3D有趣實驗：竹筷乾餾－在家也能自己做竹炭

3D有趣實驗：竹筷乾餾－在家也能自己做竹炭
國立臺北教育大學自然科學教育系 碩士班湯筑翔

前言

乾餾又稱碳化、炭化、焦化。乾餾是指固體或有機物在隔絕空氣條件下加熱分解的反應過程或加熱固體物質來製取液體或氣體（通常會變為固體）產物的一種方式。本實驗利用鋁箔紙隔絕空氣對竹筷進行加熱，觀察乾餾過程以及檢測其產物性質。

實驗影片

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3D偏光影像：需要有3D螢幕與搭配的3D眼鏡，能觀看此部影片的3D效果。

http://youtu.be/EfPW-5q1GCs (1920×1080 半寬)

http://youtu.be/wfs8Khs_4f8 (1920×1080 全寬)

3D紅藍影像：一般螢幕搭配戴紅藍眼鏡，能觀看此部影片的3D效果。http://youtu.be/8XRBNHXbugI

2D影像：一般螢幕直接觀看。http://youtu.be/rzHRg7jp-Rg

藥品與器材

1. 竹筷三支。
2. 鋁箔紙適量。
3. 火柴適量。
4. 酒精燈一個。
5. 坩鍋夾一支。
6. 紅、藍石蕊試紙各一張。
7. 玻璃棒一隻。

實驗步驟

1. 如下圖包起三支竹筷
   
   
2. 將鋁箔捏緊 (隔絕空氣)。
3. 取出較突出的竹筷 (製作排煙通道)。
4. 將包好的竹筷放置酒精燈上加熱。
5. 加熱上段部分。
6. 點燃火柴檢測開口冒出的煙，檢測氣態產物的可燃性。
   
   
7. 待開口處火焰熄滅不再冒煙後，移開並熄滅酒精燈(乾餾完成)。
8. 等待鋁箔冷卻後打開鋁箔，取出乾餾後的產物。
   
9. 點燃乾餾後的竹筷，並比較未乾餾的竹筷燃燒之不同。
   
10. 以玻璃棒沾取鋁箔內層的液態產物，並分別用沾濕的藍色石蕊試紙以及紅色石蕊試紙檢測酸鹼性質。
    

教學提示

1. 乾餾過程須隔絕空氣，務必將鋁箔捏緊。
2. 加熱時需加熱前段部分，以免氣態產物自尾端冒出。
3. 打開鋁箔前應確認鋁箔已完全冷卻。
4. 檢測酸鹼性質前須先將石蕊試紙以蒸餾水沾濕。

問題與參考答案

1. 乾餾竹筷過程中所產生的氣體是否可以燃燒？
   答：可以燃燒。乾餾過程所產生的氣體韓有可燃的氫氣、一氧化碳以及甲烷，亦有不可燃燒的二氧化碳等。
2. 竹筷乾餾後，液態產物為酸性物質或鹼性物質？
   答：使藍色石蕊試紙變為紅色的是醋酸，黏性較大的黑色液體為焦油。
3. 竹筷乾餾後，故態產物呈何種顏色？推測開物質為何種元素？
   黑色，為碳元素所組成的木炭。

安全

1. 進行本實驗必須戴上手套和安全眼鏡以及實驗衣，並在通風良好的環境下進行。
2. 進行本實驗需教師在旁指導，切勿自行實驗。
3. 加熱時產生的白煙含有焦油等複雜成分，勿直接吸入口鼻。

廢棄物處理

本實驗所產生之廢棄物皆為一般性垃圾。

參考資料

林英智 主編 (2013)：國民中學自然與生活科技第四冊(8下)。台北市: 康軒。