化學科

帶著興奮的心情上分組活動課，因為老師要教我們做蛋糕，首先老師把蛋白、蛋黃分家，接著拿打蛋器打蛋白，幾分鐘過去了，同學們驚叫著：「好神奇呦！」蛋白有了變化，「變得好像棉花耶！」同學們七嘴八舌說著，老師笑著問我們想不想知道原因？同學們都說想，老師神秘的說，改天帶我們一起探討這神奇的「出奇蛋」，好奇怪呦！這麼小的個蛋，居然也能變化冬端，實在不可思議。

經過本研究發現分子量大的PVA流動性小，較為黏稠，市售膠水應該是使用較高分子量的PVA。設計測量方式來記錄交聯作用後的流動性、回縮性、沾黏性和出水性。發現PVA醇解度較高做出的史萊姆流動性較小，回縮性也較小，PVA分子量越大時，產生的史萊姆流動性越小，回縮性越大，越不沾黏。水分越多時，流動性越大，回縮性越小，出水性越大，沾黏性越大。硼砂量越多時，流動性較小，回縮性較大，出水性較小，沾黏性較小。與市售史萊姆性質最接近的成分為水重是PVA重的22-24倍，硼砂重為PVA重的0.08～0.11倍。硼酸根需在中性到鹼性的環境下，才能與PVA溶液產生交聯作用，且在已有交聯作用的史萊姆中加入酸性溶液會讓交聯作用破壞，而變回液體。

高中二年級下學期化學課本中的第七章：反應速率；其中有一項實驗是過氧化氫反應後變成氧氣，以二氧化錳當作催化劑，來加速反應的進行而產生氧氣。照理說反應完成後所集到的氣體應該為純氧，而「純氧」應是無色無味的氣體，但是我們卻意外的發現反應後所生成的氣體有一種刺鼻的臭味，而我們試著推論其臭味是否為「臭氧」。而我們也設計了的實驗和自創的裝置來證實其臭味是否為臭氧，並且試著使用生物酵素來催化過氧化氫，也發現了一些意想不到的結果。這些以「臭味」作為出發點而推展的一連串實驗和推論，以下報告的內容將為您做最完整的呈現！

我們的研究透過自製椰子、棕櫚與橄欖三種性質差異性極大的手工皂，來探討皂垢的溶解與形成機制。實驗中發現只有橄欖皂垢在高溫的水中溶解率稍高，其餘都呈現難溶的狀態。檸檬酸雖對皂垢的溶解效果不錯，但會生成油狀皂渣。若改加入檸檬酸鈉，則可能藉由與鈣離子的結合來促進皂垢（脂肪酸鈣）解離，逆向形成脂肪酸根（皂液），等同於將皂垢的形成過程逆返回去且不會生成油狀物質。最後經過皂液的測試，發現將檸檬酸鈉加入皂體來減垢的可行性，結果發現「檸檬酸鈉手工皂」不只能減少皂垢，且有提升油脂乳化力與去污洗淨力的意外效果。因此本研究發現手工皂中添加檸檬酸鈉是解決皂垢的方法之一，且值得推廣。

因為現代人喜歡染髮，但是化學染髮劑會傷身體，那該怎麼辦呢？所以我們希望藉由這次的科展，能研究出較不傷身體的植物性染髮劑最佳的染髮條件。為了讓染髮效果較好，我們設計了很多的實驗，例如有關調染劑用的溶劑比例及種類、黑髮及白髮的染色效果、染劑放置時間、染髮的次數、染前洗不洗髮、洗髮後的處理、洗後頭髮吹不吹乾、染時有無包裹保鮮膜、染時溫度高低、雙氧水的影響、只有染劑可以達到染髮效果嗎?…..等因素，來討論染劑對染髮的最佳條件。結果我們發現，要將頭髮染出最明顯、漂亮的顏色要遵守幾點原則：白髮染色效果較黑髮明顯；以 2 克染劑+8ml咖啡溶液來調染劑染髮效果最好；染劑放置時間越久，染的效果越好；染髮時間不必太久，大概 30 分鐘就會有很好的效果了；染髮後不要馬上洗髮；染前不要洗頭；如果染前要洗髮建議只用具鹼性的洗髮精洗就好，且洗後要把頭髮吹乾可提升染髮效果；染髮時包保鮮膜的效果優於沒包的，即在高溫下染劑較易被頭髮吸附；如果要以黑髮染髮的話，可以先用雙氧水褪色，且雙氧水濃度愈高褪色效果愈好；只有咖啡溶液是不能將白髮染色的。如果你遵守了以上幾點原則，就可以染出漂亮的頭髮了！

日常生活中，隨處可見被拋棄的廢鋁罐，這些廢鋁罐若任其自然分解反應，約需一百年的時間才能完全分解，是一種不易被分解的廢棄物。然而為了我們的地球及後代子孫，我們應竭盡所能地加以回收，所以在這次實驗中，我們試著利用很簡單的方法來回收廢鋁罐，並探討不同環境因素（例如表面積大小、溫度高低）、溶液的種類（例如酸、鹼）對鋁回收率之影響。結果發現影響明礬速率快慢有:1.冰水浴溫度的高低2.溶液是否達到飽和3.放置時間的長短尤其明礬結晶之冰水浴溫度在-２℃時，結晶析出量可高達7.225 克；硫酸濃度在9M 時, 鋁的回收率最好，為83.2％。另外我們也觀察得到的明礬晶體，發現它為透明八面晶體。所以只要我們有心愛護環境，致力於廢棄物的回收,善用有效方法，將可達到資源的再利用, 減少環境的惡化。

Angesey島Great Orme's 頭嶼之間建設水庫和水門堰以提煉年產1仟噸鈾。(三) 日本去年計劃自海水提煉油，以補足該國鈾資源的缺乏和減少對進口的依賴，如果一切順利進行至 1990 年日本工廠將生產八千噸鈾足夠應付預計年需量的1/3。(四) 據報沿著挪威海岸至北極海之間 3×16 6m5/秒海流夾帶 25 萬噸鈾而日本海峽和美國Florida 州海峽也估計有更多鋪夾帶流動著。(五)工業上提煉鈾需大量的海水為原料，如果海水流動採取用抽水馬達型幫浦抽水人工方法，則抽水要消耗很多動能，因而幾乎艱以實現，設好利用潮汐或潮流修自然力量，假想在這種情況下需要開發合成化學藥品，此藥品須在海水 pH 值範圍內能大量吸附鈾，且對海水的溶解度要非常小（低），依此原則我們擴大進行檢索篩選具有鈾採取(吸附能力)強大且對海水溶解度小的各類化合物並且自行設計製造坦克型海水浸漬採取鈾器。

本研究是利用偏振片、量角器位刻度盤、雷射光為光源，以及生物用到的照度計為偵測器，組裝一個簡易且可靠的旋光度計。我們利用單位時間旋光度的變化量當做反應的速率，來測量蔗糖的水解速率，同時求出蔗糖水解反應的反應級數、速率常數﹙ｋ﹚。進一步，利用醣類的旋光度具有加成性之特性，找出不同混合比例時的旋光度，來追蹤實際蔗糖分解的每個狀態，並找出最後的平衡狀態，同時將蔗糖水解平衡的平衡常數﹙Ｋ﹚，及該反應的反應熱﹙△Ｈ﹚算出。結果顯示，旋光度與濃度有線性關係，而蔗糖水解反映對蔗糖而言為一級反應，反應的速率常數為5.17×10(min)，反應在催化劑存在下活化能約為1.29(J/mol)。當反應達平衡後，平衡常數在溫度為25℃時為38.00(M)，該反應的反應熱約為-152.67(KJ/mol)。

現時國民中學由於班級多，而實驗教室不敷使用，需在教室作示範實驗時，因實驗器材繁多，常有搬運不便之感，如將器具加以改良，可減少搬運時的麻煩，節省勞力和避兔器材的損壞。

水結晶的現象，不容易用肉眼觀察，我們利用水結晶降溫曲線的測定，分析得知開始結冰溫度、時間及結冰速率和水結冰的現象。並進一步有系統的研究不同的起始水溫的結冰現象，我們發現水的初溫在 60℃時會最快結冰，但結冰溫度、結冰速率(g/s)則與水的初溫並無明顯的關係，而是系統的降溫速率(℃/s)越快，結冰過程時間越短(g/s)，即結冰速率越快，我們也發現過冷現象越大，則延遲結冰時間(過冷現象持續的時間)越長。至於結冰外觀的部分，對拍攝的影像進行判讀和曝光率的分析，發現初溫不同的蒸餾水所結的冰外觀稍有不同，皆含有不同量的微小氣泡。冰塊中氣泡越多，透光性越差，此乃因延遲結冰時間短，水分子排列急促所造成；反之，氣泡越少，即透光性越好，則是因延遲結冰時間較長，水分子較能夠排列整齊。特別值得一提的是，初溫 60℃蒸餾水所結的冰透光性最差，更可證明延遲結冰時間越短，水分子調整至適當位置可用時間越短，往往造成結冰缺陷較多的現象。