收波長 ( nm)和標(biāo)準(zhǔn)液檢量線之 R2Cu2+Co2+甲基藍甲基紫甲基紅最大吸收波長 ( nm)819515665580411R20.99930.99950.99850.99740.9927值12.944.7313836.115913.88927865.283. 由表 23 得知， Cu2+、 Co2+、甲

37、基藍、甲基紫和甲基紅之最大吸收波長。由檢量線之 R2 皆大於 0.9927 ，所以其濃度與吸收度呈線性。4. 由 Cu2+、 Co2+、甲基藍、甲基紫和甲基紅 吸光係數(shù)值，得知在相同 濃度下棋顏色深度如下： 甲基紅甲基藍甲基紫Cu 2+ Co2+。二、咖啡渣吸附各種溶液的情形:( 一) 、硫酸銅水溶液：1、因為溶液加入咖啡渣後的顏色會變深，故使用空白試驗來校正。152. 實際吸收度吸收前吸收度吸收後吸收度空白試樣吸收度。( 註: 此處空白試樣為 25ml 蒸餾水加 0.1 克咖啡渣放置一週 )3. 由表 15 和圖 14 得知， 0.1 克咖啡渣與硫酸銅水溶液放至一週後，2+2+2+對 Cu

38、吸收的最大量為0.00169mole Cu /g 咖啡渣， 0.10784g Cu /g 咖啡渣。( 以最大吸收波長819nm測量 Cu2+吸收度 )計算式 : mole數(shù) =0.00674(M)*0.025(l)10=0.00169 mole 。克數(shù) =0.00674(M)*0.025(l)*10*64=0.10784 g。4. 咖啡渣對 Cu2+的吸收度蠻大 ( 0.00169mole Cu2+/g 咖啡渣 ) 。( 二) 、亞鈷離子水溶液：1、由表 16 和圖 15 得知， 0.1 克咖啡渣與氯化亞鈷水溶液放至一週後，對 Co2+吸收的最大量為0.0024 mole Co2+ /g 咖啡

39、渣， 0.14163g Co2+/g 咖啡渣。( 以最大吸收波長 515nm測量 Co2+吸收度 )計算式： mole 數(shù) =0.014163/58.93*10=0.0024mole克數(shù) =0.0096 M*0.025(l)*10*58.93=0.14163 g2. 咖啡渣對 Co2+的吸收度蠻大 ( 0.0024 mole Co2+ /g咖啡渣 ) 。( 三) 、甲基藍水溶液1、由表 17 和圖 16 得知， 0.1 克咖啡渣與甲基藍水溶液放至一週後，對甲基藍吸收的最大量為 9.79*10-7mole 甲基藍 /g 咖啡渣， 0.00783g 甲基藍 /g 咖啡渣。 ( 以最大吸收波長 66

40、5nm測量甲基藍吸收度 ) ，計算式 : mole 數(shù) =0.0000391287(M)*0.025(l)*10= 9.79*10 -7mole 克數(shù) =0.0000391287(M)*0.025(l)*10*799.8=0.00783( 四) 、甲基紫水溶液1、由表 18 和圖 17 得知， 0.1 克咖啡渣與甲基紫溶液放至一週後，對甲基紫吸收的最大量為 9.75*10 -6mole 甲基紫 /g 咖啡渣， 0.00398g甲基紫 /g 咖啡渣。( 以最大吸收波長 580nm測量甲基紫吸收度 ) 。計算式 : mole 數(shù) =0.000039(M)*0.025(l)*10*= 9.75*10

41、-6mole克數(shù) =0.000039(M)*0.025(l)*10*408.03=0.00398 g( 五) 、甲基紅酒精溶液1、由表 19 和圖 18 得知， 0.1 克咖啡渣與甲基紅酒精溶液放至一週後，對甲基紫吸收的最大量為 2.47*10-6mole 甲基紅 /g 咖啡渣，0.000664g 甲基紅 /g 咖啡渣。 ( 以最大吸收波長 410nm測量甲基紅吸收度 ) 。計算式 : mole 數(shù) =0.00000988012(M)*0.025(l)*10= 2.47*10 -6 mole 克數(shù) =0.00000988012(M)*0.025(l)*269.3910*10=0.000664

42、g162、對 咖啡渣的溶解度：酒精水，所以咖啡渣在溶液下溶出的空白試樣之 咖啡顏色深度 ：酒精水；所以咖啡渣在酒精溶液下 溶出的空白試樣，有 較深的咖啡顏色。表2+2+mole/g 咖啡渣和 g/g 咖啡渣24、Cu 、 Co 、甲基藍、甲基紫和甲基紅的Cu2+Co2+甲基藍甲基紫甲基紅mole/g 咖啡渣0.001690.00249.79*10 -69.75*10-62.47*10-6g/g咖啡渣0.1078g0.1413g0.00783g0.00346g0.000664g3、由表 24 得知，(1)1 克的咖啡渣對金屬離子的吸收情形：Co2+(0.0024mole) > Cu2+(0.00169 mole)。(2)1 克的咖啡渣對有機物的吸收情形：甲基藍 ( 9.79*10-6 mole)> 甲基紫 ( 9.75*10 -6 mole) >甲基紅 ( 2.47*10-6 mole) 。三、固定時間下，以不同克數(shù)的咖啡渣對甲基藍的吸收量1、由表 20 和圖 21 得知，咖啡渣克數(shù)越多，對金屬離子和有機物的吸收量越大。2、咖啡渣克數(shù)越多， 吸附的表面積 和結(jié)構(gòu)中的孔洞和通道 也越多；所以咖啡渣克數(shù)越多，對有機物