全國中小學科展

化學科

酵母鎂味

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。

神奇的電解質

我們利用小玻璃瓶自製電解質檢測燈,並逐步改良成僅兩個電極外露,其餘部分完全密封,可以直接放置水溶液檢測燈,並用以檢測不同的水溶液,探討導電度的大小與燈泡亮度之間的關係。在第一部分市售飲料的實驗,結果發現使用導電度計無法測量出的差異,而使用自製的電解質檢測燈,用照度大小來推測出其導電度之大小,也就是隨著亮度的變化之大小,可輕易地辨別出導電度值的高低,這種方便攜帶又不昂貴的自製檢測燈,很適合用來作國中理化的教材。 第二部分的天然果汁導電實驗,雖然柳橙、檸檬、大、小番茄的導電度在導電計上都呈現無限大,但自製的電解質檢測燈的照度實驗卻可以輕易的辨別出來,反而是小番茄的照度是五種水果中最大的。

煉「油」成「脂」-成脂過程的探討及廢食用油在潤滑脂的應用

如何將廢食用油製成廢食用油潤滑脂?首先我們先探討如何煉「油」成「脂」。 與各類油品相比,潤滑脂具有容易吸附、不易流失、耐高溫…等功能。本研究先探討各種影響煉「油」成「脂」的因素,研究結果發現要煉「油」成「脂」,最重要的因素是皂化反應要成功,而影響皂化反應的因素則取決於稠化劑的材料、皂化溫度、皂化時間、反應時轉速快慢、是否加水分散皂化產物。影響潤滑脂品質的優劣因素有基礎油與稠化劑的材料及比例、皂化反應、煉製過程及研磨與否。 在本研究中,廢食用油作為基礎油,與鈣基稠化劑的重量比為 85%:15%,控制皂化溫度1050c、皂化時間一小時、煉製溫度1200c、煉製時間25分鐘、可以成功製作出廢食用油潤滑脂。

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!

硝魂使者-NO2性質探討與偵測

本實驗中我們找到NO2(g)的偵測劑:Griess reagent。其吸附NO2(g)會產生偶氮化合物而呈玫瑰紅色。並且發現NO2(g)在不同濃度下具有不同的反應選擇性,但NaNO2(aq)並無此現象。即過量NO2(g)可以根據其反應條件,調節其所產生的反應。 因為Griess reagent可以檢測亞硝酸鹽含量,而食品中常添加硝酸鹽用以增色、防腐與抑制細菌生長,所以我們取各式樣本推算其硝酸鹽含量。發現各樣品中自然存在的亞硝酸鹽很少,大都以硝酸鹽形式存在。 我們也發現蔬菜樣品放置越久,其所含的硝酸鹽會快速增加,推測可能是由於細菌產生硝化作用所致,只要隔絕細菌的作用,就可避免硝酸鹽的大量產生。 為了方便偵測、保存和攜帶,我們將Griess reagent製作成各式偵測劑,可以更簡易的偵測氣態的NO2與水中的亞硝酸鹽。

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。

非「硫」不可?

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。

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。

-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。

奈米金應用於潛指紋檢測之研究

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。