化學科

有一天我去青潭游泳，無意中看見有人在河邊洗衣服，突林叫中山久一齡問翅：「河水和自來水洗衣服，那一種水較省肥皂。媽媽叫我去買洗衣粉，店裏老闆問我要那一種廠牌的?「我說最好的 」老闆就拿了一包肥皂粉給我。「這個牌子，是不是較好的呢？」這些問題一直在我腦中打轉，於是學校分組活動的時候，我提出以上的問題，結果得到老師和我們科學組全體同學的贊同，就利用最簡益的方法，按肥皂起泡性作品質上的試探及水質的判別，下面是我們一個學期內收集 18 種廠牌的肥皂粉，分別以 1 號～ 18號代替各廠牌肥皂，並收集各臘來源不同的水所做的這次試驗。

在國中第三冊 14-3 的實驗裏，提到鹽橋的濃度為 0.1M ，且使用強電解質。我們知道強電解質是因其具有幾乎完全解離的特性，故一般皆用強， KNO，且在室溫下操作，難道各種濃度的強電解質不能使用嗎？其效果又是如何？因而請教老師，並進而尋求解答的實驗。

每天上學前，媽媽總是要我喝杯牛奶再走，媽媽說:牛奶很營養，會讓我長得壯壯的; 可是我喝久了就覺得有牛的道，嘴裡還會臭臭的，很不喜歡喝，能躲就躲。有一天媽媽笑咪咪的端出一碗白色像布丁的食物說:「這是媽媽自已做的優格，你吃吃看!」我試試看，又香又濃，淋上各種果醬，好吃極了!媽媽說優格的作法很簡單，一瓶鮮奶加上一包菌粉，搖一搖，擺一二天就完成了，這麼簡單，連我也會。同學說他媽媽也常做，是用鮮奶加優酪乳和砂糖，我們想一定要用這些材料嗎?有沒有其他替代品呢?影響優格形成快慢的原因有哪些?於是我們決定親自研究看看，最好能開發出既簡單又便宜的產品。

利用Na2S2O3取代Na2S2O5進行秒錶反應實驗，發現硫代硫酸鈉在酸中的穩定性比焦亞硫酸鈉高，並進一步研究[KIO3]、[Na2S2O3]及[H+]與反應速率(R=－Δ[Na2S2O3]/Δt)之關係，求得反應速率定律式R=[IO3-][S2O32-]2[H+]。另嘗試以光電計時器取代碼錶與眼睛判讀顏色變化的計時方式，結果發現以光電計時器並配合適當反應槽，對反應速率的測量是可行且再現性佳。

水溶液在廣用試劑檢驗下會呈現不同的顏色，根據顏色變化可判斷水溶液的酸鹼性質及強弱，但有時顏色相近不易比對，色盲或色弱的人甚至無法辨別色系。利用我們實驗出的廣用指示劑與待測溶液的比例檢驗，再配合自行研發的『光電池酸鹼計』，可將不同pH值水溶液所呈現的顏色予以量化，不僅可判別水溶液的色系來『快篩』水溶液的性質，亦可依水溶液顏色的深淺進而判斷其酸鹼性質的強弱。最後我們設計出【pH值-顏色-電流值】對照表，讓我們所設計的『光電池酸鹼計』在使用時更加方便。

本次的研究起因於生活中的小插曲－「果汁不小心滴在相片上，相片產生了變化」。而平時自然課老師不斷的提醒要隨時觀察身邊事物的變化，有興趣就好好的研究，因此我們決定找出到底是果汁中的何種成份使照片產生變化。在研究的過程中，我們從實驗中得到了答案，也發現了新的問題，經過不斷的討論與實驗，我們的主要發現如下：一、相片上繽紛的色彩是由紅、黃、藍三種原色所組成。二、相片上這三原色上色的次序先後是黃 紅 藍。三、水果多為弱酸性（pH=4），然因所含酵素種類不同，對相片所產生的影響也不一樣。四、檸檬酸使相片變色的情形是將相片的三原色直接溶解了。五、將奇異果及鳳梨果汁經高溫加熱後，因酵素受到破壞，對相片產生的影響與檸檬酸對相片產生的變化相同是一樣的。所以我們認為使相片產生劇烈變化的主因是水果中的酵素，而水果中的微酸亦可對相片產生些微的侵蝕效果。但是，研究過程中水果酵素並不易取得，所以我們是以「蛋白質分解酵素」來實驗；如能取得不同水果酵素，相信可進一步加以研究探討。

本研究主要透過設計模型的模擬實驗進行溫室效應之探討。研究中設計能模擬實驗之模型，並制訂一套測溫實驗方式，以模型內受光照時的升溫情形，以及停止光照後的降溫情形，作為溫室效應之表徵。研究先探討一定空間內，氣體種類及二氧化碳濃度造成的溫室效應；接著比較模型內「地面高度」、「地表材質」及「天氣狀態」下的溫室效應情形；最後探討如何降低模型內的溫室效應。研究發現:1.各氣體的溫室效應表現不同，其中以二氧化碳的影響最大，而且濃度越高，溫室效應越明顯。2.溫室模型內在「地表高」、「石地」與「空氣對流」情形下，受光照後較不易降溫。3. 利用「消耗二氧化碳濃度」及「設計屏障遮蔽紅外線」兩項方式都能有效降低模型內的溫室效應。

我們知道用氯化亞鈷試紙可以檢驗水的存在，高中化學課本告訴我們氯化亞鈷之稀水溶液為淡粉紅色，去水後即變為深藍色。氯化亞鈷此種性質可用於製造隱形墨水(invisible ink)，另一用途為製造天氣預報計。由課本知道了這些氯化亞鈷性質卻不知道其中的原因，在高中化學新教材平衡常數和勒沙特列原理實驗中討論到CrO42-與Cr2O72-顏色變化，所以我們想到氯化亞鈷顏色變化是否也符合勒沙特列原理呢?鈷是過度元素，能夠形成特殊化合物是否與錯離子有關呢?氯化亞鈷水溶液顏色變化是否涉及能量變化?為了徹底了解這些問題以揭開氯化亞鈷顏色變化謎底，所以自行設計此實驗來研究氯化亞鈷水溶液紅藍變化有趣的化學反應。

鑽石、寶石我不愛，我就酷愛鐘乳石。路過藝品店展售鐘乳石的櫥窗總是讓我凝視良久; 出門旅遊，只要聽說那裡有鐘乳石洞，我一定央求爸爸特別繞道前去瀏覽一番。細說緣起....該感謝屏東鄉下一位愛石成痴的林景文先生的啟蒙。那是小學六年級時第一次到墾丁旅遊的路上，蓬萊化石博物館的招牌吸引我們全家入內參觀，當時對林景文館長自水泥礦區搶下許多大大小小鐘乳石的過程，特別在我小小心靈烙下不可磨滅的印象，也種下日後我對鐘乳石情有獨鐘遠因。我的母校--萬華國中是一所歷史悠久的學校，校園中常有如成群覓食的斑鳩、在樹間跳躍的松鼠、隨風飄落的木棉花等令人驚豔的景觀出現。去年回母校參加校慶到視聽教室拜訪老師，在走廊上發現磨石子地板上隆起了一塊約40平公分大令腳底阻滯的突出物，我蹲下仔細瞧一瞧...發現它並非水泥，也和周圍地面的材質不同。它到底是什麼?又從那兒來的?正感納悶，一滴水突然從頭頂滴下來，抬頭一望; 哇!好漂亮的白色管狀物倒懸在天花板上。這是什麼東東呀?為何以前往返教室數十回從沒發現過?莫非它就是常聽老師提起的鐘乳石!鐘乳石為什麼會長在這裡?起我研究的興趣。也展開長達半年多無怨無悔的調查、實驗歲月。

本研究主要在探討海藻酸鈉與鈣液交聯作用形成的晶球所具有的特性與應用。發現影響晶球成形及晶球膜厚度的因素是含鈣物質的種類、濃度及作用時間。並驗證晶球的構造以及研究正向、反向晶球的方式與差異性，藉以研發不同型態的分子料理。此外探討膜的通透性，尋找晶球的保存方法。也發現做為海藻酸鈉促凝劑的鈣液，除了氯化鈣之外還可以用乳酸鈣、自製的檸檬酸鈣、自製的醋酸鈣、牛奶、優酪乳等較適合食用的含鈣溶液取代。這些鈣液的鈣離子越容易解離、鈣離子含量愈高，愈容易使海藻酸鈉晶球化。因此可以晶球化程度做為測試乳品的含鈣量，也可以利用晶球的結構與特性製作各式分子料理和變色晶球飲品，並利用蛋殼水果醋等天然鈣源製作晶球。