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化學科

吃我一顆水球-探討無瓶水製造方式和性質檢測

網路多種製作無瓶水方法,經操作發現不是每種方法可製作出內裝水球。所以我們研究找出海藻酸鈉水溶液與含鈣水溶液濃度組合及各項檢測。歸納出:1.海藻酸鈉水溶液應選擇0.5%~2%濃度;2.含鈣水溶液:氯化鈣水溶液濃度至少1%、乳酸鈣水溶液濃度至少要2%較易製作出水球膜;3.保存應浸泡於純水並置冰箱冷藏,連續200小時紀錄無瓶水的流失率可降至19%以下;4.物理測試發現1%海藻酸鈉水溶液所製造出的無瓶水球在耐壓、拉力及自由落體表現均好;5.化學測試無瓶水質都符合臺灣自來水公司「飲用水水質標準」之相關檢驗標準。 當飲完無瓶水後,水球膜在自然環境下日漸分解不占空間也不汙染環境。希望無瓶水的研討能喚起環保概念,減少塑膠瓶使用。

以U型管探討滲透之動力現象

藉U型管裝置,以賽珞芬透析只為界面,觀察流體滲透之動力現象。

利用試紙作陰離子系統性分析法之研究

為求陰離子分析法之簡易化以儘量少用試劑及少作分離操作之原則下考究了陰離子之此一系統性定性分析法。

蘇打綠調茶戰~茶出小蘇打

「茶餘飯後」是令人耳熟能詳的一句話,但隨著科技的進步,市面上多了許多便利大眾的罐裝茶及沖泡茶包。在無意間,本實驗小組發現市售茶飲在食品內容上各有異同,有的標示了小蘇打粉,有的卻沒有標示出。本實驗` q利用小蘇打粉在溫度50~60℃時會釋出二氧化碳 的特性,讓加熱後所釋出的氣體加入澄清石灰水中,檢測這些氣體是否能讓石灰水產生混濁藉以了解茶水中是否添加小蘇打成分,並利用各種檢測試劑檢驗茶飲的性質,藉以瞭解市售飲料在成分上的標示是否確實,最後試著找出在茶飲中加入小蘇打的原因。

鐵變身的奧秘

我們會做這個實驗是因我們在上美勞課時,由老師所提共的刀片大部分都已生鏽,造成我們使用上的困擾,也因此讓我們探討起鐵生鏽的相關知識。此實驗最主要能補充課程教材所不足的部分,這學期牛頓版自然科第十二冊第一單元也在探討鐵生鏽相關的課程,我們的實驗驗證了鐵生鏽的條件必須要同時有水和氧的存在。這部分課本並沒有詳述,一般我們同學都會認為鐵釘放入水中就一定會生鏽,為了能控制變因,我們把水加熱,滴入油覆蓋,製造無溶氧的水來證明鐵釘在只有水沒有氧的情況下不會生鏽,同理也製造無水汽的氧來證明鐵釘在只有氧沒有水的情況下也不會生鏽。最後我們使用乾燥劑和利用碳對氧的活性大來防止刀片的生鏽,效果相當的好,也完成當初我們所設定的問題,也要特別感謝老師的指導。

假酒現形─以呈色法檢驗假酒

本實驗是因為學生對於課本中--紫色高麗菜汁可以用來檢驗水溶液的酸鹼度,發現用顏色檢驗檢水溶液的酸鹼性是一個快速又有效的方法。所以想利用這種原理,找出一種遇到假酒就會變色的檢驗液。利用三種調配的溶液放入酒中以偵測是否含有甲醇(含有者為假酒),本實驗分成四個小實驗,一、實驗酒中的各類成分是否會變色與對甲醇的變色情形。結果發現檢驗液只對甲醇會呈現紫色。二、實驗酒中能使檢驗液呈紫色的甲醇含量的最低百分比(%)。結果發現只要微量的甲醇就會變色。三、檢驗市售酒類的呈色情形,發現市售的酒類正常下是不呈紫色 。四、檢驗市售酒類加上0.1%甲醇(國家甲醇含量標準0.1%以下)的呈色情形。結果發現假若加上0.1%的甲醇一定會使檢驗液成紫色。以上述四個實驗的結果得知,檢驗液的確可作為假酒的檢測液。

明礬抑制鐵生鏽原因之探討

我們在無意中的觀察發現明礬能抑制鐵生鏽,於是我們更進一步去觀察鐵片在相同濃度不同鹽類溶液中的生鏽的情形,接著觀察鐵片在不同濃度不同鹽類溶液中生鏽的狀況,發現含鋁離子溶液不易生鏽。我們觀察明礬溶液中鐵生鏽的情形發現,明礬在特定低濃度(0.005M~0.0005M)時有較好的防鏽蝕效果,於是我們進一步探究其原因。經由鋁離子在會使鐵生鏽的食鹽溶液中對鐵生鏽的防護情形,利用鋁試劑、X 光晶體繞射以及紅外線光譜儀檢驗鐵上的薄膜物質,確定其為氫氧化鋁,再用解剖顯微鏡觀察鐵上薄膜附著的情形知,明礬水溶液確實有抑制鐵生鏽的效果,其機制為鐵腐蝕產生二價亞鐵離子溶出後,在鐵的表面會形成緻密的氫氧化鋁保護膜,而且鋁離子濃度在 0.005M~0.0005M 時效果最卓越。

磷的含氧酸及其鈉鹽的研究

磷酸、亞磷酸、次麟酸的特殊結構以及它們Pka的不規則性在教學演練上有其重要的一方面。然而教材對於他們並沒有足夠熱力、動力。甚或物性上的數據。本實驗針對教學上的需要,利用一班實驗室就具有的設備,欉是個酸鹼的定量滴定,並利用其鹽類水溶液的緩衝效果從事滴定和溶液PH質性質的介紹,以期對同學的學習有更進一步的助益。

「鹽」來不一樣――碳酸鹽與鹽酸反應特性之研究

本研究主要是釐清碳酸鹽類與鹽酸反應後的吸放熱現象。以實驗室常見的三種藥品碳酸鈣、碳酸鈉和碳酸氫鈉做為探討對象,並自製暗箱,結合感測器測量反應後的二氧化碳、濕度和水溫,經過反覆實驗後,發現(一)異相和均相反應的結果不完全相同,吸放熱與物質狀態有關,特別是碳酸氫鈉,不宜簡化成“酸+鹼必放熱”的論述。(二)異相反應時,碳酸鈣和碳酸氫鈉有粉塵效應,但碳酸鈉的粉塵效應不明顯。(三)比較溼度與二氧化碳的變化曲線,可說明碳酸鹽與鹽酸反應產生的水主要是以液態為主,可以清楚輔助說明化學反應式的狀態。 綜上所述,本研究自製的觀測器,不僅可以即時監測化學變化,還可驗證物質的基本反應熱和狀態的特性。

以離子交換樹脂分離離子,並探討影響分離效果的因素

在化學實驗課中,曾應用陰離子交換樹脂分離Fe3+,Co2+,Ni2+三個化性相近的離子,但是每組實驗的結果卻不盡相同,到底是那些因素造成這些結果的差異呢?且化性相近的離子,是否都可以離子交換樹脂予以分離?基於以上的問題產生,我們多方思考,設計下列實驗,期能獲致較為明確的影響因素。