让低碳融入生活—淘米水去污作用探索

-1-让低碳融入生活—淘米水去污作用探索黄岩区锦江小学五（9）班王奕韬摘要：民以食为天，北方以小麦为主食，而南方则以大米为主食，因此大米与人们的生活息息相关。在很多普通家庭中，人们在做饭时往往把淘米水直接倒掉，认为它没什么用途，造成浪费，实际上淘米水有很多功用，是可以扮演“多重角色”的天然去污剂。跟人造清洁剂相比，淘米水更环保，无毒、无污染；其产物是做饭过程中的副产品，来源丰富、实惠、使用方便。通过本活动一系列实验验证，将淘米水的妙用总结起来，把经验告诉更多的小朋友，让大家去更好地利用淘米水，让低碳生活从我们身边开始。关键词：淘米水环保去污能力一、问题的提出有一天中午，妈妈炖了我爱吃的排骨，一高兴直接拿着骨头就啃，吃完饭后手上都是油污。去厨房洗手时正好看见妈妈淘米用的水还放在盆中，直接把双手往里面一搓洗，结果油污全没了，手洗得干干净净的，这让我百思不得其解，淘米水怎么能把油污洗掉呢？我问妈妈，妈妈说可能淘米水中有某些成分和洗手液相似吧。后来我上网查询，却发现淘米水的确可以去污，比之市售的化学去污剂，既环保又不用花钱。为了验证淘米水的功用，我决定动手做实验。二、研究目的探索淘米水的去污机理，验证淘米水的去污能力与PH值、温度和浓度的关系，确认淘米水对哪些日常污渍有效，让大家能够更清楚地知道如何去利用淘米水，让环保、低碳从我们日常生活开始。三、研究方法-2-采用比较研究的方法，分别对不同浓度的淘米水去污能力，同一淘米水不同温度下的去污能力，淘米水、清水、洗洁精、洗衣液的去污能力进行对比。四、研究资源1、实验材料：大米、食用油、碘溶液、酱油、墨水、果汁、白棉布、牛仔布、白纸、纯净水、洗洁精、洗衣液2、实验工具：量杯、烧杯、盆、塑料碗、滴管、小勺、玻璃棒、标签、量米杯、温度计、水浴锅、PH计五、研究过程目前，市售的人工合成洗涤剂一般为碱性的，对人及环境的伤害较大，为了比较淘米水与市售的人工合成洗涤剂的异同点，我们对淘米水的PH值及去污能力、淘米水的去污能力与温度的关系、淘米水对不同种类污渍的去污能力等进行了研究。1、淘米水PH值测定及去污能力研究通过网络资源，我了解到：由于大多数人造洗涤剂都是由表面活性剂和助洗剂组成的混合物，而表面活性剂是洗涤剂配方中的主要组分，人造洗涤剂的去污能力的基本原理是由于表面活性剂的分子结构中包括长链疏水基团和亲水性的离子基团或极性基团两部分，能改变物质的表面张力，当少量的表面活性剂溶于水后通过改变物质的表面张力来达到润湿、乳化、渗透、发泡、去污的作用。在基本了解了人造洗涤剂的去污原理的基础上，我又产生了以下问题：（1）人造洗涤剂通过改变油水体系的表面张力以达到去污的目的，那么淘米水的主要成分是什么呢？淘米水能去除油污是不是因为淘米水中也含有天然的表面活性剂呢？不同次数的淘米水究竟有什么不同呢？带着这些疑问，我首先测定了不同次数淘米水的PH值及去污能力。PH值检测实验方法：将150g大米倒入盆中，加入100ml纯净水，淘洗后过滤所得溶液称为第1次过滤液；依次类推，共加入5次纯净水，分别得到5次过滤液，采用PH计和精密试纸对5次过滤液进行PH值检测。-3-PH值检测实验结果：过滤次数纯净水第1次第2次第3次第4次第5次PH值6.656.857.117.186.856.70去污性无强强强差差（PH值检测附表）。纯净水第1次过滤液第2次过滤液第3次过滤液第4次过滤液第5次过滤液（PH值检测时的照片）去污能力检测实验方法：分取淘米水样品50ml，加入食用油3滴，充分搅拌3分钟后静置10分钟，观察食用油是否悬浮于水面。去污能力实验结果：去污性比较（分别为第1～5次过滤液）-4-各加入3滴食用油的图片经过充分搅拌、静置的图片从测试结果可以看出，第一次淘洗后的过滤液PH值＜7，呈现弱酸性，去污性较强，第2、3次淘洗后的过滤液PH值为7.1~7.2呈现弱碱性，去污性同样较强，随着淘洗次数的增加过滤液的PH值又渐趋于中性，第四次，第五次淘洗后的过滤液去污能力明显变差，基本失去去污作用，可以确认淘米水体系的PH值同其去污能力并无太大的关系。通过互联网，我查阅得知，米的表面含无机盐矿物质、淀粉、维生素和蛋白质等物质，并不含有表面活性剂成分。其中维生素及蛋白质等成分在水中呈弱酸性，头一次的淘米水由于有大量这些物质，所以体系呈现弱酸性，第二、三次水洗时，由于大米表面的钠、钾等无机盐矿物质溶于水，导致淘米水就呈现为碱性,第四次、第五次淘米水由于大米表面的钠、钾等无机盐矿物质在前三次水洗时已经大量流失，所以淘米水体现的基本是水的PH值（PH=6.7左右）。以上网络资源，很好的解决了我关于淘米水是否含有表面活性剂及为什么不同次数的淘米水-5-PH值会不同的疑问。通过互联网，我还了解到，油污因为其外部有憎水基-烃基，所以不易除去。目前一般通过以下方法去污：（1）强碱性物质使其水解变成可溶于水的盐。（2）在表面活性剂的作用下，油污被分散乳化或溶解在水溶液中，从而将这些污物去除。（3）加入具有吸附功能的物质将油污吸附后洗脱。通过以上的去污实验及相关的网络信息，我可以发现，淘米水中既不含有强碱性物质也不含有表面活性剂，那么，淘米水的去污功能只能是由具有吸附功能的物质将油污吸附后洗脱而产生的；究竟淘米水中的什么成分含有吸附功能呢？同样，在查询相关资料后，我了解到，大米含有丰富的淀粉（60%~75%），而淀粉拥有较强的吸附功能。为了验证淘米水中是否含有淀粉，我们根据淀粉遇碘会变蓝色的特性，使用碘水进行了简单的鉴别检验，实验方法：取100ML淘米水，加入一至两滴碘溶液，观察是否变色，变蓝色则可证明淀粉存在。实验结果如图：图片显示，淘米水中的确存在着淀粉。（2）为了验证淘米水的浓度对去污能力的影响，我们进行了不同浓度条件下的去污能力测试。实验方法：取第三次淘米水作为标准品，取100ML为1号样品；另取50ML加水50ML作为2号样品；取50ML加水100ML作为3号样品；另取50ML加水150ML作为4号样品，各滴加食用油3滴。实验结果如下：刚加入油时的图片如下：-6-1号样2号样3号样4号样搅拌、静置后的图片图片显示，随着浓度的降低，淘米水的去污能力逐渐降低。2、淘米水加热前后去油污能力的对比从百度搜索得知，淘米水加热后可以有更好的去油污能力，因此我们将第3次淘洗后的过滤液进行加热来对比去油污能力。各量取200ml清水，淘米水，加热到50℃的淘米水分别置于250ml烧杯中，滴加食用油3滴，考察淘米水加热前后与油污的亲和能力是否有变化。与一般的工业洗衣粉比，它的洗净力适中，质地温和，没有副作用，淘米水一经加热后，清洁能力更强，这是由于其淀粉质变性，而变性淀粉具有较好的亲油性和亲水性，可以轻松吸附油垢。-7-从左往右依次为：清水、淘米水、加热后的淘米水。实验结果显示：加热后的淘米水在很短时间内和食用油发生互溶，将食用油融为一体；淘米水也能将食用油溶解，但效果比加热后的淘米水稍差；第1只烧杯中食用油仍悬浮在清水表面，没有任何变化。可以看出，淘米水经加热后去油污能力更强。那么，为什么加热可以提高淘米水的清洁能力呢？我上网查阅资料得知，原来淘米水加热后，淘米水中的淀粉发生了变性，而变性淀粉具有较好的亲油性和亲水性，可以轻松吸附油垢，通过改变油水体系的表面张力将油垢溶于水中，相当于是表面活性剂的功效。那么食用油与淘米水的相溶速度是否与温度有关呢？我带着疑问做了不同温度下食用油与淘米水的相溶时间实验。分别各量取50ml淘米水（量筒量取）置于250ml烧杯中，放置温度计，然后放置水浴锅内升温至设定温度，再滴加食用油3滴，于不同温度下观察食用油与淘米水是否完全相溶，同时计算从食用油滴入至完全相溶所需的时间。从左往右依次为30℃、40℃、50℃、60℃、80℃测量结果如下：温度(℃)3040506080相溶时间(min)30241363-8-从图表可以看出，随着温度的升高，淘米水与食用油的相溶时间越来越短，3、淘米水、清水和化学物质去污能力的对比分别以200ml的淘米水、洗洁精、洗衣液、清水作为去污剂，以白棉布、牛仔布和白纸作为被污染材料，以酱油、墨汁、果汁为污染源，进行对比实验。其中洗洁精和洗衣液是指分别用一勺洗洁精、一勺洗衣液加进200ml水中混配而成的水溶液。在4块相同大小的白棉布上分别滴上3滴酱油，然后将4块棉布分别放入装有4种去污剂的烧杯中，静置5min后用玻璃棒捞起棉布观察污渍情况。对于不同的被污染材料和污染源，重复以上步骤，做对比实验。结果见下表。污染源被污染材料淘米水洗洁精洗衣液清水酱油渍白棉布完全去除完全去除完全去除有较深痕迹牛仔布基本去除基本去除基本去除有淡淡痕迹白纸有很淡痕迹有很淡痕迹有很淡痕迹有较深痕迹墨水渍白棉布有较深痕迹有较深痕迹有较深痕迹基本没去除牛仔布有较深痕迹有较深痕迹有较深痕迹基本没去除白纸有较深痕迹有较深痕迹有较深痕迹基本没去除果汁渍白棉布完全去除完全去除完全去除基本去除牛仔布基本去除基本去除基本去除有淡淡痕迹白纸完全去除完全去除完全去除基本去除以上实验结果均表明，淘米水的去污能力较好。-9-淘米水、洗洁精、洗衣液、清水污渍处理前后对照图污渍白棉布处理前处理后酱油渍污渍牛仔布处理前处理后酱油渍污渍白纸处理前处理后酱油渍-10-污渍白棉布处理前处理后墨水渍污渍牛仔布处理前处理后墨水渍污渍白纸处理前处理后墨水渍-11-污渍白棉布处理前处理后果汁渍污渍牛仔布处理前处理后果汁渍污渍白纸处理前处理后果汁渍-12-六、研究结论从以上实验可以得出以下结论：①通过对不同淘洗次数淘米水进行PH值测定并观察与食用油的互溶，对比可知，前3次淘洗后的过滤液均具有较强的去污能力，从第4次开始去污能力明显降低，从而证明去污能力与体系的PH值并无太大的关系。②通过碘液显色，验证了淘米水中淀粉的存在，而淘米水中含量最大的就是淀粉，从而证明淘米水的去污功能主要是由于淘米水中的淀粉在起作用。③观察不同浓度的淘米水与食用油的互溶，对比可知，淘米水的去污能力随着浓度的降低而逐渐降低，从而证明去污能力与浓度有关。④将同一淘米水加热至不同温度下观察与食用油互溶的速度，对比可知，温度越高，淘米水与食用油互溶的速度越快，即温度越高，越有利于淘米水与食用油相溶，淘米水去油污能力也就越好，从而证明去污能力与温度有关。⑤淘米水、洗洁精、洗衣粉对于酱油和果汁的去污能力差不多，均能有效去除不同材料上的酱油渍和果汁渍，而对于墨水渍的处理效果不太理想。清水的去污能力最差，只能够基本去除酱油渍和果汁渍，但对于墨水渍几乎没有任何作用，从而证明去污能力与污渍成分有关。我们可以根据淘米水的不同成分，在日常生活中可以将其充分使用：充分利用淘米水中的淀粉及其变性淀粉的吸附作用；用淘米水刷洗碗碟，不仅去污力强，还不含化学物质，胜过洗洁剂。案板用久了，会产生一股腥臭味。可放入淘米水中浸泡一段时间，再用盐擦洗，腥臭味即可消除。带有腥味的菜，放入加盐的淘米水中搓洗，再用清水冲净，可去除腥味。从市场上买回的肉，有时会沾上灰土，用自来水很难洗净，如果用热淘米水洗两遍，脏物很容易清除。刚油漆好的家具，有一股难闻的油漆味，用软布蘸淘米水反复擦拭，可除掉油漆味。白色衣服在淘米水中浸泡10分钟后，再用肥皂清洗，能使衣服洁白一新。通过本次的一系列淘米水去污渍的小实验，让我感受到了动手的乐趣，从中还可以学到很多书本上得不到的知识。希望我的小论文能让大家更科学地认识淘米水，更有效地使用淘米水，这样不仅节约了国家资源，还能减少二次污染的机会。