全國中小學科展

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生活與應用科學科

那些年,我們一起分解的氨氮-微生物處理廢水氮化物之探討

鑒於氨氮會消耗水中溶氧,造成水質惡化、危害水域生態,且政府將逐步管制廢水的氨氮含量,處理氨氮的技術日益重要。去除氨氮的方法有物理、化學及生物法,但物理、化學法成本高且有二次汙染的風險,因此本實驗希望找到能有效分解廢水中氨氮之菌種。採取可口可樂工廠的七池汙水,以高氨氮培養基篩出七種細菌(RW、ST、ET、BA、BS、SR、CA),並挑選出三種氨氮分解效率最佳的細菌(RW、ST、ET)。進一步發現其能有效降低廢水中氨氮,並減少氨氮廢水對水中動植物的危害。因此,我們認為RW、ST、ET能有效處理廢水中的氨氮並減緩氨氮對於環境的危害。

痘高一尺,膜高一丈-以蛋殼膜製備消炎乳液

本研究以環保為出發點,藉由常見的廢棄物──蛋殼為主軸,針對蛋殼膜萃取物進行其抗菌、消炎、保濕等層面之實驗。據結果顯示,蛋膜萃取物對於金黃色葡萄球菌以及大腸桿菌均有良好的抑制功效。由巨噬細胞的消炎測試得知,當萃取物濃度為40μg/ml時即可將NO生成率降低至與未添加LPS組相近;而自小鼠的傷口試驗中,可知少量的蛋膜萃取物對動物亦有很好的消炎效果。對於人體皮膚的保濕率測定,其萃取液亦有不錯的保濕能力。綜合以上結果均證明蛋殼膜在許多層面上確實為極具開發潛力的物質。

棉花糖製造機

自己也可以做出香香甜甜像白雲一樣的棉花糖喔!只要準備馬達、飲料鋁罐、糖和酒精燈…,在罐子上打上一些小洞,鋁罐一旋轉,鋁罐中燒融的糖漿就會從小洞噴出一絲一絲的棉花糖了。在這個研究中,我們不斷的改良棉花糖製造機及提升製作棉花糖的技術,我們也以(1)洞的高低,(2)洞的數目,(3)糖的種類,三個變因來探討如何做出最多的棉花糖。我們發現將 300 個洞打在鋁罐低處,並使用冰糖可以做出最多的棉花糖,但是做棉花糖的技術也是重要的關鍵。

肌膚的貼身保鑣-防曬乳

市售防曬產品種類繁多,本研究目的欲從實驗得知有無塗抹防曬乳的差異?各種廠牌防曬產品防曬效果優劣?以及防曬產品的防曬時數?將酵母粉置於表玻璃上,以紙片覆蓋。紙片上塗抹不同品牌的防曬乳,放置於紫外光下照射一段時間。藉由收集酵母菌活化產生二氧化碳量的多寡,判斷各防曬產品的防曬效果。實驗證實塗抹防曬產品確實有防曬效果;相同防曬係數(SPF30)中,以C5 組資牌的防曬效果較佳;且相同品牌中防曬係數愈高防曬效果愈好;各防曬產品隨著照射紫外線的時間增加,其防曬效果皆有下降的趨勢。

神奇的溫泉魔法球

臺灣堪稱世界溫泉博物館,從溫泉、冷泉到各式各樣的溫泉源頭,不但質好、量多、種類齊全更勝於日本,故臺灣可說是溫泉國家。本(宜蘭)縣內即有二處聞名國內外的溫泉景點,一為礁溪溫泉、一為蘇澳冷泉。溫泉為本縣之最重要資源,本次科展特以縣內溫泉為主題,對縣內之礁溪溫泉、蘇澳冷泉進行研究分析,進而開發具本地鄉土風格特色之特產品。

謎樣寒天

本次實驗的主題是有關「寒天」性質的測定,想了解寒天是否真有─包覆油脂、幫助體\r 內環保的功效。另外同樣是海藻抽出物的「洋菜」,它的特性與寒天非常相近,二者差別又\r 在哪裡。基於此,設計了一連串實驗,探討它們的成分是否相同?不同的添加物對凝結效果\r 的影響?在不同溫度下是否能凝結?能包覆油脂?其他膠質添加物是否也有此效果?\r 實驗中發現各種膠質添加物的吸水能力不同,故以市售布丁的高度為標準,製作出高度\r 相近的凝膠凍,以利實驗進行。

紙(漿)磚實用嗎?

能將回收的廢紙做材料,如以回收廢紙漿加入水泥建材的做成紙漿磚來砌蓋房子,在建築使用上會更方便嗎?會不會漏水呀 ! 那大火呢? 具有防震效果嗎 ? 還是有其他的好處..,如果運用在建築物中,將影響我們的生活-安全更是長久深遠的,當然我們也有許多其他的考量及疑慮,因此我們展開一系列製作及實驗,來深入了解是否能找出具有使我們生活安全、價格低廉、施工簡便、防水防火…的種種特性,使得這項更環保的特有優勢的想法訴諸科學驗證,將垃圾變黃金美夢來改進、實現。

琴聲叮叮咚

我們以聲頻分析儀測量對木材的振動頻率,首先探討木材置放於不同溫度時的頻率變化,找出使木材振動頻率達穩定的最佳條件,並探究其原因。其次,藉由測量不同長、寬、厚度木材的振動頻率,歸納出木材振動頻率與其長、寬、厚度的關係方程式,由此關係方程式,發展出製造標準音高木條的流程。接著,我們以分貝儀測量木材的振動響度,探討木條在不同支撐位置的響度變化,找出有最大響度的支撐位置。另外,我們以氣柱共鳴法,探討不同振動頻率木條的共鳴管長度,並找出影響共鳴管長度的因素。最後,綜合我們的研究成果,完成一具高準確、響度足夠的木製打擊樂器。

四兩撥千斤

在鄉土教學課時,利用各種空罐所做的高蹺,與數學課所學的各種空心柱很類似,因而引起大家研究各種不同形狀空心柱的興趣,期能深入探討:一、不同形狀的空心柱與其〝承受荷重能力〞的關係?二、如何增強空心柱的〝承受荷重能力〞?經以粉彩紙製作正三邊形、正方形、正六邊形及圓形的中空柱體,並比較其在各種不同條件下的〝承受荷重能力〞,發現:一、在相同條件下,以圓柱的〝承受荷重能力〞最大。二、使用〝加強肋〞可以增加〝承受荷重能力〞。根據實驗結果,中空圓柱體具有〝以最少材料承受最大負荷及容易製造的特性〞,此外,利用〝加強肋〞亦可以增加結構強度及較實心柱體大幅節省材料,故常被應用在日常用品及工業產品的製作。

油污SAYGOODBYE

本研究的實驗目的是針對糯米粉、麵粉、黃豆粉、綠豆粉、茶樹粉、烏龍茶等幾種較常被討論的洗碗溶液與市售洗碗精,進行食用油在洗潔劑中的外觀與分佈、去油力、酸鹼性、洗碗溶液濃度、對水生植物影響的觀察與比較,找出能取代市售的洗碗精,提供大家不傷玉手又能減輕環境污染的洗潔劑。經由研究結果得知,油滴的外觀、顆粒大小的確與去油力有一定的相關性。市售洗碗精其油滴分佈小又細密,黃豆粉溶液的油滴也是細小且呈絲狀,因此油滴越小,去油力也越強,而黃豆粉溶液的洗淨效果與白熊洗碗精差不多,又屬中性液體,很適合家庭使用。當家庭使用黃豆粉洗碗時,黃豆粉與水的比例約 1 比 3 即濃度 40﹪,就有不錯的洗滌效果,不必用到純黃豆粉,可延長水管的流暢度。剩餘的洗碗水還可以拿來澆花、當肥料或養殖水生植物,並不會產生發臭的問題。黃豆粉溶液是可以取代市售洗碗精的天然洗潔劑,不但不會造成化學物質的殘留還兼具當肥料的剩餘價值,進而保護水資源,讓我們洗的安心、吃的放心!