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化學科

單寧酸現形記

我們想要了解哪些食物含有單寧酸,首先要選用適當之指示劑來檢測單寧酸,經過測試後,選用硝酸鐵溶液來當指示劑效果最好。用硝酸鐵溶液分別滴定市售瓶裝飲料茶、市售茶包浸泡之茶液、咖啡豆浸泡之黑咖啡、多種水果與果乾,可發現瓶裝烏龍茶、瓶裝紅茶、三種茶包和咖啡豆泡成的黑咖啡都含有豐富的單寧酸。然而市售A品牌瓶裝綠茶因添加維他命C,水果和果乾裡也含有維他命C,因而無法以少量硝酸鐵溶液滴定來判斷是否含單寧酸。 最後,我們也想出以照度計來分析單寧酸與鐵離子產生錯合物的透光程度,我們研判三種茶葉中,綠茶的單寧酸含量最高;烏龍茶單寧酸含量次之;紅茶單寧酸含量最少。

以小搏大-奈米二氧化鈦用於建材改善PM2.5濃度之研究

本研究首先了解本地PM2.5主要來源,測量校園內各地空氣品質情形,發現在校門口及靠近廟宇附近PM2.5濃度較高且空氣品質不佳,結果與環保署公布的PM2.5三大成分相符,硫酸鹽占大氣細懸浮微粒質量的20%;有機碳占15%-20%;硝酸鹽占23%。根據研究發現硫酸鹽及硝酸鹽跟工廠、交通有關,有機碳則來自生質燃燒。因此本研究以奈米TiO2為主軸,首先在濾材上塗佈奈米TiO2,嘗試分解PM2.5,達到降低PM2.5濃度的效果。進一步將奈米TiO2塗佈在建材上,發現奈米TiO2確實可以達到分解PM2.5效果,達到降低PM2.5濃度的目標,並進一步建議除了在一般民眾居家及學校外牆塗佈奈米TiO2外,應回歸到PM2.5產生的源頭,在汽機車、工廠及民俗活動地點進行奈米TiO2塗佈的處理,從源頭減少PM2.5,創造健康的環境。

無電電鍍-熱浴浸泡法

為了提高鋼、鐵的防鏽能力,本研究採用氧化劑(亞硝酸鈉)促使鋼、鐵表面產生黑色膜狀物(四氧化三鐵),使內部的金屬不受外在的因素影響而有效的被保護,避免金屬表面產生氧化生鏽,以提升產品的功能性,及產品使用上的安全性。 本研究主要在於探討在無電的情況下,如何能夠快速地將金屬表面做防鏽處理,以有效的達到延遲氧化的時間,並且討論溫度及藥劑與水的比例對各種金屬的螺絲的無電電鍍之效果有何差異。 研究結果發現溫度的高低以及藥劑濃度對於反應結束後的產品所呈現出的差異及防鏽能力皆有所影響,其中發現最佳溫度為120℃左右,最佳濃度為[NaOH]=12.5M,[NaNO2]=0.43M。

-明「茶」秋毫—應用亞甲基藍溶液吸光度變化率測定方法探討水果、茶及水果茶抗氧化力之研究

本研究應用創新方法:亞甲基藍溶液在特定波長(665nm)吸光度變化率測定物質的抗氧化力,有效減少人為誤差,提高實驗信度與效度;透過維他命C濃度與吸光度檢量線,將待測物抗氧化力換算成相當維他命C濃度進行比較。同溫下比較檸檬、奇異果、蘋果時,以檸檬抗氧化力最佳。同溫比較下綠茶、烏龍茶、紅茶時,抗氧化力以綠茶抗氧化力最佳。混合成水果茶後以15℃奇異果烏龍茶最具抗氧化力(61.07%)。最後在模擬水果茶中特定抗氧化物質相互混合對抗氧化力影響的實驗中,推論出抗氧化力與維他命C、葡萄糖及EGCG濃度、溫度及[H+]等相關,不但符合水果茶抗氧化力之實驗結果,也建立抗氧化力的數學函數逼近公式,以計算出抗氧化物不同混合比例抗氧化力高低。

雷電膠加

導電接著劑是半體中重要材料之一,本作品導電接著劑是半體中重要材料之一,本作品導電接著劑是半體中重要材料之一,本作品以樹脂接著劑添加金屬粉末,製成導電以樹脂接著劑添加金屬粉末,製成導電以樹脂接著劑添加金屬粉末,製成導電著劑,並改變不同因研究得到以下結論著劑,並改變不同因研究得到以下結論著劑,並改變不同因研究得到以下結論著劑,並改變不同因研究得到以下結論著劑,並改變不同因研究得到以下結論:鬆散堆積的金屬粉末或絕緣體接著劑樹脂鬆散堆積的金屬粉末或絕緣體接著劑樹脂鬆散堆積的金屬粉末或絕緣體接著劑樹脂鬆散堆積的金屬粉末或絕緣體接著劑樹脂鬆散堆積的金屬粉末或絕緣體接著劑樹脂鬆散堆積的金屬粉末或絕緣體接著劑樹脂不導電;摻混金屬粉末的導電接著劑固化後才可能形成導電體;接著劑配方隨添加粉末種類不同,固化後才可能形成導電體;接著劑配方隨添加粉末種類不同,固化後才可能形成導電體;接著劑配方隨添加粉末種類不同,固化後才可能形成導電體;接著劑配方隨添加粉末種類不同,導電效果也不同,以摻混銀粉產生的較佳、鏽鋼最差;導電接著劑摻混銀粉時,添加量愈多導電效果愈好;接著劑加入少許溶後,熱固化過程因揮發,可使配方體積收縮,提升銀粉緊密接觸促使導電性增加;配方中添產生的熱效果,與導電性有正向關係但是亦可發現其中差異之處。

花酵母的神奇魔法

這是一個以天然花朵為酵種,尋找發酵的過程。 實驗發現大自然中的花朵具有天然酵母的存在,水生植物茭白筍亦能發酵,由於來源不同,在發酵過程中所產生的微生物菌落不盡相同,所製備出來的花酵母原液,會呈現不同的顏色、香氣與風味,引發我們探索的興趣。因選材差異,發酵的速率會有不同,快則兩天就有變化,會隨環境、溫度、冷熱、季節不同有所差別,發酵過程有時充滿爆發力,有時又毫無動靜,很具挑戰性。天然花酵母製作的麵包,整體喜好度以原液烘焙高於麵種麵包,顯示大家對花酵母原液麵包的接受度高,喜歡保有較多花香氣,有彈性的口感;相對的麵種麵包酸味明顯,較不符合一般人的口感經驗,但麵種麵包的品質特性十分優良,亦值得後續研究。

時尚綠材料-自製回收衣料稻殼複合膜

本報告發現尼龍於乙醇鈉溶解成液狀。由1M醋酸滴定尼龍乙醇鈉溶液實驗,得知尼龍單體與乙醇鈉反應莫耳數比1:2 ,說明尼龍單體的醯胺分子都被乙醇鈉打斷而成液狀。將 1 公克尼龍分解所需氫氧化鈉為1.12公克及乙醇20毫升、最佳分解溫度85°C。在添加不同黏著劑實驗:我們發現透明膠水加入與尼龍乙醇鈉溶液中的交聯作用成膜。自製回收衣料稻殼複合膜配方:尼龍1公克加氫氧化鈉1公克、 乙醇20毫升及1.5公克稻殼粉與3.5公克透明膠水(聚乙烯醇PVA)。測試複合膜隔熱效果:暖暖包初始平均溫度45.14℃→降為30.9℃。複合膜25分鐘後的降溫效果14.24℃。隔音實驗中自製複合膜產生了平均6.67分貝的減音效果!

「飯」科學~探討米飯的抗性澱粉形成條件

近幾年來減醣飲食成為減重妙招,而抗性澱粉就成為熱門關鍵字。本實驗將針對臺灣飲食中最常吃的「米」進行抗性澱粉形成條件的探討。 我們自製了硬度與黏度測量機比較常食用的四種米,結果發現當抗性澱粉增加時,米飯會變硬、黏度下降,而直鏈澱粉含量越高的米經過5℃儲藏後抗性澱粉增加,隨者儲藏時間增加而變多;米飯水分越多,經5℃儲藏不會增加抗性澱粉含量;煮飯時添加油脂、醋及食鹽都能增加抗性澱粉的形成。最後,我們將冰過的米飯進行復熱,發現利用微波爐加熱30秒可以保留較多的抗性澱粉又能吃到熱熱的米飯。 飲食中增加抗性澱粉可適當降低糖類的攝取,因此,選對米飯並利用低溫冷藏增加抗性澱粉含量,可以讓你在平日飲食中輕鬆吃出健康。

壺底「糊塗」~藤壺黏著劑的探討

暑假去澎湖玩的時候,意外的發現巨大的礁石上面都黏滿了一種具有堅硬遺骸的「生物」,他們到底是分泌出什麼樣的黏液才能使自己黏在那裡呢? 我透過不同水溶液與藤壺遺骸粉末的交互作用中,瞭解藤壺粉末的特性、黏滯性,藉由純化作用在顯微鏡下觀察黃色物質,也利用蛋白質測定劑測試,發現藤壺遺骸的底部秘密。 探討藤壺底部黏著的可能成分。 藉由在加水或酒精或清醋藤壺糊狀物的磚牆(木牆),進行重物敲擊實驗,結果發現清醋的牆面最堅固,其次是酒精的牆面,水的牆面最脆弱。

變吧!變吧!七彩霓虹燈!--探討靛胭脂的氧化還原

食用藍色色素靛胭脂的氧化還原反應有綠、紅和黃色變化,故稱紅綠燈反應。為研究此反應,本實驗自製簡易光度計與搖動機器人控制搖動溶液的幅度,降低手搖的誤差,並將兩者裝置組合以利量測反應時間、減少誤差。實驗結果可知葡萄糖與氫氧化鈉濃度越大反應越快,兩者混合後為使每次循環變色時間差異小,需先靜置約10分鐘,以形成足夠的葡萄糖酸。當我們更改還原劑種類,發現果糖的烯醇化速率比半乳糖及葡萄糖快,故變色時間最短。最後我們希望藉由減少化學試劑用量保護環境,嘗試以維生素C作為還原劑、小蘇打取代對環境較為傷害的氫氧化鈉,成功綠化使靛胭脂還原,但限於溶液pH值而僅能出現藍色轉變為黃綠色,若要出現中間態紅色則需要提高pH值。