關鍵概念
環境
工程
石油
吸收
介紹
你有沒有看過關於海洋石油洩漏的新聞報道或其他圖片？石油洩漏會破壞野生動物並損害我們珍貴的水資源。因此，儘快徹底地清理洩漏的石油（可能來自運輸油輪或海上石油鑽井平臺）非常重要。但是清理洩漏可能具有挑戰性。科學家們經常尋找新的和不同的物質來幫助他們。在這個科學活動中，你可以測試不同材料（稱為吸附劑）的吸收性，以發現哪些材料最適合從水中去除石油。
背景
石油不僅僅用於驅動汽車。你現在穿著鞋子嗎？很有可能你的鞋子的某些部分是由石油製成的。現在看看你的衣服、椅墊、床罩、地毯和窗簾的織物。如果它們不是完全由棉花或其他天然纖維製成，那麼許多這些織物至少部分是由石油製成的。在廚房裡，你可能會發現藉助化肥和殺蟲劑種植的水果和蔬菜，這些也是含油產品。如果你去浴室，你可能會發現部分由石油製成的藥物、乳液、牙膏、洗髮水和繃帶。石油產品無處不在，包括戶外：汽車輪胎、道路，是的，還有為大多數機動車輛提供動力的燃料。
由於石油用途廣泛，因此大量石油被長途運輸到工廠，在那裡被製成我們已經習慣擁有的產品。每天，數百萬桶石油被運來運去，主要是透過油輪——每艘油輪可以運載超過 20 萬噸。偶爾這些油輪會發生事故，或者海上鑽井平臺會損壞，石油會洩漏到海洋中。環境工程師嘗試清理洩漏的一種方法是使用吸附劑——擅長吸收液體的材料。如果你使用過海綿、紙巾或貓砂，你就已經使用過吸附劑。現在我們將專門探索哪些吸附劑適合從水中去除石油。
材料
報紙
大型塑膠垃圾袋
四杯液體量杯（如果活動中的其他量相對縮小，可以使用較小的量杯，但結果不會那麼令人印象深刻。）
一杯量杯
三種或更多種你想測試的吸附劑，每種吸附劑一杯（例如：棉花，如棉球；毛皮；椰子殼；工業抹布；羽毛。工業抹布通常在許多商店的汽車用品區找到。如果你想測試椰子殼，你還需要手套；眼睛防護裝置，如護目鏡；錘子；和一塊大毛巾或粗麻布袋。）
剪刀
植物油（至少三杯）
水
可重複使用的網狀咖啡過濾器（它應該能夠輕鬆放入四杯液體量杯中。）
秒錶、定時器或顯示秒的時鐘
洗潔精
計算器
準備工作
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在你的工作臺面上鋪上報紙，以便於清理。同時開啟你的垃圾袋，放在液體量杯附近。
一次準備一種吸附劑。將大的吸附劑剪（或掰）成小的、拇指大小的碎片，以便它們可以輕鬆地裝滿量杯。以這種方式準備每種吸附劑一杯。
如果你想測試椰子殼，在戴上護目鏡和手套的同時，用大毛巾蓋住椰子或將其放入粗麻布袋中，然後用錘子砸碎它。務必只在你被允許敲擊的表面上砸碎它。
當你完成準備吸附劑後，看看每種吸附劑。你的不同吸附劑看起來和感覺如何？你認為每種吸附劑吸收石油的效果如何？
步驟
將三杯水倒入液體量杯中。然後慢慢加入一杯植物油。油和水是分離還是混合？如果水和油層之間形成許多氣泡，請等待幾分鐘，直到氣泡大部分消失。
將一杯你的一種吸附劑放入可重複使用的網狀咖啡過濾器中。緩慢地將其放入水油混合物中，並輕輕地從一側到另一側移動過濾器幾秒鐘，直到吸附劑完全浸沒。你可能需要緩慢地將過濾器降低到量杯中液體的表面以下，以便液體容易進入過濾器。
在吸附劑浸沒在液體中後，啟動你的秒錶或定時器（或記下時鐘上的時間）。30 秒後，提起過濾器（內部裝有吸附劑），並將其保持在水油混合物表面上方几秒鐘以瀝乾。看起來吸附劑吸收了很多液體嗎？
將網狀咖啡過濾器的內容物倒入塑膠垃圾袋中。
降低視線水平，與液體量杯齊平，讀取水和油的總液位。（請注意，此液位最初應為四杯，因為你在量杯中加入了三杯水和一杯油。）現在量杯中所有液體的液位是多少？
現在讀取量杯中僅水的液位，尋找水和油層相遇的位置。（請注意，這最初應該是三杯，因為你加入了三杯水。）現在量杯中水的液位是多少？
透過從量杯中液體的總量中減去水的量來計算剩餘的油量。還剩下多少油？
現在將剩餘的水量除以剩餘的油量。剩餘水與剩餘油的比例是多少？基於此，你認為這種吸附劑從水中去除石油的效果如何？
用肥皂和水清洗網狀咖啡過濾器和量杯。
對你想測試的其他吸附劑重複整個過程，首先重新裝滿量杯，加入三杯水和一杯油，然後在網狀過濾器中浸沒一杯新的吸附劑相同的時間。（務必在測試每種吸附劑後清洗網狀咖啡過濾器和量杯。）你測試的其他吸附劑的剩餘水與剩餘油的比例是多少？
比例越高，吸附劑從水中去除石油的效果就越好。根據你的結果，你認為你測試的哪種吸附劑從水中去除石油最有效？哪種效果最差？
額外內容： 這個科學活動讓你根據吸附的油和水的體積來調查哪種吸附劑是最好的。想出一種方法，改為根據它們可以吸收的水和油的質量來調查不同吸附劑的效果。按質量計算，哪種吸附劑最好？
額外內容： 調查不同吸附劑在較短和較長時間內的效果。按時間計算，哪種吸附劑最好？
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觀察和結果
如果你測試了棉球和毛皮，它們是否比椰子殼和羽毛更能吸收石油？
在這個活動中，你測試了一些常見的家用材料作為植物油的良好吸附劑的能力。量杯中水與植物油的原始比例為 3 比 1，因為使用了三杯水和一杯植物油（三除以一等於三）。因此，吸收石油多於水的吸附劑（“良好”吸附劑）的比例將大於 3 比 1，而吸收水多於石油的吸附劑（較差的石油吸附劑）的比例將小於 3 比 1。如果你測試了棉球和狗毛，你可能會發現它們是相對較好的吸附劑，剩餘水與剩餘油的比例約為 5 比 1 或更高。另一方面，如果你測試了椰子殼和羽毛，你可能會發現它們是較差的吸附劑，比例為 3 比 1 或更低。為了選擇性地從海洋石油洩漏中吸收石油，吸附劑需要相對較高的比例。
清理
如果你弄髒了油汙，嘗試用溫水和肥皂清洗它們。這項活動產生的大部分“廢物”可以堆肥（例如植物油、大部分報紙、椰子殼、毛皮、羽毛等）；如果你堆肥，請調查一下你是否可以將活動剩餘的廢物堆肥，然後妥善處理。
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