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紅、黃、藍是色彩的三原色,每種顏色都隱藏了不同的原色在裡頭!不只是陽光、彩色筆及水彩…等,就連日常生活中隨處可見的糖果、水果裡頭都有著繽紛的色彩。
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一葉知秋、一膜知熟——製備複合光子晶體薄膜及探討乙烯催熟水果
本研究透過多孔性薄膜因孔洞內物質比例變化所造成的光譜波峰位置改變之特性,來吸附乙烯-酒精溶液,以用於檢測無法輕易從表皮得知其成熟度之水果。首先利用具有可有效吸附酒精之官能基的甲基丙烯酸-2-羥基乙酯(HEMA)高分子及乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(ETPTA)高分子製成複合高分子薄膜,並利用其吸附乙烯-酒精溶液,放置至尚未催熟之青綠色香蕉旁,觀察香蕉成熟情形。再利用紫外線光譜儀檢測薄膜之波峰位置,並將波長數值代入公式λ=2nd sinθ求出薄膜內所剩的乙烯體積百分比,並對應出香蕉被催熟的情形。
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別小看了髒兮兮的我──美崙地區土壤之研究
上自然課,老師帶領我們到美崙社區,採集植物標本時,發現同樣一個社區,卻種植不同的作物,有的地方種的是水稻,有的地方種的是落花生,有的地方種的是蔬菜、水果……等等,基於好奇的驅使,就向老師發問,於是,老師又帶領我們做美崙社區土壤的分析和研究土壤與作物的關係。
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從媒體報導上獲取的經驗知道生質能是未來能取代水、電、燃料的明日之星,從巴西成功的酒精汽油經驗喚起我們對生活中植物廢棄物的重視。我們挑選了甘蔗渣、芋頭、芋頭莖、檳榔、椰子、稻禾旱、玉米、鳳梨、舊報紙等九種人們廢氣不用卻可能蘊含纖維素的素材做實驗,檢驗它們與酸作用後生成葡萄糖的呈色現象;接著挑選其中的素材進行各種變因的探討,如溫度、鹽酸濃度、素材接觸面積、時間等因素,藉本氏液的檢驗以找出哪些適合的條件能讓葡萄糖現出「原形」。接下來是藉白麴之力讓葡萄糖發酵成醇類,我們先以葡萄糖水溶液作測試,記錄每天的變化情形,再選用甘蔗溶液進行加酸分解、發酵,對照與葡萄糖溶液的相同與不同的地方。最後用市面上釀水果酒的素材鳳梨、椰子水進行發酵,並做詳細記錄與觀察,雖然沒能製成美味可口的水果酒,但我們從其中了解生質能的可貴,也做為下一次研究成功的動力。
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回想作實驗時,我們常會使用催化劑來加快化學反應的速度。 \r 例如:我們在利用雙氧水製氧時會利用「二氧化錳」為催化劑。但觀 察大家使用完二氧化錳後即行丟棄,不夠環保,且“「錳」又是重金屬,易造成環境污染。故我們想:如何可以改善這些缺點而達不浪費資源又環保的原則呢?而「二氧化錳」又是雙氧水製氧中唯一可行的催化劑嗎?是否可利用日常生活中隨手可掬的有機物(如家中的蔬菜水果??等)作為取代「二氧化錳」的催化劑呢?如果可行,豈不是經濟又不會造成污染嗎? \r
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水果皮富含酯類,摩擦後會散發出令人愉悅的氣味,目前水果精油已廣泛應用在食品或香水等產品中,透過午餐廢棄水果提煉出芳香酯類添加在金門高梁酒及指甲油中成為另類商機。 本研究利用酒精溶劑來初步萃取鳳梨、檸檬、香吉士果皮中的芳香酯類,經過濾蒸餾冷凝來萃取芳香溶液,結果顯示越晚蒸餾出來的溶液,芳香味道愈濃郁,且折光甜度計測出之甜度數值也隨之降低,間接證明天然水果芳香酯類濃度愈高,甜度數值愈低。利用廣用試紙檢驗萃取蒸餾溶液酸鹼性,愈晚蒸餾出來的,試紙呈色愈偏深綠色,推論產生的芳香酯類導致溶液偏向中性。 利用水玻璃與萃取出來之檸檬或鳳梨芳香酯類互相混合後製成指甲油,不需使用任何揮發性毒性有機溶劑的環保性指甲油。
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柳暗花明又一洗\n──洗碗機在蔬果清洗的應用
(一)家裹幾個月前買了洗碗機,我們常幫媽媽操作機器洗碗盤,一方面是感到好玩,一方面也幫忙做家事,看到洗碗機把碗盤洗得那麼乾淨,我們就常常想著,能不能再做一些其他用途呢? (二)常看到一些報紙、雜誌上報導:「有一些蔬菜生吃,有一些水果連皮吃更有營養。」但是另一方面,蔬菜水果的農藥殘留,以及表面不夠乾淨卻都是令人不敢領教,這讓我們想到如果能用洗碗機來幫忙清洗蔬果應該是不錯的用途。
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一個星期天的早上,小芬在廚房的餐桌上一邊畫圖,一邊和母親聊天,一不小心把母親榨好的紫色高麗菜汁打翻了,弄髒了畫紙,她自作聰明的用肥皂水去擦洗,糟了,非但沒擦乾淨,反而變成綠色紙了,便好奇地去學校請教老師這是什麼原因?
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本實驗主要在探討如何把電石製造乙炔時所產生的廢料完全再利用,因電石渣的主要成分為氫氧化鈣(Ca(OH)2),因此設想以電石渣來吸收空氣中的二氧化碳(CO2);實驗中將電石渣加水注入二氧化碳發現會產生碳酸鈣(CaCO3);更進一步將碳酸鈣應用在土壤酸鹼度的改良,實驗結果得知碳酸鈣和pH值3之酸性土壤混合的比例大約為1:5左右,可中和其酸鹼值,使土壤恢復至pH值約為7的中性土壤。另外電石多用於照明、燃料以及農業上水果催熟,我們自製一個較安全的燃燒器具並探討電石量和其產生熱量的關係。實驗得知電石的質量越大,氧化後釋出的乙炔(C2H2)也越多,同時其所產生的能量也較大;透過電石催熟木瓜實驗驗證乙炔為催熟主因,但也得知過量的乙炔不會導致速率提升。
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惡貫滿「蠅」?-東方果實蠅誘引劑之研究
本實驗欲探討具水果香味之化學物質對東方果實蠅雌蟲之誘引效果,希望能開發出有效之誘雌物質,提升防治效果。本實驗由甲酸乙酯、苯甲酸乙酯、丙酸乙酯、乙酸戊酯、乙酸乙酯、葵醇、檸檬醛七種化學物質中,搭配相對濃度 0.025cc、0.050cc、0.075cc、結果顯示 0.100cc 的乙酸乙酯搭配黑色的誘引器對東方果實蠅雌蟲具較佳誘引效果。
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將水電解產生氫氣,可以供給至燃料電池,如此可將「水」看成是未經轉化的燃料,而只要不停的供給燃料給電池,就可不斷的產生電力。本實驗想利用再生能源即太陽能及使用日常生活中容易找到的水果與水溶液搭配金屬後產生的電力,希望能做到將水電解產生氫氣的目的。經由各種電極材料測試選擇後,利用三用電錶測量水果與水溶液製成電池之電壓與電流。系統化地測量後,找出其中效能最佳的電池組,再將水電解產生氫氣。透過實驗找出自製電池的最佳做法、選擇適合的電池材料包括水溶液和正、負極材料的各種組合。本實驗發現:(一)電池電壓的大小隨電極材料而改變、(二)電池電流量的大小與電極深度、距離、水溶液種類有關係、(三)電池串聯時,電壓能增強、(四)紅銅加鎂及紅銅加鋅的電壓值最大、(五)運用不同的能源,將水電解產生氫氣,再讓「燃料電池」運作的目的是可行的。
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依照物件的某種特質將物件來分類,是日常生活中經常進行的活動,例如:零錢的分類、垃圾的分類、衣服的分類……等等;而在生產過程中,更是經常要將零件或產品分類、分級,以提升製造與包裝的效率,像是:螺絲的分類、鋼釘的分類、水果的分級、雞蛋的分級……等等,而且這些分類分級的過程多已採用自動化的方式處理。基於上述種種原因,我們著手設計一分類技術機構。
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