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高中組

「水」中送「碳」—活性碳對各類水溶液的吸附研究

本研究主要探討活性碳可吸附哪些物質種類。以屈折度計檢量法測無色鹽類濃度,以光度計測有色鹽類濃度,發現活性碳對金屬鹽類溶液的吸附能力不強。活性碳對平面分子型染料的吸附能力極佳,吸附程度大小:亞甲基藍 > 亞甲基紫 > 亞甲基綠,與分子平面間距離有關。活性碳對三種有機酸的吸附:發現吸附程度大小為:己二烯酸 > 丁烯二酸 >草酸,推測:活性碳對有越多π鍵的分子,吸附能力越大。在活性碳濾紙碳囊吸附甲基紅的各項實驗中發現:活性碳質量多、溫度高,吸附量大。但在吸附20小時後或35oC以上,會達到吸附與脫附平衡。甲基紅、亞甲基系列四種分子與活性碳的吸附,符合Freundlich恆溫吸附模型良好的線性關係,也證明π-π interaction確是它們之間主要吸附力。

得不到愛的左翅雄蟀

為了解黃斑黑蟋蟀左翅在上的遺傳性狀是否可以經人擇選種過程加以保留,以此探討其在族群內遺傳特性及其存活的指標。材料來自國家地理紀錄片中介紹的台南新化謝爵安先生的蟋蟀養殖場,在養殖場進行採樣調查,左翅在上比例約佔2%,與李俊康(2009)觀察黃斑黑蟋蟀標本左翅在上2.05%的比例,極為相近。由此可見,不論是標本或是活體,左翅在上且存在族群中的蟋蟀確實為少數,但雌蟲左翅在上比例略多於雄蟲[9比1]。希望透過遺傳及演化上的觀點,來了解此性狀在族群中存在的可能原因,以及為何在蟋蟀族群中左翅在上確實為少數?是否能從發育徵兆中就能看出其羽化後前翅交疊的性狀表現,並且經由人擇的方式育種,建立出左翅在上的品系。

「附儲備裝置之液化石油氣調整器」的設計及實作

以上時間,尤其在正值炊作之時,更常屢喚不來。因此常常有「菜餚半熟猶在鍋,屢呼煤氣不送來」之嘆。(二)目前液化石油氣用戶,縱使液化氣鋼瓶口裝有壓力表,但仍不免斷氣停坎,推其原因,有下述二點(一)依安全規定,鋼瓶與爐具必須保持一公尺以上距離,故壓力表常被忽視,以致不能發揮效用。(二)壓力表無聲無響,不能發生警示作用。(三)如果吾人能設計一種裝置,使它像摩托車之預備油箱裝置,在液化石油氣快用完(殘存某一限度的餘氣)時,即不能出氣,然後將此裝置的某一閥門轉到使用「儲備」氣的位置,支可繼續使用該殘存餘氣,如此便可一面警示使用人,一面讓使用人從容購置新氣,而無斷炊之虞,」上述之煩腦即得解除。(四)在我們課程中,目前正在學習機械設計大意,機工實習等,如果能將所學應用於解決日常生活的煩腦,改良現有的一般器具,那正是「學以致用」的實踐,更是理論與實際的證驗,因此、我們在老師的指導下,展開了一連串的研究,製作 … … 。

山粉圓種子的“膜”衣秀

山粉圓種子表面有許多小凹陷結構,泡水時,纖維狀物從種子表面慢慢長出。能吸自身重量23倍的水量,保濕性長達26小時以上,在高或低溫乾燥後,仍具復水率70%以上。可附著在多種材質上,對土壤顆顆及細小貝殼有固著作用。種子外膜在一般酸鹼溶液中保持穩定,遇強鹼會被溶解,和酸、醇溶液作用不明顯。可被果膠酶分解,和木瓜酵素有相互作用。主要由高分子多醣類組成,具許多分支,也含胺基酸、蛋白質、脂質及植物激素的先驅物。正常環境下,去膜有助發芽,有膜延緩發芽,此與其對抗不適發芽的環境是否有關,尚待研究。種子外膜吸附性佳,會和多種色素及懸浮顆子作用,未來有潛力應用於吸附汙染物、毒物,或利用其保濕性,發展面膜或藥布等醫藥產品。

我們的秘密基地-暗影扶疏的生態池-之永續經營

生態保護教育、維護自然環境生態是現今最熱門的話題,就近利用校園所擁有的已重新植栽原生物種之生態水池,開始進行現有物種紀錄與分析、水質分析。生態池藉由沉水植物的栽種、繁衍茂盛後,可為水中生物提供一個良好孵育的環境,所以紀錄了保育類的貢德氏赤蛙(Rana guentheri)、蓋斑鬥魚(Macropodus opercularis),和台灣昔往溼地之台灣萍蓬草(Nuphar shimadai Hayata,水蓮花)、大安水簑衣(Hygroghila pogonocalyxHayata)。根據目前已記錄之數據應可知:本校生態池物種豐富度相當高。生態池水質仍算穩定-酸鹼值維持在 7.0~7.2 之間,顯示生態池的緩衝能力高。而高階消費者-鳳頭蒼鷹(Accipitertrivergatus)的出現,顯示本校附近生態體系的健全與穩定!最終期待--生態池成為學子們快樂天堂:萬紫千紅之四季面貌的改變、戲水、戲蝶、再發現新紀錄…達到生態永續經營與生命教育傳承。

太陽公公好歹麥走!!

太陽能是永續的綠色能源,但是目前市面上販售的太陽能板價格都非常昂貴,如果經由附加便宜的平面鏡經過反射,藉以增加太陽能板的光電吸收和能量轉換,將有助於太陽能板的經濟效益並且提升能源的應用。我們以老祖先的日晷原理進行太陽光線的追蹤,使太陽光線和太陽能板保持在垂直狀態取最佳照度,再利用平面鏡的反射來取代昂貴的太陽能板以及增加原本太陽能板的輸出功率,運用物理向量的分向量觀念,經過平面鏡反射之後的垂直分量,可以將垂直於太陽板以外之光線再加以利用,增加原有太陽能板的能量輸出。

雙線擺振動的研究

某日偶而看到由天花板懸掛下來的日光燈在振動,連想其振動該為週期性,但其週期到底與那些因素有關?於是引起探求的興趣,乃完成如下的實驗。

離子液體萃取電鍍廢水中的重金屬離子

室溫離子液體(RTILs)已被用來做為新的溶劑,在有機合成、溶劑萃取及電化學應用方面以取代傳統的揮發性有機溶劑。由於離子液體提供較為安全的實驗環境且可回收再利用,能減低對環境的污染,因此被視為綠色溶劑。本研究有兩部分,首先利用微波配合超音波方式可,快速合成1-丁基-3-甲基六氟磷酸[C4mim][PF6]離子液體,全程約需62分鐘,相較於傳統之合成方式可節省近50倍之時間。第二部分進行所合成的離子液體的萃取效果試驗,試驗結果顯示:用[C4mim][PF6]來代替傳統的有機溶劑液/液萃取重金屬離子萃取率接近90%。並且,由於金屬離子與螯合劑的結合能力不同,可以利用某特定pH 值,來分離水層中的金屬離子。當pH 值為2 時萃取率較低,而pH 調至3 以上,銅離子萃取至離子液體接近90%,故藉由調整廢水之pH 值可將廢水中之銅離子有效萃取至離子液體中再加以分離。

反應速率實驗方法之改進

前學期作化學反應速率實驗附錄(l4)(a)時發現下列諸缺點:1.若使用原方法裝置做實驗,裝配一次,僅能做一次,但如欲得較正確之數據,必須經多次實驗,因而浪費時間及藥品。2.用口吹氣以使水充滿導管,不合衛生及安全要求。 3.裝 NaC10及 CO (NO3)2,的錐形瓶必須搖動,以便增加催化劑之接觸面積,手續煩雜。 4.對溫度控制上也比較困難。

以水波槽探討都卜勒效應

火車錯車時,常聽到來車的汽笛聲音靠近而顯得較高,相遇時即急速下降,遠離時頻率已變低。根據教科書解釋,當聲源靠近時,都卜勒效應的視頻 f 為 f = f0 (V+v) / (V-v) 其中 V :聲速,v:聽者速度,u:波源速度,f0:實際聲頻,因此視頻變高;當聲源遠離時,視頻f為 f = f0(V-v) /(V+u) 因此視頻變低。上述解釋說明:靠近時視頻為一定值的較高頻,遠離時為一定值的較低頻。然而實情卻是:相遇時聲音由高降低做連續的變化。何以會有這樣的差異? 由此推測:除了波源速度、觀測者速度會影響都卜勒效應的視頻外,一定尚有變因會對其產生影響!這些變因為何?