化學科

在高中實驗課程中，研究氣體分子擴散速率及距離對密度的關係，僅能在同溫、同壓下，控制長度一項變因，所以在課餘時間集合同學探討課本中有關影響擴散速率的因素，自行構想設計，並改良實驗裝置，以期達到我們求知的慾望。

整個實驗是探討市售小燒包中各成份－鐵粉、活性碳和食鹽的作用和原理。實驗分成兩個部份，第一部份是探討小燒包主要成份鐵粉、食鹽以及活性碳在發熱過程中所扮演的角色，鐵粉為發熱物質、活性碳為保溫作用、食鹽為催化劑；第二部用是將唯一的金屬物質置換成鋅、鋁、銅粉三種常見的金屬，藉以了解哪種金屬的發熱效果最好，發現鐵粉溫度上升最快。最後考慮經濟因素與發熱效果，了解到鐵粉溫度上升最高且價錢最便宜，所以廠商使用鐵粉當小燒包中主要發熱物質。

近期，新聞提及醣類可以抑制癌症，以及擁有其他醫療效用，醣化學話題因而盛行。 「那些可以抑制癌症的糖是像我們平常說的葡萄糖嗎？」、「既然不是，那它的結構又是怎樣的呢？」、「那麼複雜的結構是怎麼合成出來的呀？」等，許許多多的問題使我們抱著好奇心，開始進行醣化學研究。 進入了醣化學領域，大多研究都是各種類似物的合成、探討與比較。因而我們開啟了「有機合成木通苯乙醇苷A類似物」的研究，進而希望能為醫療做出一些貢獻。

在國二的理化課程裡學到活性金屬與稀酸作用可產生氫氣，但在課本中並沒有介紹有關的實驗，老師說過去的教材有安排這方面的實驗，但由於氫氣的製備在實驗操作上有許多不便之處，因此將其刪除，十分可惜。於是進行以下的實驗，希望能改良現有裝置之缺點。

本研究主要探討長保花朵美麗不凋方法。由於花朵中含有水分，當這些水分揮發以後，這朵花就枯萎了，我們在日常生活中找尋甲醇、乙醇當成可脫水溶液，丙酮用來脫色，因此使用它們來做A液。B液是代替花的水分，而且要用不易揮發的溶劑，因此我們使用聚乙二醇搭配各種保濕溶劑來製作B液，最後終於做出美麗的不凋花。 為了把感覺變成科學的數字，我們利用色卡及含水率公式，找出不凋花製作最佳成分以及比例，做出美麗的不凋花。

春節時，阿姨帶小表妹到家裡來作客，媽媽削了一盤頻果請他們吃。沒多久，我發現蘋果都變成褐色了。我問媽媽是不是蘋果壞掉了不能吃？媽媽說削皮的頻果本來就會變褐色的，沒有壞掉，好像是一種鐵質的氧化作用喔！我覺得納悶不解，於是就去問自然老師，沈老師說，你們不是剛學過「兩種氣體」這個單元嗎？我們可以自己製造一些氧氣來試驗、探討它的原因，找出到底是誰在作怪？於是我們就在自然老師的指導下做了以下的試驗。

當今地球的全球暖化現象愈發嚴重，二氧化碳濃度持續上升。為了解決這樣的問題，我們決定研究生質丁醇，以取代石化燃料，減少碳排放量。我們探討的變因有：基質濃度、pH值、溫度三項。藉由改變各項變因的條件，探討不同情況下廢水產生丁醇的效率，並求出生產丁醇的最佳條件。目前已將濃度部分實驗處理完畢，我們發現COD在150 ppm的產率較200 ppm為高，並想辦法改變參數條件為產丁醇菌種之最佳條件，以達到最佳丁醇產量之效率。

本研究主要探討再生紙的特性，包括再生紙的纖維分佈、厚薄度關係。透過實驗去操作，不同材質再生紙進行染色；製作相同濃度鋁媒染劑、醋媒染劑，觀察再生紙的染色效果；還有不同濃度的鋁、醋媒染劑對相同材質再生紙的染色效果，了解再生紙進行植物染後的顏色變化。

本研究主要探討市售植物油受綠光及藍紫光照射後的發光行為。為了分析油品的發光情形，使用簡易手機光譜儀並輔以ImageJ來解析發光的波譜分布。 實驗發現綠光照射沙拉油及橄欖油皆會發出紅光，但前者是拉曼散射所致，而後者則是螢光效應所致，兩者強弱不同；以藍紫光照射，沙拉油發出連續光譜，而橄欖油只發出紅光。另外，葵花油、苦茶油、葡萄籽油受綠光及藍紫光照射後，分別發出波長較長的連續光譜，此乃油品以壓榨法製作，保留天然成份所致。 最後，將桑葉粉溶入沙拉油中，在藍紫光照射下隨濃度增加，會發出較強紅色螢光，並在濃度較高時會有螢光自體吸收情形；而在綠光照射下，除了發出紅色螢光外，也同樣發出波長較長的連續光譜。

一些有公信力網站記載加熱草酸鐵 Fe2(C2O4)3‧5H2O 或草酸亞鐵 FeC2O4‧2H2O，經脫去草酸根與結晶水後，能生成接近奈米級鐵粉，此鐵粉在空氣中撒落時能看到自燃現象，想重複此實驗卻發現困難，開啟本研究動機。購買台灣製草酸鐵與草酸亞鐵，重複數十次都無法成功製造自燃現象的鐵粉。重購日本製草酸亞鐵，卻能輕易製成具有自燃現象的鐵粉。網路資料重複檢查，發現應只有草酸亞鐵能產生自燃鐵粉。但用台灣製草酸亞鐵仍無法成功，用顯微觀察後發現日本製比台灣製粉末顆粒較細且乾燥。台灣製草酸亞鐵經溶解過濾再烘乾研磨後，可提高自燃鐵粉成功率，用顯微鏡確認鐵粉接近奈米級。進一步利用奈米鐵粉與氧氣反應的特性，成功設計出一個簡易量測空氣中氧氣含量的實驗裝置。