化學科

本實驗先以銀墨水筆在相紙上繪出能感測鹽水濃度的指叉電極，當指叉數目愈多時，偵測靈敏度也隨之提高。接著，以點膠機將銀膠塗佈於可撓的投影膠片上，並用交流電測量不同水溶液之電容變化(葡萄糖、蔗糖、氯化鈉和L-麩胺酸鈉)。對不解離的非電解質而言，濃度並不影響測量結果，但電解質溶液中，濃度與電容在對數關係下呈線性正相關(R2 > 0.95)。偵測極限受指叉排列緊密度所囿，最低可至0.1mM，但若偵測物質為質量較大的L-麩胺酸鈉時，會不及感應高頻交流電，使偵測極限變成約1mM。若要擴大偵測範圍，建議以低交流電頻來偵測。此外，物質所具有之靈敏度不一，可當作其特有的偵測「指紋」，使指叉電極達到辨識不同生物物質的可能，成為有效的生物檢測工具。

本研究探討酒石酸與鈣離子反應在不同環境下造成溶液旋光度改變的情形。首先，我們先利用雷射光、玻璃偏光片、電路板、顯示器(顯示電壓)製作簡易旋光儀器，經測定後能呈現線性關係，證明本儀器的可行性。為了避免沉澱物干擾自製旋光儀的測量，我們採用極微量濃度進行反應。在極微量濃度下，不具旋光性的微粒晶核不會造成溶液旋光值改變，而酒石酸鈣微粒晶核形成時，則會造成溶液旋光值變化。形成酒石酸鈣晶核的過程中，不同條件下會產生(+)旋光性及(-)旋光性的情形。在雷射筆照射下產生廷得耳效應，顯示晶核形成前期應屬於奈米顆粒。最後，我們在反應過程中，利用硫酸鈉移去鈣離子後，能得到一個穩定不變(-)旋光性的溶液。

本研究針對六種古典顯影法（藍曬、凡戴克棕、鐵鹽印相、鹽印、吉利丁鹽印、蛋白印相法），依不同變因（紙張、感光劑濃度、水洗溫度、調色法），探討各顯影法的色階顯影範圍、明暗對比度與細節。結果發現不同顯影法擅長的顯影範圍、清晰度、與明暗對比不同；其中藍曬法擅長暗部顯影，凡戴克棕法則在亮部表現出色，鐵鹽印相法、蛋白印相法則是所有顯影法中，最能夠均勻表現所有色彩的顯影法。紙張與感光劑濃度對顯影結果的亮度與對比有明顯影響，而水洗溫度與調色法則是對顯影結果的清晰度與色調帶來改變。本研究最終彙整出一「古典顯影指南」，作為化學與藝術對話的參考指引，讓現代照片透過手工方式展現昔日的懷舊風格與藝術價值。

由於鎳原料價格高，有些企業為了求生存，生產耐腐蝕性能極差的無鎳低鉻200系列不銹鋼，魚目混珠為304不銹鋼銷售；有些企業則寧可選擇開發價格較低，但無損耐腐蝕性能的高鉻、無鎳及鉬的445不銹鋼，以取代304不銹鋼應用於含氯離子的環境。本研究的主要目的，為印證445及304不銹鋼兩者的耐蝕性質對等性。透過金屬合金成分分析、金相與微組織觀察、含氯離子環境的耐蝕性質測試、不銹鋼抗孔蝕當量值計算等實驗方法，綜合分析結果證實，高鉻、無鎳及鉬的肥粒鐵系445不銹鋼，其耐孔蝕性能與沃斯田鐵系304不銹鋼相當，具有取代304不銹鋼的潛力，可做為降低成本兼顧耐氯離子孔蝕的最佳材料選擇。

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。

市面上中小型風力發電機的蓄電池使用鉛酸電池，此電池兩極浸在同一電解液中，不斷充放電之後會有再結晶問題，使電池壽命縮短而不環保。為求「環保」，我們發現了可以改善此問題的電池──逆釩流電池。 此電池現用的質子交換膜多由Nafion®公司製作，雖廣為使用，卻因釩離子滲透率高而效率不佳，而萌生一種想法：可否找到更好的膜呢？ 參閱文獻後，發現以聚醚碸樹脂（PES）、磺酸化聚醚醚酮（sPEEK）為材料的膜很有潛力。前人研究兩種材料比例差異，未以其他因素進行實驗。此報告主要以不同帶電程度──磺酸化程度的sPEEK製膜改良並探討。 在製作並測量各膜的物理性質後，因為膜的帶電性，配合其差異穿透的特性，進而提出將此膜用於更環保的電池──海水濃差電池。

在偶然的機遇下，我們原為盛裝泥狀銅而放在負極下的小瓶子，播成了美麗的〝銅〞樹 銀花。自此開始研究操縱的方法及原理，我們改變不同的變因，包括電解液濃度、電極材質、 液面高度、電壓、電解液溶質等因素，並且探討這些變因對銅樹現象的影響。

本研究所得之最佳條件將碳酸鋰與氧化鈷以6:1的莫耳比合成非勻相催化劑鈷酸鋰，鍛燒溫度為900℃，鍛燒時間4小時，醇(甲醇) 油(大豆油)莫耳比值24，使用6wt%的催化劑，以攝氏65度的溫度反應2小時，可得出高達98.4%的轉酯率。

在六上自然課第三單元「防鏽與防腐」的鋼棉生鏽實驗，我們發現水、鹽水、糖水、食用醋產生的鐵鏽顏色各異，為了找出影響生鏽顏色的因素，便著手進行一連串的實驗研究。結果顯示：溶液的種類、pH值、濃度以及生鏽的時間皆會影響生鏽的顏色，而且不同顏色的鐵鏽與磁鐵的吸力強度也不同。

本研究是利用液晶的光學紋理圖像，測量水溶液中牛抗體的存在。我們先以HSA做為實驗的基礎，來了解此液晶感測系統的特性，以及測量一些基本數據之後，再將此系統進行檢測牛抗體的研究，由於液晶容易受到周圍環境的變化而改變其排列方式，而其光學訊號也會隨之改變，若溶液中的牛抗體濃度達一定程度，即會產生特定的光學訊號，我們在本研究中使用毛細管作為觀察的基板，藉此成為便於觀察的感測系統。