化学在我们的生活中很重要。我们每天看到的东西都和化学有关系。水是氢和氧组成的。空气里有氮气和氧气。铁会生锈。木头可以燃烧。这些都是化学变化。化学研究物质的变化。化学系的学生要写毕业论文。毕业论文是大学学习的最后一步。学生通过论文展示自己学到的知识。

我的论文题目是研究一种新的催化剂。催化剂是一种让化学反应变快的东西。它自己不会变少。生活中有很多催化剂。汽车尾气处理需要催化剂。制药工厂需要催化剂。石油加工也需要催化剂。好的催化剂可以让反应更快更省能源。

我研究的催化剂是用来处理废水的。现在环境污染很严重。工厂排放的废水含有有害物质。这些物质会污染河流和土壤。我们需要找到方法去除这些有害物质。我的催化剂可以帮助分解水中的有机污染物。这个方法比传统方法更快速更彻底。

实验开始前需要准备很多器材。烧杯用来装液体。量筒用来量体积。天平用来称重量。试管用来做小实验。还有加热用的电炉子。温度计测量温度。pH试纸测酸碱度。这些器材都很常见。每个化学实验室都有。

催化剂是用几种金属做的。我用了铁和铜。先把这两种金属的盐溶解在水里。铁盐溶液是黄色的。铜盐溶液是蓝色的。把它们混合在一起搅拌。慢慢加入另一种化学药品。这时会产生沉淀。沉淀是固体小颗粒。过滤得到沉淀物。把沉淀物放在烘箱里烘干。最后放进马弗炉高温加热。加热后的粉末就是催化剂。

接下来测试催化剂的效果。我配置了模拟废水。水里溶解了染料甲基橙。甲基橙是橙红色的。它的结构很稳定不容易分解。我把催化剂加入甲基橙溶液。同时加入双氧水。双氧水是消毒水的主要成分。催化剂和双氧水一起工作可以产生强氧化剂。

实验需要控制条件。温度是一个重要因素。我在不同温度下做实验。二十度三十度四十度。每个温度做三次取平均值。时间也很重要。反应一分钟取样一次。五分钟取样一次。十分钟取样一次。用仪器测量溶液的颜色变化。颜色变浅说明甲基橙被分解了。

pH值影响反应速度。酸性条件做一组实验。中性条件做一组实验。碱性条件做一组实验。催化剂用量也需要研究。加少量催化剂做一次。加中等量做一次。加大量做一次。所有实验都要重复做。重复实验可以减少误差。

实验结果用数字表示。吸光度值表示溶液浓度。吸光度越小浓度越低。数据记录在表格里。画出曲线图更直观。横坐标是时间。纵坐标是浓度。曲线下降越快说明催化剂效果越好。

我的催化剂在常温下效果很好。三十分钟可以分解百分之九十的甲基橙。中性条件下效果最好。催化剂用量很少就能起作用。重复使用五次后效果仍然很好。这些结果令人满意。

实验结果需要讨论。为什么这种催化剂效果好。可能是铁和铜协同作用。电子在两种金属间传递。这种传递促进了活性物质的产生。活性物质攻击染料分子。染料分子断裂成小分子。小分子继续被氧化。最后变成二氧化碳和水。二氧化碳是无害气体。水是无害的。这样污染就被消除了。

实验过程中遇到一些问题。第一次做催化剂时温度没控制好。沉淀物颗粒太大。后来调整了搅拌速度。溶液混合更均匀。沉淀物变得细腻。催化效果明显提高。还有一次测量数据出现异常。检查发现是pH试纸过期了。换新试纸后数据恢复正常。这些问题让我学到很多。做实验要细心要认真。每个步骤都不能马虎。

这个研究有一定实际意义。现在很多印染厂排放有色废水。这种催化剂可以用于废水处理。成本不高操作简单。处理效果好环境友好。未来可以推广使用。当然还需要更多研究。比如处理其他污染物。比如延长催化剂寿命。这些都是下一步的工作。

化学研究就是这样。从一个小问题开始。设计实验方案。认真操作。记录数据。分析结果。得出结论。每个环节都很重要。毕业论文让我完整经历这个过程。我学会了独立思考。我学会了解决问题。这些能力对我以后工作很有帮助。

化学无处不在。做饭是化学。洗衣是化学。吃药是化学。开车也是化学。理解化学可以让我们生活更好。保护环境需要化学。生产药品需要化学。开发新能源需要化学。化学让世界更美好。我的研究只是很小的一部分。但无数小研究汇集成大进步。这就是科学的意义。