化學科

本研究以碘液為中心，探討在各種變因中碘液顏色的變化。討論的變因有打入氣體、提高溫度、加入不同的電解質及照射紫外線，就上述各種變因設計多項實驗，實驗中我們以分光光度計測量碘液吸收值，進而討論碘液在不同環境下吸收值的變化與反應級數，並探討碘液完全褪色後可能的產物。

為了瞭解AuNT water對生物生長以及分子擴散速率的影響，本實驗比較分析了奈米金水(Au nanoparticles(NPs)-treated water, AuNT water)及去離子水(Deionized Water, DI water)對於綠豆、螺的生長觀察實驗，以及細胞實驗。結果顯示，以AuNT water加養分種植綠豆及養殖螺的組別生長情形較佳，推測AuNT water 可以提高水中養分進入生物體的效率，使其生長情形較好。而在培養HCT15直腸癌細胞的實驗當中，我們以兩種不同水培養細胞，加入癌細胞藥品cisplatin(CDDP)。由數據分析，ＡuNT water加入藥物比DI water 更能夠抑制細胞生長。在以自製透析儀器探討AuNT water對擴散速率的影響方面，模擬血液透析過程的實驗結果顯示，物質在AuNT water中擴散速率較快。本實驗研究結果可作為AuNT water是否可以作為營養物質、藥物的輔助吸收工具之應用參考，也可在血液透析方面做延伸性的研究。

一般溶液電導度測量是利用定電壓測電流法來測量，結果較不準確且再現性差，利用惠司同電穚電路自製導電度計，在測量的穩定性及準確度表現均較佳，且可以減少極化效應和電解作用的干擾。導電度計應用在沉澱滴定及酸鹼滴定上，均有不用指示劑即可判定滴定終點的優勢，有效的減少人為誤差的產生，而本實驗量測的誤差小於3%。在醋酸的解離常數測量，導電度計與作圖法配合可以準確的找出醋酸的解離常數誤差小於1%，比pH計測量醋酸的解離常數的誤差3.94%更為準確。導電度計用於測量乙酸乙酯的水解反應，由Kt-(K0-Kt)/t圖所呈現的線性及半生期時間計算為二級反應，溫度愈高反應愈快，我們成功求出反應的速率常數及活化能，其結果比使用pH計測量更準確。

使用電解法進行重金屬廢液回收被人詬病之處是高耗能，高成本。但本實驗使用硫酸銅水溶液為實驗藥品，利用所發現的自發性感應電極與外加磁場裝置，在電解槽中放入中央平行碳片與外加磁場，與對照組相較最高可達到17.09倍的回收量，且耗能也僅為對照組的7.99%，提高了92.01%的能源使用率；同時發現外加磁場強度越強、中央碳片數量越多可提高整體的銅原子回收量與降低耗能；此外，可利用右手開掌定則解釋為何可增加銅原子的回收量與降低整體耗能、增加整體裝置的電流等現象。本實驗所設計的裝置可作為重金屬廢水處理的重要參考。另研究中也測得中央自發性感應電極所產生電位差，可提供自發性感應電極發生機制的重要依據。

需求快速成長的電子產品正在日新月異的進步，其中人手一機的智慧型手機的觸控面板多以銦錫氧化物玻璃來作透明導電基板。因其價格高、不耐彎折，所以未來穿戴式的觸控材料需要下世代的技術突破。本文在聚對苯二甲酸乙二酯(PET)薄膜上製備銅網格，以獲得透明、可彎曲又導電的薄膜來提供觸控應用。製程包含PET表面化學改質、鈀觸媒或銅觸媒接枝、化學鍍銅、曝光與蝕刻來製作導電線路。鈀與銅觸媒的化鍍銅網格膜的導電性（導通簡易導電迴路並符合歐姆定律）與耐折彎能力（皆為500次）表現相當。透明度則以後者較佳，達88%。本文並探討PET上各製程步驟的化學反應機制，比較與討論鈀和銅觸媒對透明導電膜的製備及透光度與電性的優劣影響。

本實驗所參考的自然課程為三年級的「溶解」、四年級的「燈泡亮了」及五年級的「生活中的酸鹼」、「植物世界」，我們運用生活中唾手可得的材料，例如：銅片和鋅片，分別當做電池的正、負極，以檸檬汁、海鹽(電解液)和果凍粉(吸附物)混合，吸附以58%酒精萃取的小葉欖仁汁液，並配合葉綠素光照實驗，在實驗前用簡單的儀器對光源與色光進行分析。發現不同的光源與色光照射下，葉綠素電池產生電能的效果也會有差別，且符合葉綠素對紅、藍光吸收較強的特性，若是吸收紅、藍色光混合成的桃紅光照射，則會有更高的電功率產生，串聯三個我們製作的葉綠素電池，也能夠使小顆LED發光、液晶零件發光等。

以碘酸鉀為氧化劑並以澱粉為指示劑，加入硫酸後分別與多種還原劑反應。發現焦亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉、硫氰化鉀等使指示劑變藍。而焦亞硫酸鈉與碘酸鉀的反應常見於高中教材[1]，[2]；硫代硫酸鈉與碘酸鉀雖然有反應發生，但是反應時溶液生成沉澱物，推測有兩種以上的反應發生。硫氰根離子與碘酸鉀反應以動力學探討，得知速率定律式R(M/s)=k[IO3-][KSCN]2[H2SO4]，k=2.9×105(M-3S-1)。產物檢測後，推測硫氰化鉀中的硫原子被氧化生成硫酸根離子。鐵離子檢測後溶液成血紅色，因硫氰化鉀濃度對反應為二級，一段時間後反應物濃度過低而難以反應完全，殘餘的硫氰根離子與鐵離子生成血紅色硫氰化鐵錯離子。

本研究源自有一天，在電視上看到新聞報導說：「氧化對人體有害，而有些植物具有抗氧化效果，對身體健康有幫助。」因此，展開一連串研究客家香菜抗氧化之旅。 研究結果發現： 一、客家香菜中，以香椿抗氧化能力最好。 二、不同部位客家香菜，以紅蔥外皮及香椿的莖抗氧化能力最佳。 三、客家香菜液濃度愈濃，抗氧化能力愈好。 四、客家香菜汁液的量愈多，抗氧化能力愈好。 五、客家香菜煮熟後，大部分抗氧化能力下降。 六、川燙時間長短，會影響客家香菜抗氧化能力。 七、客家香菜加鹽、加糖後，抗氧化能力下降。 八、客家香菜加酸後，抗氧化能力變低；但加鹼性物質後，客家香菜的抗氧化能力變高。 九、客家香菜加酒、或加酒榨汁後，抗氧化能力增加。

我們延續學長的實驗，探討為什麼液滴會在玻片上互動。一開始，我們猜想是否烘烤時有物質會附著在玻片上，但是經過設計不同的實驗驗證後，發現並不是有燃燒不完全的物質附著在玻片表面上，而是玻璃表面足夠乾淨就可以使液滴有產生互動的能力，我們把它稱為活化。實驗發現烘烤時間越久，玻片溫度越高，造成玻璃表面活化的現象越明顯，但玻璃表面的活化現象只能維持2~3天。 我們探討了幾種可溶於水的有機物，當它們溶於水後，在不同濃度時會有不同的表面張力，當在活化的玻璃表面上滴上兩液滴，如果兩液滴的表面張力相差10mN/m以上，低表面張力液滴會推擠高表面張力液滴而產生同方向的移動，如果兩液滴的表面張力太接近，兩液滴就不會推擠，會直接互溶。

本實驗是利用食品中具旋光性的光學異構物，如糖類分子溶液，探討在不同條件下食品中旋光性分子的特性。在足夠濃度下，透過偏光片等簡單的裝置，可以展現類似液晶顯示器的功能，產生炫目的七彩色光。並加以探討其他影響偏折色光性質的原因。