化學科

追本溯源找到伏打當時發明出的伏打電池，我們開始就追尋研究伏打電池之旅，一一找出水溶液導電的答案，伏打電池具有環保、省電節能又減碳的特性。因此我們使用常見的飲料進行研究，實驗變因有不同水溶液(電解質)、不同材質的金屬片、不同材質的鹽橋、不同排列的組合層疊，都可能影響電池電壓的因素，進而發現不同的金屬和鹽橋層疊而產生的「電位差」而有不同的電壓和電阻，特別的是我們發現堆疊的【鋅+不織布(食用醋)+銅幣】層數越高，產生的電壓就越高，但是堆疊到一定的層組數後電壓會開始下降，所以堆疊層組數越高，電壓不一定會越高，有一定層組數的限制；同時發現每組電池的續電力，也會隨著鹽橋的溼潤度減少而持續下降。

我們發現了一個有趣的實驗，丙二醇液滴在處理過的載玻片上會像小蟲一樣互相推擠追逐。設計實驗去了解這樣的現象，探討的變因包括液滴的大小、液滴間起始距離、濃度、濃度差、其它溶質、還有可能的原因。我們主要的發現包括 一、 大小液滴都可能會發生，但模式會有一些差異。 二、 丙二醇液滴一開始邊緣的距離不能太遠，超過4mm以上就可能會失敗。 三、 高濃度時不易發生，低濃度比較容易發生。 四、 濃度差大和小的結果是不同的模式。 五、 不同溶質的液滴也可能會有類似的現象。 六、 除了丙二醇溶液還有乙酸、甲醇、乙醇和異丙醇也有類似現象，食鹽、氫氧化鈉、蔗糖溶液就沒有這種情形。 七、 液滴的蒸氣可能是這個現象發生的重要的原因之一。

本實驗探討luminol(又稱魯米諾、發光胺)- H2O2- K3[Fe(CN)6]化學冷光系統在不同氧化劑(H2O2)濃度、催化劑(K3[Fe(CN)6])濃度、pH值和溫度下，對luminol發光現象的影響，並加入奈米金屬(奈米銀、奈米銅、奈米氧化鐵)探討其在反應中扮演何種角色。我們以自製螢光偵測裝置蒐集數據，發現奈米金屬可作為此發光系統的催化助劑(catalytic promoter)，並進一步探討最佳濃度和溫度條件，其中奈米銀展現最佳的增強效果，同時討論奈米金屬增強發光的機制。

本研究是關於Lansoprazole一鍋化合成條件之探討。我們先以MBI和CMPTH合成初產物，再分別探討了氧化劑、反應環境以及催化劑對於產率之影響。經過實驗我們得知，過氧化氫為最佳的氧化劑，且在與初產物當量數比為3:1時效果最好。此外，反應環境實驗中， 0℃下、過濾前pH值為9，可使Lansoprazole合成產率最高。至於催化劑實驗，發現甲酸催化效果最佳，且理想催化量為和初產物當量數相同。依實驗結果，我們設計一套環保、經濟的Lansoprazole一鍋化合成法，期待未來可應用於更多Prazole類藥物的合成。

藉由實驗將科學知識與原住民傳統手工藝技術相結合。植物染布的歷史悠久，製作方式十分天然環保，本研究選用原住民用於染布的傳統植物「薯榔」做為染劑來研究。 本實驗發現以生豆漿為助染劑，清洗後布掉色不明顯，表示助染劑確實能幫助布料上色，而且使用溫度越高的薯榔染劑，染出的布顏色越深。再來使用媒染劑確實能使染布固色，使用不同pH值的媒染劑，布料會呈現不同顏色，例如鹼性澄清石灰水使布料近褐色、酸性醋使布料近黃色。布料浸泡染劑與媒染劑的順序以兩者分開先後使用較佳(先薯榔染劑，後媒染劑)。若染布髒了，以洗衣精當作清潔劑為佳，因為染布能維持原本色澤。最後，染布的晾乾方式以陰乾為佳，才能讓布維持原色而不易褪色。

「草籽糖」針對植物種子發芽時能轉化澱粉為糖，而在哪種狀況下，澱粉較容易化糖？實驗內容設計在小學生能完成的部分：草籽與澱粉的擇選；芽的部位；澱粉與芽的比例；進而探討環境的影響如溫度；光線；時間等因素，過程不時呈現看不見的、有趣的化學現象，草籽在過程中施了甜蜜的術法，糖在實驗中偷偷的變化著。

小時候因為藥苦，想用飲料蓋過，又聽說「藥苦可以配果汁」，但真的可以這麼做嗎？本研究以常見的制酸劑做為實驗反應物，透過與飲品溶解、與模擬胃酸反應後的沉澱量以探討飲品與制酸劑的相互作用關係；此外再以RO水、酸性、鹼性不同性質的飲品，分析制酸劑在不同飲品下對模擬胃酸pH值的變化。 研究發現：傳統飲料冬瓜茶在本實驗中對於中和胃酸有顯著、正向的效果。在與氧化鎂制酸劑搭配下，這個陪伴我們共同成長的台灣特有飲品具有相當好的中和能力！因此，根據我們的結果，多飲用冬瓜茶，不僅能使胃中的pH值提高，也能提醒國人重視這個古老的傳統食品！另外台灣人泡茶文化風行，若是服用固胃好制酸劑則搭配鹼性離子水或綠茶的中和效果也相當不錯。

本研究探討新型分子模板之製作，並分析台灣河川中最常見的四種重金屬(銅、鉛、鋅、錳)之吸附效果，亦利用各個不同變因(競爭吸附、pH值等因素)，比較分子模板分別在不同條件下的重金屬吸附效果。接著再結合磁顆粒之構想，製作出磁性分子模板。經由實驗測量後磁性分子模板重金屬最高吸附量可達95%，其重金屬脫附效果也可達83%。磁性分子模板中的磁顆粒並不會影響分子模板的吸附，不僅可加快分子模板的吸附及回收時間，更可以將分子模板做更有效回收利用。

蛋殼內約九成成分為碳酸鈣。實驗結果顯示蛋殼對吸附銅離子有良好的效果，蛋膜則無。我們為了提升蛋殼吸附銅離子的量與速度，做了六個實驗，分別改變不同溫度、轉速、蛋殼質量、顆粒大小、吸附材料及環境酸鹼度，實驗結果顯示，轉速及溶液酸鹼度對蛋殼吸附銅離子的量與速度並無太大影響。而蛋殼顆粒大小、質量及溫度及對於吸附銅離子有明顯差異，所以改變蛋殼質量與顆粒大小可提升吸附銅離子的量與速度。最後再以茶葉蛋、土雞蛋蛋殼進行銅離子吸附條件探討，並發現土雞蛋與雞蛋蛋殼對銅離子吸附效果較佳。

當兩金屬相接後置於電解質溶液中，經由測量兩端氫氣產生量，分析(1)僅一端金屬可與電解液反應時，電子的流動狀況。及(2)兩端金屬皆可與電解液反應，電子的流動狀況。藉此探討金屬還原力及反應速率對於電子流動的影響。 為進行定量分析，經過不斷嘗試錯誤，成功自製安全方便的排水集氣實驗裝置(圖7-1)進行研究。