化學科

植物纖維中可食者稱「膳食纖維」，選擇常用蔬果做實驗，期望對人類有所裨益。本實驗經由觀察植物化酒為水的現象，藉膳食纖維的特性，去探討其原因與「分子間作用力」的相關性： 一、「非水溶性」膳食纖維可以吸收酒精和水份 。 二、膳食纖維有很多親水基團，而水的極性大於酒精，但實驗卻發現植物親酒精更勝於水： (一) 酒精和水發生「競爭取代」的現象。 (二) 膳食纖維有親脂端會吸油，而酒精也有親脂端。 三、極性分子有正極偶、負極偶，利用TDS＆EC（總溶解固體量與電導度）測量儀，測出膳食纖維可吸引電解質。 四、蛋白質在酒精、醋酸、鹽酸中會產生變性，而「水溶性」膳食纖維可以吸附蛋白質形成保護膜，減少變性。

1. 探討溫度對於化學沉澱反應速率的影響。 2. 利用國中常見的不同種類化學沉澱反應代替硫代硫酸鈉與鹽酸反應來進行本實驗研究。 3. 分別利用光電比色計的透光度變化及導電度計的導電度大小變化來進行本實驗研究的測量方法。 4. 利用上述的實驗過程來找出最適合本實驗研究的反應溶液配置與方法。

本研究自組LED光電測定儀，連接電腦的數據處理，可準確連續偵測結晶紫的褪色反應。研究中先以眼視觀察結晶紫在酸鹼性中之褪色變化，並以自組的LED光電測定儀連續測定褪色反應。除評估LED光電測定儀的應用性及探討影響褪色原因外，也測定褪色反應速率。結果發現，以透光度所反應的電壓以對數換算對濃度的測定符合比爾定律；結晶紫在酸鹼性中的褪色反應屬不可逆反應，中性鹽類及有機物是不會影響結晶紫的褪色反應；反應速率必須在低濃度及極短時間內測定，才能獲得準確結果。自組裝的LED光電測定儀，經結晶紫水溶液褪色研究後，確認它體積小、低成本、光源穩定、可連續測定等特色，可開拓為中小學科學研究的工具，提高研究層次。

本研究的目的是要透過天然果汁和食用化學果汁之透射強度及光譜吸光度圖的實驗結果，建置一個小型數據資料庫，讓大眾能透過自製簡易光譜儀，檢測對照蘋果汁和檸檬汁是否含有化學成分。根據實測結果發現，天然果汁濃度愈高，吸光度亦愈高；而天然果汁內加入的化學成分比例愈高，則吸光度反而愈低；且可明顯看出，完全無天然果汁的化學果汁，其吸光度呈現出一條沒有波峰且吸光度僅維持在0.4以下的近似水平線。

指紋檢測技術為現今偵辦犯罪事件中一項重要的工具，傳統上以粉末法檢測指紋中的水分為主要方法，然而水分易隨著採樣時間拉長而消失，粉末法就難以派上用場。為解決此難題，本實驗利用奈米金可吸附油脂的特性以及具「表面電漿子偶極共振」效應，比較奈米金、奈米金團簇、四氯金酸三者於檢測指紋效果的優劣。研究發現三者之中，以指紋復現明顯程度來看，奈米金團簇的效果最佳，因其可以照射紫外光之後顯現出螢光，而四氯金酸耗時最久，因其須先還原成金原子，故整個過程長達兩小時。本研究亦嘗試在奈米金團簇上，修飾K他命抗體，以達到更加專一的指紋檢測。

本實驗以天然海藻酸做為生物吸附劑，並成功添加黃血鹽、赤血鹽作為重金屬檢測劑，實驗結果證明以黃血鹽和赤血鹽製成晶球，目視可檢測最低濃度，兩者晶球與硫酸銅、氯化鐵為1 ppm，硫酸鎳、醋酸鈷為100 ppm。以分光光度計檢測四種以海藻酸鈣晶球吸附重金屬吸附能力大小比較結果：銅離子＞鈷離子≒鐵離子＞鎳離子。本實驗以期在工業或日常應用上能有更廣的使用，以臺灣四周環海天然海藻取之不盡，製成顆粒檢測晶球以color sensor連線，供廢水排放處理即時處理，避免異常擴大。

本研究提高酵母菌電池放電方法有：1.活性酵母2.碳紙(-)-石墨(+)3. pH=7.73葡萄糖混液 4.需空氣5.大透膜6. 溫度40℃7. 出芽菌數增多；單一電池接近1.00 V。 當研究電極材質時發現鎂帶(-)-石墨(+)放電值高(2.368 V)，滿足負載LED的目標，因此製作鎂帶酵母-硫酸鐵石墨電池，單一電池接近2. 20V，四次負載LED中解決提高電能方法： 1.蒸發結晶法使石墨內長硫酸鐵結晶 2.豎立起酵母菌濾紙包能接觸空氣，裝箱保溫，讓酵母菌活得活躍易導電 3.盒底裝pH=7.70的葡萄糖溶液藉由濾紙毛細現象不斷提供糖液給酵母生長。 每次串聯4顆德製酵母鎂味電池，第一次點1顆藍LED 45分續接3顆LED藍紅藍，點亮1524分，第二次亮2788分，日製酵母鎂味電池，亮1076min。第三次1顆藍LED 45分續接3顆LED藍紅綠，亮1430分。

研究高粱各類材料在實驗控制下的抗氧化能力。我們用點滴法進行實驗-記錄滴數與重量，並外加獨創的萃液/碘液重量比法(B/A)觀測以減少誤差。 研究顯示：1.幼苗抗氧化能力：黃化苗 > 綠化苗。平均：金門9號 > 台中5號 > 大陸。2. 全株高粱抗氧化能力：果實 > 葉 > 枯葉 > 根 > 莖。3. 全株高粱遮光後抗氧化能力：果實> 葉 >根 > 莖。全株高粱遮光後葉與種子抗氧化能力增加。4. 部份葉子遮光的抗氧化能力：同株有遮光最佳。 5. 果實萃取溫度與抗氧化能力呈負相關性。 6. 常溫萃取及高溫萃取接觸空氣時間與抗氧化能力呈正相關性。萃取液酸鹼pH值與接觸空氣時間呈正相關。 7. 釀酒過程的平均抗氧化能力：液態發酵> 固態發酵。有酒麴 > 無酒麴。不接觸空氣>接觸空氣。

本實驗首先探討製備氧化石墨烯的最佳條件，及其氧化後的表面官能基的含量及特徵。為了有效增加水中銅離子的吸附效果，我們利用幾丁聚醣進行複合並製成試劑，經實驗得知本試劑其最佳複合比例，氧化石墨烯與幾丁聚醣的含量比為3：2，複合後吸附銅離子效能為同質量活性碳的8-9倍。本試劑在重覆測試10次反應後，其吸脫附後的再生率為78.1%，表示本試劑有良好回收再利用效果。最後我們利用自製儀器有效即時偵測銅離子的吸附情形，其吸附率可達93.8％。

自然老師教我們做海底花園的實驗，令人驚訝的是在矽酸鈉水溶液裡，加入一些粉末，竟然可以「長」出像水草的柱體。我們很好奇心，於是便開始一連串實驗。研究結果發現： 一、不同物質結晶快慢速度不同，而不同物質，各有其最適合的水玻璃濃度。 二、結晶的物質加入水玻璃的量越多，長出的結晶物也越高。 三、等量的水玻璃，結晶物質所能長的高度，與水位高度有關。 四、水玻璃遇到酸性、鹼性和中性物質時，產生的凝膠、透光度及黏滯性效果不同。 五、醇類加入水玻璃，水玻璃濃度越高，凝膠現象越明顯、黏滯性越高。 六、可由透光度大小，判斷醇類濃度。 七、利用60%水玻璃，檢測真酒假酒的效果最好！