「小強」死因研究庭|星島教室

2023-12-07 14:59

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「小強」死因研究庭|星島教室

「小強」就是我們熟悉的蟑螂。不要看校長或老師平日威嚴的樣子,相信不少人都與筆者一樣,最大的敵人就是「小強」。筆者某日在浴室狹路相逢遇見「小強」,情急下大叫及隨手拿起肥皂水射向「小強」,「小強」不久後就一命嗚呼。


繁殖背景

蟑螂是一種常見的害蟲,而且具有強大的繁殖能力和適應力。一對蟑螂在適宜的環境中可以短時間內繁衍出大量的後代。雌性蟑螂通常每次產卵數目可達數十至數百個,而一隻蟑螂壽命可長達幾個月至一年左右。這使得蟑螂在家居環境中迅速繁殖,且數量迅速增加。

它們通常在溫暖潮濕的環境中繁衍生息,如廚房、浴室、下水道等地。蟑螂不僅令人討厭,還可能傳播疾病和引發過敏反應,因此對於家居環境中的蟑螂問題,及時採取適當的防禦措施是非常重要的。這包括定期清理廚房、清除食物殘渣和垃圾,封堵潮濕的地方、修復漏水問題等。此外,使用封閉垃圾桶、常規清潔和消毒,以及保持室內乾燥等方法也能有效地預防蟑螂的滋生和繁殖。

由於蟑螂的繁殖速度驚人,所以以上種種防禦措施都不足以杜絕蟑螂在家中出現,看來必須採取措施進行消除。你會用甚麼措施進行消除呢?殺蟲水可能對身體有害,那麼有甚麼簡單方法可以清除蟑螂呢?


肥皂奇效

「小強」之死,是死於筆者的音波功?當然不是,殺死「小強」的真兇其實是肥皂水。肥皂是一種常見的清潔用品,被廣泛應用於洗滌和清潔上。除了清潔外,可有想過,肥皂還有一些令人驚奇的作用。你在廚房或浴室遇上死敵「小強」時,它還能救你出困境呢!下面將分別介紹肥皂能夠殺死蟑螂的原理、肥皂消除油脂的化學原理及公式。

肥皂具有優異的消除油脂的能力,這得益於其特殊的化學原理。油脂是一種由「長鏈脂肪酸」和「甘油」組成的化合物,具有疏水性,不易與水混合。然而,在肥皂的幫助下,油脂可以被有效地分散和溶解。肥皂的化學原理涉及一類稱為「表面活性劑」的化合物,其中最常見的是十二烷基硫酸鈉(SDS)。SDS分子由「親水端」(頭)和「親油端」(尾)組成。當肥皂與水接觸時,SDS分子會在水中形成膠束結構。

膠束是由「親水端朝外、親油端朝內」排列的微小結構。親水端部與水分子相互作用,而親油端則聚集在一起。當肥皂與油脂接觸時,膠束能夠將油脂分子分散並懸浮在水中,形成稱為「乳化液」的混合物。

 

「乳化」是指將兩種不相溶的液體混合在一起,使其形成穩定的乳狀懸浮液。肥皂的乳化能力使其能夠有效地將油脂分散在水中,使其變得可被水洗淨。


死因報告

肥皂能夠殺死蟑螂的原理,是基於其特殊的化學結構和所產生的化學作用。蟑螂的外骨骼覆蓋着一層油脂質,起到保護和支撐的作用。而肥皂分子由親水端和親油端組成。當肥皂與水接觸時,它的疏水性尾部會吸附在蟑螂的外骨骼表面,而親水性頭部則與水分子結合形成肥皂泡沫。肥皂泡沫的形成是關鍵,它能夠包裹住蟑螂並滲透到它們的外骨骼中。

一旦泡沫進入蟑螂的外骨骼,肥皂分子與脂質相互作用,破壞了外骨骼的完整性。另外,蟑螂身上長有氣孔,作呼吸之用。當肥皂水噴射到蟑螂身上,因肥皂水能降低水的表面張力,讓水更容易進入氣孔,蟑螂因此窒息而死。


「小強」殺手

除肥皂外,你會想到日常生活中有相類似的方法去除「小強」嗎?

1. 洗潔精:洗潔精是含有表面活性劑的清潔劑,類似肥皂作用原理。洗潔精能夠分散和溶解油脂,使其能夠被水沖洗掉。與肥皂相比,洗潔精通常具有更強的去脂能力,適用於清潔油膩的餐具和廚房用具。

2. 有機溶劑:某些可用於去除油脂,如醇類(如酒精)、酮類(如丙酮)和烴類(如汽油)。這些溶劑能夠與油脂分子相互作用,並使其溶解或分散。然而,使用溶劑需要謹慎,因為某些溶劑具有揮發性和易燃性。

3. 鹼性化學物質:鹼性化學物質,如氫氧化鈉(NaOH)或碳酸氫鈉(NaHCO3)。這些物質能夠與油脂發生化學反應,使其轉化為肥皂,並使其能夠被水沖洗掉。鹼性化學物質通常用於清潔油污嚴重的表面,如爐灶、烤箱等。

4. 生物清潔劑:生物清潔劑是一種環保的清潔劑,它使用含有特定細菌和酶的配方。這些細菌和酶能夠分解油脂和有機物,從而去除污垢和異味。生物清潔劑適用於清潔下水道、廚房排水口等地方,可以有效防止管道堵塞。

以上所述的方法都有各自的優點和適用範圍。在選擇清潔方法時,應根據具體情況和需求作選擇,並注意使用方法和安全注意事項。


學習活動

活動1︰自製酵素殺「小強」。

活動2︰溫故知新

1. 肥皂分子結構如圖,下列何者正確?

(A) 甲端為親油端

(B) 肥皂水溶液呈酸性

(C) 吸附油污時,由甲端與油吸附

(D) 肥皂與合成清潔劑,去污的原理相同


2. 關於肥皂的敘述,以下何者正確?

(A) 將油脂與酸共煮而製得

(B) 肥皂水呈酸性

(C) 肥皂分子中,由許多碳原子和氫原子組成的長鏈端,是親油性

(D) 肥皂的製造是物理變化


3. 如圖為清潔劑的分子模型,下列敘述何者完全正確?

(A) 甲端為親油端,會吸收油污

(B) 乙端為親油端,會將油污牽入水中

(C) 甲端為親水端,會將油污牽入水中

(D) 乙端為親水端,會將油污牽入水中


4. 請將圖中肥皂去污作用順序排列:

(A) abcd (B) badc (C) adbc (D) bdac


答案

活動1︰自製環保酵素步驟︰1. 將黑糖或黃糖、橙皮或菜渣,加上清水,以「1:3:10」的比例混合,放進密封蓋口的塑膠容器內;2. 放置於陰涼且陽光不能直照的地方發酵,約3至6個月可使用。

活動2︰1. D;2. C;3. C;4. D


本欄逢周四刊登,由教育評議會邀請資深中小學老師、校長及大學講師撰稿,旨在為學生提供多元化的STEAM學習材料,引發學生探求知識的興趣,將學習融入生活,培養學生的世界觀、敏銳的觸覺、積極學習的態度。

文:仁濟醫院羅陳楚思中學校長楊佩珊、仁濟醫院羅陳楚思中學化學科主任張紫瑩、仁濟醫院羅陳楚思中學化學科老師呂偉明

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