化學科

找沒用過的指示劑試測沒檢測過的東西。從教室取得氨水和一點點的鹽酸，一滴滴稀釋一次次測廣用試紙的色樣，調出pH 0-14的標準水溶液的配方。建立每日檢測穩定模式，獲校園內年度最佳新指示劑，豔紫荊、紅鳳仙花、繁星花。拍試管內色樣製成秋冬酸鹼色階表。進而參考第46屆全國中小學科學展覽作品，改良不晾乾試紙，應用新發現濕試紙的靈敏性，改雙頭棉棒成濕試棒，用於檢測器材的變因，縮短實驗時間，突破「花青素並不是水溶性」《蔡尚恬、蔡振章 (民93.09) 楓葉變紅了--- 天然色素的顏色化學 科學發展，頁56》藉由濕試紙和劃開後的護貝膠片2*4cm，加持花青素與油脂反應的可能性，我們發現等水光、油光稍退判讀試紙，實驗加熱、炸油在指示紙上顏色有酸性反應。

在觀察活動中，我們發現醉芙蓉花瓣會隨著時間改變顏色。早上時是白色的，中午變成粉紅色，下午又變成紅色。我們想要知道醉芙蓉的變色原因，於是展開研究。我們透過不同操縱變因的實驗，如陽光多寡、不同燈光、色光、水溶液、溫度、氣體等，並利用自製色卡判別花瓣顏色，作為實驗結果。我們發現二氧化碳和低溫會明顯的減緩醉芙蓉的花瓣變色速度；而紫色光則能加速花瓣變色。我們也在實體顯微鏡下觀察花瓣變色狀態，發現存在花瓣上的色素類似指示劑，分泌後接觸到花瓣上的酸性物質使花朵變紅。

本研究以還原力檢測法—DPPH自由基清除力、普魯士藍生成量，探討手搖飲常用添加物是否會破壞茶湯抗氧化因子。我們將添加物分成三類：醣類(果糖、蔗糖、蜂蜜、黑糖)、豆奶類(牛奶、豆漿)、鹽類(食鹽、檸檬汁、醋、小蘇打、海藻酸鈉)，結果顯示大部分醣類、豆奶類及海藻酸鈉(爆爆珠主成分)具有降低兒茶素、咖啡因及茶胺酸的抗氧化能力。進一步推論，醣類會阻礙抗氧化物與自由基的結合，而蜂蜜的另類成分(多酚、黃酮類)則提升抗氧化力；酪蛋白、大豆蛋白易與抗氧化物鍵結而削減抗氧化力；鹽類解離時得失電子應可抗氧化，然而海藻酸鈉的多醣體又可能造成氧化的角力。因此，建議未來盡量避免添加醣類、豆奶類與爆爆珠於茶飲。

百香果皮、菇類和茭白筍殼為常見農業廢棄物，我們從百香果皮萃取出果膠，菇類萃取幾丁聚醣，改變幾丁聚醣與果膠的比例合成不同複合物，測量對水、油及染料的吸附，當複合物果膠的比例增加，吸水和油的比率會上升，亞甲藍及甲基藍均以物理吸附為主，隨果膠添加量增加，亞甲藍在1:3後低濃度有化學吸附；將不同纖維長度的茭白筍殼製成紙作為基材，複合物塗佈在紙上測吸水、吸油和作用力，當筍殼紙纖維越長拉力會越大，但厚度也越厚，故應力反而越小；筍殼紙添加複合物後吸水和吸油性質會受到共同的影響，吸水和吸油率在複合物1:5時最佳，而筍殼纖維1cm>打散；筍殼紙添加複合物後打散纖維的拉力有明顯提升，但筍殼纖維1cm則無明顯提升。

國二上學期進行雙氧水分解製造氧氣時，有些組別經常發生吸濾瓶內壓過大，反應液體上升至薊頭漏斗頂端，同時會有噴出來的危險景象，而重金屬錳若處理不當則會造成嚴重的環境汙染，因此我們想改良實驗裝置和使用的藥品，使實驗變得更安全又環保。我們改用氯化亞鐵為催化劑，當加入2.50毫升的雙氧水後，只需4.0秒即可收集260毫升的氧氣，其反應速率較二氧化錳的反應速率增加了7.6倍。而使用針筒結合三向閥的方式能避免混和液體噴出的情況，因此改良後的實驗確實可以取代現有國中課程中的裝置，讓實驗變得環保與安全。實驗裝置改良後測試不同濃度雙氧水的分解速率，不同濃度雙氧水與其分解速率關係圖中的趨勢線段呈斜直線，即分解速率和濃度成正比關係。

[濃度] H2O2隨濃度越高，頭髮褪色越快，表面殘留越多，張力越小；雙氧乳對頭髮的影響比雙氧水大，推測是乳狀易附著在頭髮上反應。 [時間] 1、染髮時間越短，表面殘留H2O2越多。 2、頭髮放置時間越短，H2O2表面殘留越多，六小時後會開始減少。 [酸鹼值] 中性到鹼性的環境讓雙氧水較完整反應，使H2O2表面殘留減少。 [實驗應用與推論] 1、利用濃度檢測計找出H2O2表面殘留越多時，Arduino讀數越大，其線性方程式為y = 3.0306x - 144.33 2、實驗發現較佳染髮環境是使用6%的雙氧乳，染髮過程在半小時至一個小時之間，調整染劑在中偏鹼。而染髮後在六小時內先清洗，會使得H2O2表面殘留較小且有一定的染髮效果。

本實驗以畜牧業廢物牛糞做為吸附重金屬之材料，並以常見之重金屬銅作為吸附對象。在研究中顯示以氫氧化鈉為處理液純化牛糞纖維效果佳，且能有效提升牛糞吸附重金屬效果，在研究中發現每克經過鹼處理之牛糞對銅離子之吸附量高達1805.3毫克，並能夠將1000ppm 50mL之銅離子溶液中的銅離子幾近完全吸附，吸附率高達99％。此研究結果除大幅減少過去處理牛糞的耗時，並有效提升其吸附效果，使其更具移除重金屬之價值，且能有效減少重金屬汙染及畜牧業廢物汙染的情形。

此研究探討不經由其他複雜製程而直接以氧化聚合法將PEDOT修飾於不同結構與導電度的材料PEDOT/ TiO2、PEDOT/CNT、PEDOT/XC-72作為直接甲醇燃料電池(DMFC)的觸媒載體對其發電效率與觸媒品質的影響。本研究比較以不同奈米材料作為PEDOT修飾的材料對於穩定觸媒的效果以及觸媒性質的影響。 研究結果發現，經PEDOT修飾的奈米材料在甲醇的氧化電位數值表現上與觸媒品質高於未修飾者，顯示出本實驗加入的修飾藥品與實驗方法有助於提升直接甲醇燃料電池的工作效能，將來可被運用於燃料電池上。

從學姊愛玉凝膠研究的激發到媽媽魚鱗凍製作的偶然，引發想要研究魚鱗片凝膠條件及情形的動機。主要發現有如後幾項：加熱加酸再冷藏才容易使魚鱗麟片溶液凝膠；加熱時間越長，鱗片會變越輕，溶液的凝膠情形越硬；溶劑濃度越酸，鱗片會變越輕，溶液的凝膠情形越硬；加熱加酸再冷藏的條件相同時，虱目魚鱗片糯米醋溶液最快凝膠，其次是烏魚鱗片糯米醋溶液，最慢的是吳郭魚和鱸魚鱗片糯米醋溶液；虱目魚鱗片凍最硬，其次是烏魚鱗片凍，最軟的是吳郭魚鱗片凍和鱸魚鱗片凍。

本研究自製螢光電壓器測量螢光電壓，以電壓大小推論蔬果中螢光物質含量，我們利用紫外光照光蔬果內螢光物質放出綠色螢光。研究目的在探討影響萃取蔬果中螢光物質的放光因素及檢測燈具中的紫外線強度。研究結果顯示，蔬果螢光物質含量以紅蘿蔔最佳，蔬果螢光物質在油中或油泥中較在水中相對穩定;。小蘇打對蘋果及石灰水對紅蘿蔔萃取有提升的效果，冷凍儲存有助於蔬果螢光萃取與保存，低溫時螢光亮度較佳，建議可利用冷凍分離法提升萃取蔬果螢光物質的效果。本研究也利用萃取的蔬果螢光物質量測家中不同燈具的相對紫外線強度，並可作為太陽光紫外線強度的估測。