化學科

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」。

市售螢光棒琳瑯滿目，其棒身主體分有內、外兩管：內管裝填強氧化劑，外管則有螢光發光物種及染料，而螢光棒的色彩多是由染料顏色所決定。利用氧化劑將螢光物種激發而放出能量，此能量以光的形式放出即是螢光棒的發光原理。為求螢光發光效益增加，添加不同金屬離子於螢光溶液中，發現A 族金屬離子、鹽類溶液中的陰離子對於螢光放射沒有直接的影響，而B 族過渡金屬離子在具有成對電子、反磁性質的條件時，能增強螢光強度；此外，純粹添加氨水亦可得到一強烈的螢光效果，此應與螢光物種結構剛硬化使強度增強有關。

在養殖池中絲藻的增長速度非常快，會影響魚苗的生長，造成漁民的困擾。若將其當作再生能源利用，不也是一種廢物利用的做法嗎？\r 本實驗利用絲藻培養的新菌種「YMJH 一號」，以自製微型雙槽式研究微生物燃料電池的產電效能。以8cm×8cm 半透膜取代價格而貴的質子交換膜、陽極置入台製生化棉及0.005M 葡萄糖當燃料，在陰極12mL/s 曝氣速率、陽極6 小時水力停留時間，在500Ω電阻下最大功率密為34.87 mW2/m2，超越參考文獻中最大功率密度。\r 在不同電極種類下，100cm2 碳織布當陽極、10cm×10cm 打洞碳串當陰極使內電阻大幅降低，因此得到最大電壓為0.63V 而最大功率密度提升至79.38 mW2/m2，超越歷屆科展作品的最大電壓0.09936V、最大功率密度1.9745 mW2/m2 ，甚至是參考文獻最大電壓0.416V、最大功率密度32.9 mW2/m2的2 倍產量。

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。

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。

在吾人教學過程中，有關酸鹼滴定方面，一般高中教材均未提到多質子酸（鹼）的分化滴定，如雙質子酸，順一丁烯二酸，以強鹼在水溶液中滴定，可以明顯地分出兩個當量點；硫釀為雙質子酸，應可分出兩個當量點；磷釀應會產生三個當量點，但根據文獻知，在水溶液中磷酸僅可求得兩個當量點（因磷酸的第三個質子在水溶液中極難游離）而磷酸僅得一個當量點（因 KA1很大，KA2=10 -2 亦頗大）此二種酸若改在適當的非水溶劑中進行滴定，是否能求出磷酸的第三個當量點及硫酸的第二個當量點？又，不同強度的釀或鹼行滴定時，達當量點的PH值皆不相同，若將兩種或數種小同強度的酸或鹼液混合，是否能在不同的 PH 值下，分別被滴定出來？所混合的酸和鹼液，其 PKA，或 PKB。差值在何範圍內可被分別滴定出來，而得一明顯的酸鹼分化滴定曲線？而且有些酸或鹼當其強度太弱時，無法在水溶液中被滴定出來，若改在適當的非水溶劑中進行滴定，是否能得較明顯的當量點？以上這些問題，促使我從事以下的探討：

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。

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。

醬油為國民用活所不能缺乏之調味品，具有歷史淵源；周禮天官篇：「膳夫掌王饒、食醬百有二十甕。」史記；「通都大邑，醢醬千甕，此干乘三家。」1 今隨生活水準的日漸提高對調味料之選擇亦愈精細，不但要滿足色香味必要的物理條件外，尚需注軍營養素的質、量等化學醫療。據目前製造醬油後之醬渣，經分析結果；殘留蛋白質甚多棄之可惜。若作為飼料有過鹹才嫌。用於肥料，影響上壤pH 值。背時，曾使之灰化後，收回盒鹽。無論如何，在經濟價值上，殊堪可惜。若能改善製造方法，使蛋白質利用率折高，當可降低成本，增加生產。此為當前工商業所重視的問題。本研究即針對對問題，以不同方法製造醬油，再分析成品及醬渣中蛋白質的含量情形，以明瞭何種製造方法最為有利。

整體而言，今年之水準較去年高出甚多，尤其高中組，取材也相當生活化，但是，仍有些 缺點宜待改進： 一、國小組： 二、有些作品之結論，祗展示數據，沒有作簡略說明。