中学有机化学和电路控制知识在智能植物液除臭机中的应用

　　浙江省杭州第二中学 俞家琛

　　指导教师 陈颜龙 李浩然

   来源：全国青少年科技创新大赛获奖作品展播

　　造成卫生间里异味的罪魁祸首主要是氨气和硫化氢，如果能有效消除这两种气体，就能有效地除臭。我们采用的方案是使用植物液来除臭，并结合传感器技术，设计出一种智能的植物液除臭装置，当异味浓度达到一定量时能自动开机，当浓度低于一定值时能自动关机，工作原理是靠植物液中的有效分子（双键、羰基等活性基团含有生物活性或化学活性）迅速和异味分子发生反应，生成无味无害的气体。

　　除臭的两个关键是除臭植物液的配置和除臭机的制作，下面从这两方面来说明：

　　1. 植物液的配置

　　从薄荷、樟脑等植物中通过水蒸气蒸馏法提取植物油，按一定的组分配置（具体的配方比例是：薄荷油10 份、樟油7 份、月桂油7 份、柠檬油6 份、橙油5 份、松树油3 份、雪松油3 份、迷迭香油3 份、留兰香油2 份、桉树油2 份），采取超声波雾化后，增大了植物液的表面积，在不降低除臭效果的前提下，还减少了除臭剂的消耗（雾化是不雾化的消耗量的1/60）。

　　2. 除臭机的制作

　　除臭机有洗涤过滤和超声波雾化两个功能单元组成，除臭机左侧是洗涤过滤单元，设有风机，壳体背面设有若干通孔，壳体内设有填料部分，填料部分的填料上分散有植物液，填料部分下方的壳体内自下而上设有格栅、储液槽和多孔环氧板，储液槽中储存有稀释后的植物液，植物液本身具备一定的挥发性，风机工作后空气从洗涤单元的外壳的后、左、下三面的进风口进入，和填料上的植物液发生反应，同时风机工作加速了植物液的挥发。除臭机的右上方是超声波雾化单元，当洗涤过滤单元工作一段时间后臭气浓度还未低于设定值时此单元自动开机，能将植物液雾化增大比表面积。

　　我们对制作的除臭机进行了实验测试，对于大型的室内空间，以15m3测试舱为例，除臭植物液稀释20倍以后的结果如下：

　　1. 氨气去除检测结果

　　2. 硫化氢去除检测结果

　　对于小型密封空间，以0.2m3测试舱内滴入一滴稀释后的氨水为例，开启测试舱内的轴流风机，5分钟后用氨敏检测仪测得氨气浓度是12.37ppm，通过每1分钟像测试舱喷10秒稀释10倍的植物液，半个小时后，测试舱内氨气浓度从12.37ppm下降到1.53ppm。

　　另外，我们还对0.2m3测试舱进行了多人实测。在测试舱内添加适量氨气（超过氨气嗅阈值0.2~0.25mg/m3），测试舱内的气味被与之相连接的除臭机的负压吸到除臭机内，并与多孔结构内的植物液进行反应，降低了异味浓度。参与测试者对除臭机和植物液的效果表示满意。

本文由中国消防协会主任孙文中进行科学性把关