化學科

一、晶種在試管內，距底部4cm為最佳的結晶位置，結晶後的量較多。二、不同樓層高度(50m之內)對結晶量的影響並不大。三、硫酸銅的結晶在自然狀態下，反應時間以兩天的結晶量最佳。四、不同聲音頻率下的環境，以300Hz的音頻，結晶量最多，1200Hz的音頻，結晶量最少，我們推論1200Hz為硫酸銅水溶液自然震動的頻率。五、300Hz的音頻環境下，反應時間為三天的效果最好。六、銅線共振頻率為600Hz，銅線共振的結晶量均較硫酸銅水溶液自然震動下的結晶量少。七、六字大明咒與打擊樂音樂型態，結晶量較佳，噪音對結晶量為最差。八、使用乙醇與水的雙溶劑對結晶量的影響比單溶劑效果好。九、酸鹼值對硫酸銅對結晶量有影響，但無規律性，加入濃硫酸，硫酸銅的結晶量特別明顯。

在實驗課做鋅銅電池的實驗時，我們發現所得的電流十分小，於是引起我們研究如何提高鋅銅電池的電流的興趣。

在化學冷光的反應中，以 luminol 發光反應最為常見，luminol 在鹼性環境下發生氧化作用激發成激態分子，此分子會放光的形式回到基態，我們改變氧化劑 H2O2\r 與催化劑 K3Fe(CN)6 的濃度，並畫出衰減的曲線圖，比較不同濃度的氧化劑和催化劑對 luminol 發光強度與時間的影響。收集完數據後，便可由反應模式，推導可能的反應情況，接著便可以求得其半生期，希望藉由此實驗所找出的\r H2O2、K3Fe(CN)6濃度，使高中物質化學課本中的 luminol 螢光示範實驗能達到更有效率及更易觀察的狀態。並試圖藉由化學反應速度與實驗參數的探討歸納出能達到最大亮度與最長放光時間的反應試劑條件。

由於人類太依賴塑膠產品，於是對地球造成極大的危機，如何減少地球上塑膠產品所占的空間是當今人類必須面對的最大課題；不然很快的，地球便被人類生產的塑膠製品所佔據。生物便缺少空間可以生存。所以，我們必須共同努力，往如何來解決我們人類所製造出來的垃圾尋求問題的解答，雖然可以把這些塑膠製品採用焚化、掩埋等等的方法，但也沒辦法完全解決這個問題。於是乎我們想到，若可以找到一種天然的方式來溶化塑膠，那不是很好嗎?於是，便開始了這次實驗的想法。\r 在老師的提醒之下，我們想起在五年級下學期的自然課中有一個單元正好談到酸與鹼，於是我們想到天然果汁的原汁是否能溶解人造塑膠?可以溶解到什麼程度?還有沒有更好的東西來溶解塑膠?我們設計一系列的實驗來證實天然水果的原汁可以融化人造塑膠，並試著找出更快溶解塑膠的方法，期望能運用在實際的生活上。

經本實驗發現水球膜可保存水分、包覆物質、通過強酸考驗，並將所包裹的分子緩慢釋放，研究成果: 一、保存水球的最佳溫度是30℃，酸或中性的環境比鹼性好。 二、碘分子進出水球的速度受溫度和酸鹼的影響，0℃時，反應時間最短，20~30℃最長；中性環境的反應時間最短，酸和鹼性溶液中，反應時間都是先慢後快。 三、水球膜可讓分子量約10000以下的分子通過，並且隨時間緩慢擴散。 四、水球膜包裹下的酵母菌、唾液澱粉酶和香蕉酵素，在通過模擬消化道的酸鹼和蠕動後仍具有活性，推測應可通過胃酸的考驗，順利到達小腸。 五、水球膜包裹下的酵母菌通過模擬消化道後，37℃活性較25℃差，但唾液澱粉酶和香蕉酵素則較好。

皮蛋是我們喜愛的食物，但具有獨特的色澤和風味，並含重金屬，因此多數外國人望而生畏。在研究中，我們先了解市售皮蛋製作方法與原理，再自製不含金屬的咖啡、胡蘿蔔、苦瓜等共8種改良雞蛋皮蛋，過程中我們先以光照檢測蛋白是否凝固以找出適合的浸泡天數，再更改浸漬液pH值以及溫度。我們發現不添加金屬化學藥劑，咖啡皮蛋pH為12，室溫約25℃時，浸泡12到14天的製成率最高。當pH為13，室溫約17℃浸泡21天，咖啡皮蛋的製成率最高，胡蘿蔔其次，且外觀極剔透漂亮。浸漬液pH13所需的浸泡天數較pH12少。室溫25℃所需的浸泡天數較室溫17℃時少。在硬度測試方面，當pH為13，室溫約17℃浸泡21天時，咖啡、苦瓜、胡蘿蔔皮蛋硬度均較高，觸感也較Q彈。

本研究探討花青素對於提高水蘊草植株細胞內的抗氧化物質活性、過氧化氫酶(CAT)活性的影響。並以0.1%、0.5%之硫酸銅汙染水蘊草之後，再加入花青素研究是否可協助細胞內的抗氧化物質提高。研究顯示5%的花青素可提高水蘊草植株細胞內的抗氧化物質活性、過氧化氫酶活性，並可讓已受到重金屬汙染的水蘊草內的抗氧化活性增加，提高其生存的機會。實驗結果也同時顯示花青素、重金屬的添加會影響水蘊草細胞內的葉綠體數量、大小與細胞質的流動速率。

本實驗在探討，當金奈米粒子和植物中的葉綠素a產生鍵結作用力時，能量轉移的結果是否能幫助葉綠素a擁有較大的儲存能量以進行電子傳遞鏈。我們發現加了金奈米的葉綠素a溶液，葉綠素a紅光部分吸收帶(參考圖一)的吸收強度有增強的趨勢，而金奈米吸收波峰的吸收強度相對減弱。因此為了進一步探討金奈米和葉綠素a之間能量轉移和濃度的關係，我們將金奈米和不同毫升數的葉綠素a作用，並將其結果和金奈米與葉綠素a的吸收強度和作比較，使用正規化的計算方法算出比值，由此看出兩者之間能量轉移的效率，並將葉綠素a毫升數與正規化所得比值的關係繪成圖表。結果發現，當葉綠素a的加入的毫升數約小於0.3毫升或約大於0.5毫升時，得到正規化的比值為定值，而在約0.3毫升至0.5毫升之間，正規化得到的數值和葉綠素濃度的關係則是一條遞增的曲線。因此，我們可以得知，當加入葉綠素a約0.5毫升時，金奈米和葉綠素a之間能量轉移的效率最高，因為此時葉綠素a已達飽和，所以當葉綠素a 超過0.5毫升時，在溶液中為過量，故不影響正規化得到的比值。

本實驗先尋求將廢棄保麗龍再製為陽離子交換樹脂(本實驗稱”保麗龍膠”)的方法。將保麗龍依：丙酮溶解→硬化→打碎→與濃硫酸共煮三小時→浸於50%硫酸溶液中→沖洗→以水浸泡的流程，即可達再造的目的。再利用「碘滴定法」(浸泡式)與「相對電壓檢測法」(流動式)，依次尋求保麗龍膠吸附金屬離子的最佳條件。其中「碘滴定法」可有效測出銅離子濃度，但手續繁瑣；「相對電壓檢測法」最大的好處是知道保麗龍膠何時吸附達飽和必須再生。 我們目前所知，要保麗龍膠達到吸附陽離子的最佳效能，其條件依次為：使用細粒的保麗龍膠；低濃度的金屬離子溶液；質量愈大的保麗龍膠；低溫下較慢的金屬廢水流速及pH 值約為4.30的銅離子廢水；鈉型的保麗龍膠吸附效能優於氫型。保麗龍膠對不同金屬離子亦有吸附力，單位體積所含離子數愈少，初始的相對電壓會愈高；在相同莫耳濃度下，不同離子的吸附力依次為Cr3＋＞Fe3＋＞Ni2＋＞Cu2＋＞Co2＋；分次吸附確可將金屬離子完全去除；保麗龍膠可以再生也可被覆在砂粒上達到不錯的吸附效能；最後，我們將吸附過金屬離子的保麗龍廢膠與硫酸鈣、紙漿及些許的石灰(質量依序為13克、13 克、7 克、0.04 克)混合，可製成類似紙黏土，做成造型磁鐵，廢物利用十分有趣。

以圓、長、紅、黑糯米萃取紅麴色素製成天然指甲油。自製紅麴色素主要吸收峰波長425nm，紅糯米色素收率最高9.25(mg/g)。紅糯米經55天發酵，色素萃取率1.55(g/100 mL)最高，最佳萃取條件：乙醇濃度85%、紅麴樣本：乙醇1:10(g: mL)、20小時萃取、溫度60℃，萃取環境中、弱酸性時，紅麴色素萃取率不受pH值影響，自製紅麴pH值皆4，不易生橘黴素是無毒色素原料。自製指甲油最佳條件：玉米澱粉(催化劑)加100 cps矽油比例1:3(g: mL)，添加1%明膠(塑形劑)、1%海藻酸鈉溶液(薄膜形成劑)、5%紅麴色素，指甲油乾燥時間短4分，長糯米指甲油明度最高L值45.98，經摩擦試驗後，圓糯米指甲油色素附著力最佳，色差值△E 2.71。自製紅麴指甲油成本低5.95(元/ mL)天然無臭又安全。