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第42屆--民國91年

防蝕專家 - 聚苯胺

聚苯胺導電高分子的發展蓬勃迅速, 其應用也愈趨廣泛, 金屬防蝕為其可能應用之一。台灣四面環海, 工業發達, 造成金屬腐蝕損害嚴重。本文為探討聚苯胺導電高分子在鐵系金屬防蝕上之應用, 針對以下各點進行研究:( 1.) 探討導電高分子聚苯胺性質與合成方法( 2.) 探討聚苯胺導電原理( 3.)測試不同腐蝕條件下聚苯胺的防蝕效果( 4.)探討聚苯胺防蝕原理( 5.)各種氧化還原態聚苯胺防蝕效果之比較。實驗結果顯示塗布聚苯胺與未塗布聚苯胺之鐵系金屬( 生鐵、不鏽鋼、鍍鋅鐵)在3﹪ 氯化鈉、0.5M鹽酸、1M 鹽酸鹽酸溶液中之腐蝕狀況, 以鹼式中間氧化態聚苯胺( Emeraldinebase)最具防蝕效果。聚苯胺防蝕機構包含阻隔防護、腐蝕抑制劑、陽極保護、惰性化、形成保護性氧化物薄膜、阻礙離子擴散速率、電化學介面遷移等機構。\r 英文摘要:\r The development and application of the conducting polymer polyaniline is getting prosperous and popular. One of the applications is corrosion protection. Because Taiwan is surrounded by sea and the pollution of industry is more and more serious than before, the damage of corrosion is greater and should be properly controlled. In this paper, the authors attempted to study the effect of the corrosion protection of polyaniline in ferrous metal. This study could be divided into four parts: (1) the study of the property and synthesis methods for the conducting polymer polyaniline, (2) the conduction theory of the polymer polyaniline, (3) The corrosion protection effects of the polymer polyaniline under different corrosion situations, (4) the corrosion protection theory of the polymer polyaniline, and (5) the comparison of the corrosion protection effects of various polymer polyanilines. According to the experimental results, the Emeraldine-based polyaniline gets the best corrosion protection effect. The mechanism of corrosion protection may be the result of the following ones: barrier protection, corrosion inhibitor, anode protection, innobeling, chemical active layer, inhibition of diffusion rate, and the shift of electrochemical interface.

吞雲吐霧-煙圈行為之探討

本實驗為研究作用力與出口大小對煙圈行為的影響,作用力以單擺控制,出口大小則以光圈控制,並攝影煙圈的行為加以觀察。對煙圈行為的影響分為三方面探討:煙圈外型、煙圈前進速度及煙圈所能前進的最長距離。而由實驗結果得知此二者確實與煙圈行為關係密切。出口大小越大,開始產生煙圈所需的作用力越大。在一定出口大小範圍內,煙圈大小隨作用力增大而增大。在相同條件下,作用力越大,煙圈前進速度越快,前進最長距離越長;在相同條件下,出口大小越大,煙圈前進速度越慢,前進最長距離越短。

登峰造極一四輪車的製作與爬坡奧秘

我們要用密集板、齒輪、馬達等原始材料,製作一部四輪車。並且研究如何讓四輪車走得直,且能爬到最高斜度。經由做中學,實際參觀訪問,及科學的研究歷程,我們得到下列主要結論:車輛要製作準確,車輪要磨圓,四輪位置要定得很正,馬達要對準,才能製作一部精緻、走得直的車。若要爬坡能力好,車輪要小且寬,輪胎要貼上摩擦力強的胎皮,車身要長,車頭要重於車尾,齒輪要裝上惰輪,馬達要四輪傳動,路面最好不要濕滑。再加上環保素材的美化,就能製作一部登峰造極,超炫的車。

大自然的骨感美女

在這個實驗中,我們針對葉子的種類、老嫩等方向進行研究,再分析各種去除葉肉方法的優缺點,找到最好用、快速的方式來去除煮過的葉肉。此外,我們發現許多資料上,用來煮葉子所用的溶液,大都是使用氫氧化鈉,於是我們就找了一些其他的化學藥品,看看是不是有其他的藥品也可以用來煮葉子。如果要用氫氧化鈉的話,要多少才剛剛好,而且又不要太浪費!

水落石出

在一次至羅東溪邊烤肉的戶外活動中,發現溪旁的石頭大多比手掌小,有位同學憶及他曾在較上游之處戲水,其溪旁的石頭大多有手掌大。教科書上寫著:「在河流上游沉積物顆粒較大,隨著向下游漸行,其沉積物顆粒漸小。」而真實的情況真是如此嗎?其顆粒大小差異有多大呢?河水的淘選能力又是如何?

人造雨

原來,古代旱災發生時,人們祭天求雨,和最近幾年科學家們用的人工造雨方法,有著相同的科學根據的,怎麼說哪?讓我們的實驗來告訴你。雨是天空上方的雲遇冷凝結而成的,想要天空下雨,首先要有雲(水蒸氣),再則要遇泠,但並不是所有的冷雲都會凝結成雨,有時它們需要一些幫手,來讓原本分散的小水氣團結起來,而這個幫手,就是我們要研究的雨種(凝結核)。由我們觀察及實驗前準備的資料,我們可推測出影響人造雨的主要因素,而我們實驗主要就針對這些因素,期望能找出最有效的造雨方法,以使乾旱缺水的問題獲得疏解,而最重要的是在疏解旱象的同時,能兼顧自然環境的生態平衡。

利用低介電常數溶劑來培養晶體

一般培養晶體之方式是利用〈一〉減少溶劑《蒸發法》〈二〉降低飽和溶液的溫度等兩種方法,本實驗是提出第三種方法即利用可與水互溶的低介電常數溶劑,加入飽和鹽類溶液中,來培養晶體,我們發覺若將溶劑直接倒入飽和溶液中,析出的晶體成粉末狀或細顆粒狀,若控制溶劑流速,使溶劑慢慢流入飽和溶液中,則會長出漂亮的晶體。流速越慢則晶體長得越大,最後我們可以發現利用棉線的毛細現象來控制溶劑的流速,流速可以很慢,且棉線頭可以當晶種,培養出的晶體又大又漂亮。

探 討 恆 春 落 山 風 風 速 變 化 之 因 素

利用中央氣象局及國防部提供之恆春和綠島的天氣資料,以線性迴歸的方法,探討恆春落山風的特性。發現東北季風厚度約1500公尺,恆春落山風風速與綠島附近氣壓梯度力有明顯正相關並且恆春風速與綠島風速變化之相關係數最大值總是發生在綠島風速變化之後大約2至7小時之間;另外當恆春地面風速大於綠島地面風速的情況發生時,大氣結構的狀況是925hpa到850hpa之間氣溫遞減率大於850hpa到700hpa之間的氣溫遞減率,即上層結構比下層結構更穩定。

防堵賓拉登〈之I〉水質小偵探─魚以翡翠水庫流域人家為探討對象

本校位於翡翠水庫流域,加上同學在自然課第五章生活環境---水的污染一節 註 5-2 想到:如果有一天出現“賓拉登”,在社區水源下毒怎麼辦?後來決定用養魚研究與水質關係 ---- 水質若受致命污染,則魚兒因體積小必先受其害,對污染敏銳度較人類高 -----所以可為人類健康把關!---------實驗二也製作翡翠水庫流域等高模型 ---了解環境以利問題探討 -------實驗一養魚研究與水質關係,實驗地點分三處〈1〉山泉水〈2〉新店溪〈3〉家中自來水準備工作:1 教導學員魚的結構與習性 註 1-1(4 上第一課第二節)的故事等書,認識何謂水污染?註 1-3化,為何測氨氮值 註 1-4; 請教溪中箱網養殖方法 註 1-4實驗結果:〈1〉山泉水證明---空氣中飄落的花粉便可置魚死地,所以讓魚為人類健康把關是成立的〈2〉新店溪---因位於無法完全掌控的青潭堰,加上學生的經驗不足,耗時 3 個多月,還是因箱網遭人用刀片從上到下將網割破〝蓄意惡劣〞,心中失望透了!不再飼養了!〈3〉家中自來水因認知因素,經兩次失敗便中止實驗。實驗中我們並探討翡翠水庫週邊環境問題本次實驗由於並無預設實驗結果──只是有個大略方向,便順著每位學員各人“能力”發展,所以結果並不完美,倒是同學的“耐磨“讓人很心疼── 屢敗屢戰實數難能可貴!敬請多多指教!

HELP!ME!給我氧氣筒-台北市北投區新民路楓香大道氧氣筒的研究

每天上下學,總會經過綠意盎然、擁有百年歷史的「楓香林蔭大道」。它曾經生氣盎然,卻也曾因為柏油水泥的覆蓋而瀕臨垂死﹑奄奄一息----一直到聽了張聿文里長的解說,我們才知道樹木醫師楊甘陵先生為楓香大道的樹木診斷、治療的經過,同時也發現使楓香再次活過來的神奇寶貝----「植物氧氣筒」(見圖1)。令我們好奇的是:筒裡到底藏有什麼祕方可以使植物起死回生?日常生活裡能不能自製簡易的替代品?如果可以的話,這個技術經過推廣是否可以多救活一些樹木?這些問題深深吸引著我們。