化學科

聚丙烯酸(PAA)是尿布中吸水成份，我們發現其結構上的羧基能螯合Ag＋，並成功利用甲醛將Ag＋還原成奈米銀。但我們意外發現螯合Ag＋的PAA白色粉末在沒有其他還原劑存在下也會漸漸變成黃色，與「利用甲醛還原製得的奈米銀」顏色十分相似。本實驗即揭開此粉末變色真相，希望能在不使用額外還原劑下，直接以PAA將螯合的Ag＋製成奈米銀，不僅具環保與實用價值，更能使奈米銀製程朝向綠色化學。我們透過水溶性聚丙烯酸鈉(SPA)在均相中進行變色機制探討及影響變因的研究，找出有利的反應條件，再應用於PAA。研究證實PAA能將螯合的Ag＋同步還原成奈米銀，反應機制與檸檬酸鈉作用模式相似，而提升濃度、溫度或照光有利於反應，酸性條件則不利，照各種色光也有所差異。

(一)我們的化學課本第三冊第十四章第一節實驗14-1中，要我們”用定量的方怯來電解時，所生成物質的重量與電量間的關係，進而求得法拉第常數及離子的氧化數。實驗過程必須經過 L 配製電解液（ CuSO45H20 及 AgNO3）, 2.試裝電路，調整電阻器使安培計指在 0.1A 上，3.取下陰極片（ cu , Ag )。依次用稀硫酸、蒸餾水、乙醇及丙酮清洗。4.夾取洗淨之陰極片在烘箱內烘乾。5.夾取乾燥之陰極片分別”用天平精確稱重”，並紀錄之。6.掛陰極片於電解槽內，接通電路，”電解約 l 小時” 其時間之調整電阻器，保持 0.1A。7.1小時後夾取 1 陰極片依次用蒸餾水、乙醇及丙銅洗淨，且要以不可將晶體烘失。8.再入烘箱乾燥。 9.再用天平精確稱重，紀錄下來。10.依據實驗數據，計算法拉第常數及離子的液化數。以上是課本上的指導手續，我們也曾照著做過，不過做一次前後需要兩小時。由於第一次做這樣複雜的實驗，一切都是亂糟糟的。最後計算完畢，其誤差之大，實在叫我們臉紅，自信心完全喪失了！(二)我們的物理課木第一冊第二章第四節中，曾要我們自製微量天平。我們也按照課本做了，而且很好用。如果能把微最天平用在上述的化學實驗中，不僅可以節省時間，而且也因為是用微量天平來測量，結果一定比較準確。經過老師的同意和指導，我們就幹起來了。

同樣是茶，為什麼茶的顏色、味道、香氣皆異？為何茶水顏色會變？於是我們實地參觀台大茶園及凍頂工作站，採集、試驗、觀察、探討茶樹的栽培與製造技術，認識茶葉種類與發現其成分，透過實驗了解不同溫度茶水變化；又將泡好的茶水置於不同溫度之恆溫箱，比較茶水顏色，並用光電比色計測得吸光值數據，探尋茶水變色因素與原理；最後試製紅茶菇，老師試飲、敷臉，黑斑略減，我們覺得好玩又有趣，對「茶」也有一番新認識。

我們在國中化學課本第三冊14-3中學習到各種電池，並經老師介紹知道有些電池是以稀硫酸微電池溶液，硫酸具酸性。台灣盛產國菜而大部分的果菜均具酸性，於是我們就想到利用各種果菜的含酸性溶液來製作電池的研究，我們將這些蔬菜水果製成的電池稱為「果菜電池」。以達到「就地取材」「學以致用」提高同學對化學科研究興趣，增進學習效果。

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。

第四章時，學到結晶法可以分開溶質與溶劑，但是分離效果如何呢？並沒有進一步討論。第八章討論晶體形狀時，知道不同的離子化合物，有不同的形狀，例如食鹽NaCI是正立方體，但是此形狀是否一成不變？形狀是否會受其他離子的干擾呢？向老師請教的結果發現學長們已在進行實驗，正因高三功課繁忙而暫停，於是我們欣然繼續接下棒子。

甘蔗渣中含有豐富的木質纖維素，其上的官能基可以吸附重金屬離子，我們在此研究中找到適合甘蔗渣吸附Cu2+的最佳條件。在一次實驗中，我們偶然發現甘蔗渣溶液中的有機物能吸附Cu2+，而碳粉能將有機物吸附，利用這點特性，能大幅提升Cu2+的吸附率。在經過兩道程序的吸附之後，20ppm Cu2+(aq)中Cu2+的吸附率大於99%。

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。

我們用環保的「紙」來製作環保紙吸管，使用洋菜液體浸泡後冷凍與冷藏，讓紙吸管具備防水功能，也增強耐用性。我們用道林紙和粉彩紙製做紙吸管的主體，和市面上的塑膠吸管比較，在掩埋實驗中，自製的洋菜紙吸管明顯在土壤中分解；而塑膠吸管完全沒有分解；耐折實驗中，洋菜紙吸管每個都超過140個華司，塑膠吸管平均只能耐97個；在垂直耐壓實驗中，洋菜紙吸管每個都能承受15kg以上的重量，而塑膠吸管只承受不到10 kg重量；在燃燒實驗中，塑膠吸管在燃燒時，會發出難聞的惡臭，但洋菜紙吸管不會；戳洞實驗裡，道林紙有洋菜冷凍的，刺破飲料杯保護膜的效果最好，其他，用來吸取珍珠、吸水和耐輾壓等實驗中，自製的洋菜防水吸管都不輸市售的塑膠吸管。

本研究自製二氧化碳溶解度測量裝置，探討【一】物理性捕捉：在1013百帕的壓力、26°C的溫度，每升水溶解0.7升的二氧化碳。氣體飽和溶解度隨食鹽水、糖水溶液濃度增加而減少。壓力增加、溫度降低，會增加二氧化碳在水中的溶解度。【二】化學性捕捉：二氧化碳溶解度隨氫氧化鈉及氫氧化鈣水溶液濃度的增加而提高，溶解度受水溶液酸鹼性的影響－鹼性的溶解度＞純水＞中性鹽類、酸性。二氧化碳溶解度隨水溶液中解離的離子濃度與離子電荷密度的增加而下降。菠菜的溶解度比自來水高。【三】生物性捕捉：以六種小盆栽植物在密閉容器中，因光合及呼吸作用所產生的二氧化碳濃度變化，經測試計測量可達277ppm，每日二氧化碳吸收、排放的循環量維持平衡。