化學科

四年級時參加食農教育，於是展開了「芥菜探究之旅」。結果顯示： 一、不同濃度粗鹽對酸菜影響：粗鹽濃度越低，浸泡液酸性越強、酸菜顏色越偏黃、亞硝酸鹽越低。 二、 不同種類鹽對酸菜影響：粗鹽、低鈉鹽濃度越低酸性較強；粗鹽濃度越高，產生亞硝酸鹽越高，而低鈉鹽、精鹽濃度越高，產生亞硝酸鹽越低。 三、 不同方法對酸菜影響：傳統方法的酸鹼度，數天後變得較不酸。精鹽、粗鹽酸菜顏色偏黃色，低鈉鹽酸菜顏色偏暗綠。脫水率以精鹽最高，低鈉鹽脫水率最低。 四、添加養樂多對酸菜影響，醃製到10-12天時，亞硝酸鹽含量消失、酸菜 偏黃 。 五、有光的環境對酸菜影響，有光酸菜浸泡液越酸、顏色越黃、亞硝酸鹽越低。 六、粗鹽醃製的福菜，亞硝酸鹽幾乎為0。

本研究觀察海藻酸鈣膜的生成，發展以平面雙面交聯成膜方式，增強膜的韌性及滲透性，擴大海藻酸鈣膜應用性，開發為農業營養抑草膜。為讓海藻酸鈣膜有遮光抑草功能，混加茶渣茶單寧加鐵所生成的黑色素，或將咖啡渣混加入膜中，製成黑色海藻酸鈣膜，來取代普用的黑塑膠膜抑草蓆。除海藻酸鈣膜生成條件外，試驗雙面交聯成膜及雙（多）層膜的製作方式，及其滲透性。結果顯示，以茶單寧黑色素及咖啡渣製成的海藻酸鈣膜都可有效遮光、韌性佳、不易破損，具保濕性。期許後續將甘油加於海藻酸中，再加鈣交聯所生的成膜，具較高的滲透性，可添加肥料及營養劑於膜中，經緩釋放提供植物生長所需，既可抑草又可補充養分讓其生長，營造環境友善耕作的新模式。

本研究對三秒膠的最佳使用環境、防護措施及特殊用途進行了一系列的研究，發現三秒膠使用環境是在低溫且正常濕度下使用為最佳，若想要使黏著性更堅固，可在黏著時添加石灰粉以及香灰。而使用三秒膠時，事先塗抹凡士林或配戴PE材質手套都可有效保護手部避免沾黏，如果真的不小心沾到，則可浸泡於酸性水溶液或去光水幫助分離，且要避免使用棉質手套，因為其含有植物纖維，與三秒膠易發生化學作用產生高溫，造成燙傷。特殊用途有：滴在保麗龍上可防止液體流出、藉由三秒膠接觸植物纖維所產生的煙霧可檢測是否有殘餘的胺基酸、將三秒膠滴到植物纖維上，高溫可達將近200°C可以用來加熱食物、三秒膠加上香灰或保麗龍能修補破裂的瓷磚與非平面性的裂縫。

課本中的鋅銅電池，藥品用量大，鹽橋製作也較費時，製作完成後，又會面臨電流過小以及不穩定的問題，這種傳統鋅銅電池約能產生2mA左右的電流，並無法使毫安培計有明顯偏轉，但又會超過微安培計測量範圍。歷屆科展的改良方式，是提高藥品濃度，或將鹽橋以玻璃紙代替，又或是將硫酸銅硫酸鋅做成凝膠，這樣製作較費時且較不利於回收再利用。我們嘗試在歷屆科展資料中找尋影響電流的關鍵因素，再設計微型鋅銅電池原型。最後，我們製作出用量僅傳統鋅銅電池藥品用量 1/10，但電流提升數倍的微型鋅銅電池，能讓毫安培計偏轉更明顯、藥品能回收反覆利用多次電流不衰減、能驅動LED，能在低用量低濃度即能使微安培計良好運作，又便於探討各種變因影響的電池。

我們想從提升實驗室中長晶的效率，來製造漂亮的寶石。因此先從硫酸銅的長晶開始，將晶種移到用Arduino電路板裝設的半自動長晶儀器中，用程式去控制攪拌速度及溫度。經過多次的測試，了解長晶的各種參數，最後總結出最佳的長晶策略是：把長晶的溶液攪拌速度調低，加上每1.5小時的人工上下攪拌，從準安定區的高溫邊界57.5 ℃，每1～2小時以0.5℃階梯式的降溫方式、降到比不安定的邊界高0.5 ℃，以不斷創造最高的過飽和濃度。經過6小時，每小時長晶量越來越多，所以長晶的最後階段、每次降溫0.5℃是很關鍵的！接著我們將結晶系統改成氣泡式全自動的方式，使濃度可以自動上下左右混合均勻，因而提高了長晶量，使探索各種晶體的成長機制更有效率！

本研究以植酸為研究標的，探討植酸的氧化還原反應．實驗利用過錳酸鉀作為氧化劑加入硫酸和植酸，使過錳酸鉀由暗紫色轉為無色。無色過錳酸鉀顯示植酸能在硫酸作用下發生氧化還原反應。這次實驗可分成三個部分，第一部份檢測植酸和過錳酸鉀發生氧化還原的反應條件；第二部分利用分光光度計測量反應中過錳酸鉀的吸光度，以其數值判斷反應時間，再以分光光度計測量固定時間內過錳酸鉀的變化量（透明度），藉此進一步探討植酸與過錳酸鉀和硫酸在不同情況下的反應情形；第三部分深入探討過錳酸鉀與植酸反應的中間產物與可能生成物為何。

本研究源於對阿美族傳統服飾中使用的薯榔染料的興趣。傳統上，阿美族服飾以白色和紅土色為主，其中紅土色來自於薯榔染料。透過與長輩的交流，我們了解到薯榔染料不僅用於染色衣物和紗線，還能用於棉麻製成的魚網，增強纖維的韌性並抵抗海水腐蝕。 隨著太陽能發電技術的進步，特別是染料敏化太陽能電池（DSSC）因其製作簡易和成本低廉而受到關注。我們的研究旨在探索將薯榔染料應用於DSSC，取代或混合傳統化學染料，以期提高電池的發電效率和耐久性。這項跨領域的研究不僅致力於傳統文化的保存，也尋求可持續能源技術的創新途徑。

本研究主要探討垂直的馬拉哥尼效應(Marangoni effect)，應用於酒精溶液的翻牆逃逸現象。酒精裝入玻璃杯中，因杯內酒精溶液會沿著玻璃杯爬升產生「腳」，且杯壁上的酒精有著較大的蒸發量使表面張力變大，進而產生表面張力差，杯內表面張力較小的酒精會持續藉由「腳」往表面張力較大的杯壁酒精累積與上升，如同脫離地心引力般的向玻璃杯壁上移動。當杯中酒精溶液的液面較接近杯口時，液滴將逐間累積至杯口處，持續在杯口處藉由「腳」拉引並與杯口上的液滴相互結合，逐漸向杯口外圍累積，最後成功翻牆逃逸。後續實驗嘗試使用市售食用酒品、丙二醇和丙酮等各種不同溶液探討翻牆逃逸情形。在延伸研究中，從廣口瓶的瓶頸發現「腳」蒸散與拉聚會產生脹縮的呼吸現象。

用電導度判斷加入不同物質對清潔劑的影響，可瞭解到清潔劑濃度高低和電導度有著高度正相關，本實驗以推論電導度與實際電導度進行比較，發現清潔劑的清潔能力與電導度變化有關，電導度變大其清潔能力也會較高。清潔劑中加入氯化鈣和氯化鉀後電導度變化皆為降低，比較同族水中的陽離子，電荷數大或離子半徑較大時，其產生白色混濁的現象較為明顯，電導度變化也明顯下降，因此推論在含有高濃度鈣離子的硬水中或是含有鉀離子時，清潔劑的清潔能力會被降低，普通低濃度的硬水則影響不大。而清潔劑的濃度在20％以下加入小蘇打，則是能有效提高電導度使清潔力提升。

自製光度計作為溶液濃度大小檢量的工具效果媲美分光光度計。手機色彩APP以色碼值換算出歐式距離，找出其與濃度的關係，可作為簡易判斷濃度範圍的工具。 找出室內空汙游離甲醛的源頭，建議祭祀減香，非水性指甲油減少使用，水性乳膠漆使用較油性漆好。 將蝦殼再製成幾丁聚醣，將菜葉果皮製成環保酵素，兩者皆證實可捕捉游離甲醛，一次達成廢棄物回收再利用和捕捉甲醛二大目的。 小蘇打、幾丁聚醣、茶渣及蘋果酵素等可消除溶液中甲醛。 幾丁聚醣、蘋果酵素、蔬菜酵素、橘子酵素分別與乳膠漆混合，塗抺在牆面上，可捕捉游離甲醛；或將上述物質與輕質土混合可捕捉游離甲醛兼當裝飾品。幾丁聚醣凝膠製成濾網搭配自製空氣濾清箱可有效使室內游離甲醛濃度降低。