竹筷的化學

原作者：謝迺岳
關鍵詞：乾餾，漂白，化學殘留
同義詞：免洗筷，衛生筷
使用竹筷的缺點是環保問題，好處是衛生；然而消毒與漂白竹筷後的殘留物仍然是健康的隱憂，因此人人都應該瞭解竹筷的前世、今生與未來。

探究問題

竹筷中的化學殘留物是什麼？如何去除竹筷中的化學殘留物？使用過的竹筷除了焚燒或掩埋，還可以發揮什麼價值？

實作項目

1. 材料
   竹筷，注射針筒，優碘，廣用指示劑，塑膠杯，點火槍，鋁箔，溫度計，木精與小鐡罐。
   
2. 製作
   把十支竹筷折斷成40小段備用。
   
3. 操作
   用鋁箔把一支竹筷的一半緊緊包起來；在竹筷前端外露5cm長的鋁箔，且保持蓬鬆的狀態。
   
4. 猜測：在一個塑膠杯中加100mL自來水並滴入廣用指示劑（水會變成藍色），然後平分為兩杯；在其中一個杯內投入八小段竹筷，並用吸管攪拌。在第三個塑膠杯中加100mL自來水並滴入優碘液（水會變成茶色），然後平分為兩杯；在其中一個杯內投入八小段竹筷，並用吸管攪拌。先猜想顏色的變化再實做。
   
5. 猜測：在小鐡罐內放木精並點火，把包有鋁箔的竹筷放在火焰上烤，使鋁箔的前端冒煙並噴火。當鋁箔前端的火焰熄滅後，用剪刀小心取下鋁箔。先猜想竹筷的變化再實做。
6. 猜測：在鐡罐內放入數個捲曲的細鐡線，倒入10mL木精，再舖上8小段竹筷。在另一個鐡罐內盛100mL水，先量初溫。把盛水的鐡罐放在盛木精的鐡罐上，燃燒木精與竹筷；預測水的最高溫再實做。
   

結果與討論

藉著酸鹼中和與氧化還原的實驗，推想竹筷被消毒後，是否有化學殘留。若消毒劑為雙氧水，則具有氧化力；若消毒劑為二氧化硫，則具有還原力。

1. 結果：竹筷能使弱鹼性的自來水變為酸性（水由藍變黃），證明有化學殘留物。竹筷也能使優碘稀釋液脫色（水由茶色變無色），因此消毒劑為二氧化硫的可能性較大。進階的實驗是，被水煮再清洗過的竹筷不會使廣用指示劑與優碘變色。
2. 結果：用鋁箔包覆竹筷，乾餾使竹筷中的可揮發性物質變成氣體並燃燒，留下的黑色活性炭可用來寫字畫圖。
3. 結果：二支竹筷及5mL木精燃燒後，可使100mL水約升溫50℃，也就是500Cal。扣除5mL木精的燃燒熱，可計算回收竹筷做為燃料的價值。

教學目標

國小以上，須注意實驗安全；討論內容時，可依程度調整深度。

1. 知識上：認知竹筷含有化學殘留物，認識各種化學藥品及活性碳的性質。
2. 技能上：學習化學檢驗、乾餾製造活性碳、以及燃燒熱的測定方法。
3. 情意上：要用水燙過竹筷後再作為餐具，兼顧衛生與環保。

應用

1. 在科學上：酸鹼中和，氧化還原，環保意識，衛生教育。
2. 在科技上：製活性碳，脫色，消毒。
3. 在藝術上：用炭筆繪圖寫字，實驗組與對照組的顏色調整。
4. 進階活動：精確計算每一公克竹筷的燃燒熱。

參考資料

學習單-竹筷的化學