化學科

本研究主要針對肥皂的製程以及天然清潔劑－茶籽粉進行分析比較，並得結合兩者的優點形成我們的產物－茶籽肥皂。本研究的重點主要分為五個部分，﹙一﹚針對理化課本上的肥皂實驗進行改良﹙二﹚收集市面的清潔劑資料並進行問卷調查﹙三﹚製作茶籽紛及茶籽肥皂﹙四﹚茶籽肥皂與其他清潔劑性質測試實驗﹙五﹚茶籽肥皂的問卷調查。

本研究主要探討影響果凍凝結的因素。在這個「飲食不安全」的環境裡，我們想自己動手做出安全又美味的果凍。製作「水果果凍」時，卻發現部分水果不能讓果凍凝結，因此我們想用科學的方法來測量，到底是什麼因素影響了果凍的凝結。 為了把感覺變成科學的數字，我們利用自製的「果凍耐壓度測量器」，找出口感最佳的口凍製作比例。 我們共使用十種水果來做水果果凍，十種水果中，只有「鳳梨」與「奇異果」無法讓吉利丁凝結。我們自己製作了十種水果酵素，發現鳳梨、奇異果酵素會讓果凍變很軟。

本實驗以市售本氏液與自製本氏液與葡萄糖、果糖、麥芽糖等還原醣反應，證明課本上以藍、綠、黃、橙、紅的顏色變化來顯示葡萄糖的含量多寡有誤。透過過濾觀察產物顆粒、濾液混色實驗、利用廷得耳效應以雷色光照射觀察產物顆粒大小、及溶液靜置、離心等實驗，發現藍、綠、黃、橙、紅顏色變化可能是奈米級(顆粒大小介於10-9~10-7 m)的紅色氧化亞銅，與藍色硫酸銅溶液混色結果，故不能以顏色變化來代表還原醣的多寡。若要定量葡萄糖，可由葡萄糖與本氏液反應的「顏色與反應時間關係對應圖」中，反應終點顏色(紅色)到達時間來定量葡萄糖。

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。

滲透作用對於生命的生存，非常重要。植物所需的水分，部分由滲透作用獲得；而動物則是藉由滲透作用調節體內液體和細胞間的水分；日常生活中，人們常利用滲透作用將食物中多餘的水分瀝出，避免食物腐敗，延長食物保存期限。當滲透作用進行時，溶液中的部分物質可以通過一層膜而到達膜的另一邊，意即這層膜是半透性的，又稱為半透膜。半透膜是一種薄膜，對於不同物質的通過具有選擇性。例如動物的膀胱膜、細蛋膜等。在半透膜二邊的溶液若有濃度差，水分子會自溶液濃度低區往濃度高區流動，即構成滲透作用。本研究利用蛋膜形成的天然半透膜，觀察滲透現象，並探討哪些因素為影響滲透現象的變因，藉以充分瞭解滲透現象。

綠豆芽中維他命C 合量甚多，其生長不受季節地域的影響，所以在蔬菜、水葉生長受限制的地域或季節，綠豆芽是一種維他命 C的主要來源，根據綠豆芽中維他命 C含量測定的結果顯示，在同樣日照的處理下，Cu++及發芽日數為影響綠豆芽中維他命 C含量的變因，由實驗結果顯示1.在適常﹝Cu ++﹞ 處理下可提高維他命 C的含量2.孵綠豆芽以第六天維他命 C 含量最高。

最近班上同學流行玩吹泡泡，有一天我買來的泡泡溶液用完了，便回家自己泡了一罐泡泡水溶液，結果發現吹起來的泡泡沒有比原先買來的多。我覺得很奇怪，硬把這個問題帶到學校與同學討論。有人說：「是不是你肥塵放的不夠多？」也有人說：「是不是商人的泡泡溶液中加了秘密原料呢？」於是，我們便一起研究這個問題，並請老師指導我們。

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。

蛋殼膜的主要成份是蛋白質，含有豐富的胺基酸，其結構上的特殊官能基胺基（─NH2 ）和羧基（─COOH）對金屬離子具有螯合作用，而且難溶於水。實驗結果顯示蛋殼膜粉對於帶正電的金屬離子(包括H+離子)以及食用色素，皆能有良好的吸附效果。此外我們發現H+離子與金屬離子存在著競爭關係，在較酸的環境下，即使銅離子濃度比氫離子濃度大100倍時，蛋殼膜粉仍優先吸附氫離子。蛋殼膜粉對離子的螯合能力比較為H+＞Cu2+＞Co2+＞Ni2+。以蛋殼膜粉螯合Cu2+離子而言，最小偵測極限可達10-4M。蛋殼膜粉螯合金屬離子與吸附色素的過程為一個可逆反應，利用較高濃度的酸性水溶液，使反應逆向進行達到再生，再生的蛋殼膜粉仍然具有螯合銅離子與吸附色素的能力。

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。