聯合活動-(水里)水里溪大、小保育志工研習-「揭開水里溪的面紗」(二)
場次: |
第二場
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活動時間: |
2024/08/03 09:00 至
2024/08/03 12:00
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活動地點: |
水里國中 |
活動性質: |
講座 |
活動內容: |
本活動以有趣的內容設計「小小調酒師」、「搖搖冰」等兩項活動,果然吸引小學生參加,連大人也躍躍欲試!這種動手做的實驗,取代嚴肅的水質檢測,產生事半功倍的教學效果。
朝陽科技大學「環境工程與管理系」實驗室高階主管張喬揚指出,水質特性分為3種指標如下:
(1)物理性指標:溫度、臭度、色度、濁度
(2)化學性指標:pH值、溶氧、懸浮固體、化學需氧量
(3)生物性指標:大腸桿菌群、總菌數
氫離子濃度:自然水為中性時 pH值約為 7.0 ,小於 7.0表示酸性,大於 7.0
表示鹼性。酸性廢水具極強腐蝕性,亦能殺滅魚類等水生物;鹼性廢水腐蝕性較小,
但會影響水中生物。
趣味性的實驗仍較引起大小朋友的重視,張喬揚示範「小小調酒師」作法,取1根小試管加鹽在水中,先調出飽和溶液(在水中加鹽,直到鹽無法溶解、產生沉澱,即為飽和溶液)。其次,取其餘6根小試管分別加入1匙飽合溶液,依次加入1單位、2單位、3單位、4單位、5單位及6單位的水,即可調成不同濃度(密度)的食鹽水,放在試管架上,由濃至淡分別標為(2)~(7)。(水放得多即淡,放得少即濃)。
張喬揚表示,不同濃度(密度)的液體混合時,密度大的會沈在下層,密度小的則會浮在上層(如下圖)。這個遊戲即是運用浮力的原理,加入水彩方便觀察溶液形成分層的情形。
他分析,各種顏色食鹽水滴入時,沿管壁慢慢滴入是要減少液體往下流時產生的衝擊力,以降低不同濃度的食鹽水發生相混合的現象。
至於「搖搖冰」作法,首先要準備冰塊、鹽、冷凍袋、大塑膠袋、各式果汁等材料及測量範圍:0 度到零下40度的溫度計。
1. 將果汁裝入冷凍袋內(約八分滿即可),封緊袋口。
2. 冰塊裝入大塑膠袋內,並以溫度計測量其溫度。
3. 以三份冰塊、一份鹽巴的比例,將鹽巴加進冰塊中搖勻,再次測量溫度(可降到零下22度左右)。
4. 把1的袋裝果汁放進3的冰塊塑膠袋中,搖晃至果汁結凍變硬,取出沖去袋子外面的鹽巴,即可食用。
原理:加鹽巴可使冰點降低,沸點升高。大部分液體結晶後,體積會變小,但由於冰的六面體結晶結構佔用更大空間,而使體積膨脹,這也是冰會浮出水面的關係,水的凝固點在一大氣壓下為0℃,但卻會因添加雜質而改變。當水要結冰的時候,水分子之間會產生氫鍵,而形成規律的晶體,所以如果水中溶解有其他的物質的話,會妨礙晶體的形成,於是使水的凝固點下降;冰塊表面有一層薄薄的水,如果灑上食鹽,鹽巴便可以溶解在其中,於是混合後的鹽水凝固點會下降。
另外,鹽溶化還會吸收熱量,使「溫度」 下降;根據測量, 三百克的冰撒上一百克的鹽,溫度可以降到攝氏零下二十一度。
綜合了以上兩個原因,原本已凍成固體的冰,冰塊加鹽以後會重新溶化,再逐漸被冷凍到新的冰點,就和冰塊黏成一體了。食鹽在溶解的時候,會吸收熱量,而使冰和水的混合液的溫度,降到0℃以下。家庭自製冰淇淋,就是利用粗鹽和冰混合作為冷劑。100克的水約可溶解36克的食鹽,所以冰和食鹽的比例按3:1質量比,這樣可避免浪費食鹽。
朝陽科技大學「環境資源永續再利用研發中心」副主任楊珮玉博士表示,所設計的「小小調酒師」、「搖搖冰」等兩項活動,主要是利用水質的特性密度與製冷反應,提升對水質的了解,主因大多數的水質處理皆使用水質的基本特性研發出去除水質污染的技術。
參與的大、小志工從有土踙的實驗活動中,對水質特性與對於水質檢測有更深一層的了解,具備一定的水質知識。
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