化學科

提升生活品質降低廢棄物是當今重要課題，本研究欲建立製作可重複使用的擴香石標準化流程，模擬精油擴散及逸散的時間關係，並探討石膏表面的量子侷限效應。 實驗發現，氨水在擴香瓶中經由瓶口逸散到塑膠管內再擴散至與鹽酸反應，並不太符合格雷姆定律，一般網路及教科書中，擴散實驗皆以棉花吸附高濃度氨水與鹽酸，擴散效應明顯且產生白煙的時間短，本實驗以石膏取代棉花，材質改變的情況下，氨水經由石膏逸散到擴香瓶中會受到量子侷限效應(QuantumConfinementEffect)的影響，而拉長逸散的時間。 實驗得出以50g石膏粉混合21ml水的比例製作出的擴香瓶，吸收氨水的容量最大，此為擴香石的最佳比例，且在溫度14－30℃的狀況下，氣體擴散效果最好，溫度越高，氣體擴散速度越快。

透過多次觀察焚火台的經驗，並發現這幾年大家開始採用比較環保的木質顆粒當作燃料， 在這次不斷的研究中，逐步發現自製木氣爐搭配木質顆粒燃燒的效果差異。我的研究共有七個研究目的，分別為木氣爐原理與材料調查、自製木氣爐、探討自製木氣爐外罐口徑大小對木質顆粒燃燒的影響、探討自製木氣爐內罐底層孔洞大小的對木質顆粒燃燒的影響、探討自製木氣爐內罐上層孔洞大小對木質顆粒燃燒的影響、探討自製木氣爐內罐上層孔洞排列形狀對木質顆粒燃燒的影響、經參數優化的自製木氣爐及改良裝置的比較。隨著一次又一次的實驗，漸漸發現一些問題，在實驗中試著改良我的木氣爐，最後藉由數據分析，做出一個最適合搭配木質顆粒燃料的野炊木氣爐。

本研究利用蝶豆花果凍進行電解。透過將電解質水溶液製作成果凍的方式，使溶液具有固定的形狀，不會隨意流動，且利用蝶豆花作為酸鹼指示劑，方便觀察電解時電極處所產生的酸性物質和鹼性物質，而酸性和鹼性物質讓指示劑顏色改變，藉此觀察果凍膠體內部離子的移動情形。透過電解蝶豆花果凍，能在電解實驗中觀察果凍明顯的變色，使人更加了解離子的流動方向，也能觀察電解實驗在電壓大小、電阻不同、路徑長短不同、同時有不同高低電壓在同一果凍時，離子的流動情形。我們發現電壓愈大，會使電解的速率加快，但是不會影響反應途徑。而在不同電壓中電解，離子會選擇往最高電壓方向移動。

目前正值疫情後時代食安及衛生與大眾的生活密不可分，日常所用之難以生物降解塑膠因環保及限塑法令應設法減量，故本研究冀望能實驗出市售保鮮膜之替代品。 研究使用醇沉澱法將回收之農業廢棄物過濾出果膠，再將果膠、海藻酸鈉、甘油、純水以比例1：1：4：100混合，可得不沾黏且易脫模之自製保鮮膜，再將其進行物理、化學性質、生物降解等測試，試驗其能於空氣中耐熱至少122 oC，會於85oC熱水中部份溶解；經黴菌生長測試13日發現其不會於空氣中生長黴菌；經拉力測試發現添加橘子保鮮膜拉力佳且優於PVC保鮮膜；經滲水實驗發現柚子果膠保鮮膜的滲水速度最慢；經掩埋測試三週後可完全降解，證明果膠保鮮膜可生物降解，對環境無害。

本研究以兩枚光柵（600條 / mm）、一0.5mW藍雷射光（450 nm）、兩台手機錄影偵測，搭配3D列印，利用自製螢光及吸收雙功能光譜儀，可迅速監控葉綠素的存在或分解，其中吸收光為排除雜訊，以光柵讀取450 nm的二次（second order）光，以Tracker軟體將光譜照片數位化。偵測一滴油30 μl的橄欖油的及時螢光光譜配合二次吸收光譜，分析2種品牌橄欖油中葉綠素遇熱分解過程，發現橄欖油中葉綠素遇熱呈現兩階段式分解。透射二次光隨溫度變化曲線，可用指數函數表示，揭示B牌橄欖油中葉綠素的熱分解係數僅為A牌的 (31.9/87.8) = 0.36倍，加熱到200℃保有21%葉綠素。橄欖油中的油提升葉綠素及類胡蘿蔔素的降解溫度。即時螢光光譜，顯示95℃時，A牌橄欖油中葉綠素含量是B牌的6倍。

由學校講座知道原來毛豆是黃豆的小時候，是同種植株。本研究目的是探討毛豆漿的營養成分。為了瞭解大豆生長過程，先進行實地踏查，再以自製不同品種的毛豆漿、黃豆漿與催芽豆漿進行實驗，本研究透過自製透光儀發現，毛豆漿的蛋白質含量與黃豆漿、催芽豆漿差異不大；利用本氏液檢測發現，與黃豆漿、催芽豆漿相比，毛豆漿中的葡萄糖含量略高，在總生菌數測試片上菌數較少；利用碘液檢測顯示，毛豆漿具有直鏈澱粉，易被人體消化與吸收，可以製作成毛豆粿製品。因此期許未來可以利用毛豆具有直鏈澱粉的特性，研發不同的毛豆製品，讓富含蛋白質與直鏈澱粉且營養豐富的毛豆，可以推廣給大家，擁有更多的應用價值。

本研究旨在加入五倍子、綠茶等天然材料以製作環境親和力高之鐵膽墨水。將自製墨水分為三代製作，以色差儀與軟體ImageJ測量顏色，找出最適化比例。綜合所有測量數據，自製墨水之最適化比例為五倍子100公克，水80毫升，硫酸亞鐵2公克，阿拉伯膠2公克，丙酮1.5毫升者，其特點如下： 1. 添加愈多五倍子，其顏色愈深，添加100公克五倍子K值為99%；市售墨水K值為95%。 2. 墨水加入丙酮，具有乾燥速度跟市售墨水相同及顏色變化微小的特點。 3. 五倍子墨水遇水不易暈染；單寧酸粉及市售墨水較無法防水。 4. 自製墨水顏色受日曬影響較小；市售墨水受影響較大。 5. 五倍子墨水筆跡較市售墨水具有良好的保存效果。

水中塑膠微粒嚴重危害生物的生存，本研究擬探討清除水中塑膠微粒的方法與原理，以制定清除的參考流程。先用油料吸附水中塑膠微粒，再利用鐵磁性吸油劑吸附含塑油料，最後用磁鐵吸起清除。研究分為兩部分探討，一、油料與塑膠吸附的情形與影響因素；二、吸油劑與油料的吸附效果。為了放大觀察塑膠微粒與油吸附的情形，用塑膠小圓片模擬塑膠微粒，並作為吸附效果的量化數據；用油層高度比例法來量化吸油劑的吸油效果；以燃燒法和促鏽法自製鐵磁性吸油劑，與市售鐵氧化物比較。結果發現，塑膠種類、油酸價、水溶液種類會影響塑膠與油料的吸附。以燃燒的鋼棉、鐵粉、四氧化三鐵作為吸油劑，進行三階段多層次處理可以節省成本，也減低水汙染。

上自然課時，曾觀察到鹽的結晶，也曾看過使用過飽和溶液長出結晶的影片，特別是硫酸銅晶體型態明顯且吸睛，激起我們研究的興趣。從硫酸銅的溶解度曲線知道溫度愈高，硫酸銅溶解度愈大，配置過飽和硫酸銅溶液後，藉由溫度的變化，可以得到硫酸銅結晶。首先配置濃度33.3%硫酸銅水溶液，經過濾後倒入培養皿中，以取得型態良好的晶體，再將晶體取出作為晶核，綁上釣魚線，放入濃度33.3%過濾硫酸銅水溶液中，盛裝容器改為燒杯並於上方加蓋或用保鮮膜封住，以防異物掉入產生雜晶。隔天若發現底部出現結晶，將此溶液加熱溶解，或再補充同濃度的硫酸銅水溶液，等待溶液降溫後再將晶核放入，七天內即可得到5公分長的硫酸銅晶體，以水晶膠包覆後達到保存效果。

竹筍為富含纖維及維生素的食材。在台灣竹筍收穫期集中，採收後容易失水老化，因此竹筍的加工保存就顯得十分重要。本研究針對水質、水溫、鹽濃度、陽光、形狀、糖濃度進行探討成功製作酸筍的條件。實驗結果發現水質以及水溫不是成功製作酸筍的條件；竹筍洗淨剝殼自然晾乾後絕對不能再碰水；鹽巴添加比例以１：100；溫度37℃最為適合，且切成絲狀竹筍為發酵製成健康酸筍的最佳條件。總結來說，製作酸筍的過程中添加鹽可以抑制壞菌生成，添加白糖可以幫助乳酸菌在發酵過程中成為強勢菌種，而整個過程必須在特定的環境溫度30度到40度區間才會發生，我們的實驗很好的複製乳酸菌生長適溫條件，並解釋其發酵條件與酸筍之間的連結。