化學科

家鄉河川受到重金屬汙染的消息引發我對於改善重金屬汙染水進行研究的興趣。在這個實驗中，利用乾燥的橘子皮、檸檬皮、香蕉皮和花生殼作為吸附水中重金屬的物質，利用綠豆發芽率作為檢測水中重金屬離子是否減少的指標。結果發現受到重金屬汙染的水使綠豆發芽率降低。以果皮處理受污染的水一段時間後，發現果皮對於某些重金屬具有吸附的作用。其中，橘子皮對於鈷離子和鎳離子的吸附效果最佳；檸檬皮對於鈷離子、鉛離子和鎳離子的吸附效果較佳。香蕉皮對於鉛離子、鎳離子和鋅離子的吸附效果最好；花生殼對於銅離子的吸附效果最佳。但是，儘管果皮可以吸附重金屬，但大部份以果皮處理過後仍然無法使受污染的水恢復到未汙染前的狀況，所以避免人為汙染，才是解決汙染問題的根本之道。

白華是生長於混凝土中孔隙的鹽類晶體，但確切影響其生成量及速率的機制仍未可知。為探討及分析不同因素影響晶析與實際上壁癌的晶體結構，我們以混凝土試片浸泡於漆料中常含的有機溶劑中，並測試市面上販售之多種防壁癌之漆料塗抹於混凝土試片上之效果。除此之外，更蒐集現實生活中所產生之壁癌，且針對上述有鹽類晶體生長之試片採集之壁癌進行顯微照相以及成分分析。結果發現，水泥比例造成的裂隙大小、有機溶劑的黏性會影響毛細作用與水泥析出，而防水漆料則能在短時間內抑制水分滲入。顯微照相顯示，在各種鹽類中，硫酸鹽的小顆粒較易析出至表面，是現實生活中的主要成分。我們期望將控制上述有利於白華生長之因素，應用於有效抑止壁癌的生長。

去年我們發現洋菜在理化實瞼上有許多妙用，經過研究後，所提出的報告，「洋菜的妙用」獲得全國科展佳作獎，一年來我們又陸續發現洋菜製成的活塞還可以有很多廣泛的用途，所以今年我們的作品是「洋菜活塞與氣體的P.V.n.T.及O2、呼出氣體、CO2 含量的探討」。

中秋節晚上，全家人在陽台上烤肉，大家一邊吃肉片，一邊喝汽水，真是非常愉快，但快樂的日子總是過特別快，一下子夜就深了，經過媽媽的催促，大家匆匆收拾一番，就上床睡覺了。 第二天放學後，我到陽台幫媽媽整理昨晚未清除完的垃圾，突然間！我發現昨晚留下的一杯維他露 P 汽水，它的顏色竟然變了，怎麼會這樣呢？我的心裡真是充滿了疑問。 於是，我將這個問題請教老師，只見老師笑著說：「其實這是一個有趣的老問題，往年曾有同學研究過這個問題，但內容都不夠深入，你們如果有興趣，大家可以一起來做更深入的研究。」後來，在老師的指導之下，我們經過一個多月的努力，終於有了一些成果。

本研究從天然的蔬菜、水果，以及可可、咖啡、茶等沖泡飲品著手，確認可可具有絕佳的抗氧化能力，而天然可可豆需經發酵、烘焙等程序後，其抗氧化效果才顯著。 「無糖、無鹼化」之天然可可粉為主要實驗素材，並以間接碘滴定法測定其抗氧化能力，研究結果顯示，沖泡可可粉的濃度越高，抗氧化效果越好；以高溫水沖泡可可粉釋放出較多的可可多酚，亦能增加抗氧化力；在可可飲品中添加物質，常見的加糖、加奶皆無法增加其抗氧化能力；而市售可可飲品因含添加物較多，其抗氧化能力未如純可可粉來的顯著。 因此，寒冬中，自己動手泡一杯熱可可，以高溫沖泡純可可粉，不加糖、奶等添加物， 直接品嚐香純原始的可可風味，是個不錯的養生保健選擇。

從一個科學展館的器材引發出一連串探究的實驗。實驗中，對兩片金屬之間產生電能的各項因素，做了持續性的探究，尋找金屬發電的機制，作品最後以裝置的再應用，及環保金屬電池的延伸性製作，作為研究總結。

在凝相那章當老師講到液體正常沸點時，告訴我們許多非極性液體之莫耳汽化熱直接比例於正常沸點，此規律性稱為特魯頓法則（ Trouton ' 5 Rule ）。又溶液蒸氣點下降溶液沸點上升均與溶質之濃度有關，此規定性稱為拉干爾特定律（ Raoult ' 5 Law )。在凝相鍵結 中講到氫鍵時告訴我們氣鍵對沸點與莫耳汽化熱均有影響，因此我們覺得懷疑極性分子如 H2O 與 C2H5OH是否亦能遵守特魯頓法則？含有必 C-O-H及 OH 基之有機物溶于非極性溶劑是否亦能遵守拉干爾特定律？為了滿足我們的好奇心因此決定做這個實驗。

從國中開始，我們做過許多電解實驗。我們發現一些電解質水熔液電解僅靠電解質導電致使水電解；而有的卻能連電解質本身都氣化還原，而水亦電解。 然草酸水熔液電解又會產生什麼呢？於是便自行動手做；又發現以鋁為電極電解會發光，更值得加以研究探討。 人才、知識、技術、設備的缺乏，使此次研究分外艱辛，不過仍希望藉科學展覽達到研究相互交流的目的。

鑑於今日飲水機的廣泛利用，而其衛生問題並不為一般人所重視，報章雜誌亦乏報導。試問：其可靠程度如何？是否連到衛生標準？由此而引發吾等實驗之動機。

在本研究，我們設計了一套「可定量式排水集氣法實驗裝置」，並以標準氣體流量計校正，證明其操作簡便、精確性佳。同時，藉由過氧化氫(H2O2)製氧的實驗，對催化劑影響反應速率進行定量探討，確認二氧化錳(MnO2)和碘化鉀(KI)為過氧化氫分解反應之正催化劑，而苯甲酸(C6H5COOH)則為負催化劑。其次，進一步探討食品中殘留H2O2的問題，並討論常用烹調配料對H2O2分解的影響，結果發現味精、醬油、食鹽無明顯催化作用、白醋為負催化劑；而老薑、芹菜、青蔥、大蒜、辣椒等五種蔬菜類配料均為正催化劑，其中尤以老薑和芹菜之催化效果最佳。此外，我們也發現蔬菜類配料的主要催化作用是「酵素」，而非文獻中所認為的鐵類礦物質。