咖啡渣变形记

有一次，爸爸更换净水器的滤芯，我注意到滤芯中含有活性炭，它能吸附水中的化学污染物。这让我想起家里每次煮完咖啡都会剩下咖啡渣，外观和活性炭十分相似，但都被当作垃圾扔掉了。能不能把这些咖啡渣利用起来呢？

通过查阅文献，我了解到有人用二次加热法将竹子、椰壳等制作成多孔碳。于是我也尝试采用这样的方法焙烧咖啡渣。我先将咖啡渣在500℃的炉子中焙烧2小时得到黑色粉末，用氢氧化钾和蒸馏水处理烘干后，再在600℃或800℃的炉子中焙烧2小时（加热过程中一直通入氮气作为保护气）。得到的粉末用盐酸和蒸馏水洗涤、烘干，就得到最终的样品了。

为了验证用咖啡渣制成的样品能够去除水中污染物，我自制了一个简易废水处理装置：先把一小团脱脂棉塞到一根酸式滴定管中，然后加入样品，最后塞入一团脱脂棉固定。测试时向滴定管中倒入甲基橙或者硫酸铜溶液，开启滴定管阀门，观察过滤后滴下来的液体的颜色。当装置中放入600℃焙烧的样品时，发现两种溶液经过滤颜色都基本没发生变化，说明溶液中的甲基橙或硫酸铜没有被除掉。我又测试了800℃焙烧的样品，溶液经过滤后，滤液无色，说明溶液中的甲基橙或硫酸銅已经被除掉了。

为什么二次加热温度对多孔碳的净化能力影响这么大？老师帮我用扫描电子显微镜拍摄了两种样品的图像（如下图）。比较这两张电镜照片，我发现600℃焙烧样品的孔壁非常光滑，而800℃焙烧样品的孔壁很粗糙，说明里面可能还存在很多更小的孔。也许正是这些小孔，才让它具有较强的净化能力。

上海市长宁区少年科技指导站 王安迪

指导教师 张 琳