化學科

過錳酸鉀是一個常見的氧化劑，它具有很好的氧化力，在實驗室中最常見的就是利用過錳酸鉀來檢驗草酸、乙醇或雙氧水含量。 我們在檢測乙醇的含量時，發現滴定過程中會產生二氧化錳的沉澱。過錳酸鉀氧化力隨硫酸濃度上升而增加，氧化力也隨pH值下降而變強。在乙醇過量時，以本氏液及斐林試劑檢測，發現有乙醛的存在。

本研究主要探討活性碳可吸附哪些物質種類。以屈折度計檢量法測無色鹽類濃度，以光度計測有色鹽類濃度，發現活性碳對金屬鹽類溶液的吸附能力不強。活性碳對平面分子型染料的吸附能力極佳，吸附程度大小：亞甲基藍 > 亞甲基紫 > 亞甲基綠，與分子平面間距離有關。活性碳對三種有機酸的吸附：發現吸附程度大小為：己二烯酸 > 丁烯二酸 >草酸，推測：活性碳對有越多π鍵的分子，吸附能力越大。在活性碳濾紙碳囊吸附甲基紅的各項實驗中發現：活性碳質量多、溫度高，吸附量大。但在吸附20小時後或35oC以上，會達到吸附與脫附平衡。甲基紅、亞甲基系列四種分子與活性碳的吸附，符合Freundlich恆溫吸附模型良好的線性關係，也證明π-π interaction確是它們之間主要吸附力。

在操作理化第三冊，實驗 17 - 2 步驟 4 ，碳酸鈣與稀鹽酸、稀硫酸反應時，發現濃度低的稀鹽酸產生 CO2 速率比濃度高的稀硫酸來得快，後者往往要等一會兒才會看到 CO2 冒出。平素實驗時，我們也有這種經驗：同樣滴稀硫酸或稀鹽酸到實驗室的大理石地面上，只見稀鹽酸冒出氣泡，而稀硫酸卻無。理論上，碳酸鹽均會與氫離子發生碰撞反應，而放出 CO2，但為什麼濃度較低的稀鹽酸反而較快呢？同樣在有氧的環境下，稀鹽酸與稀硫酸都能與銅箔反應，但為何 0 . 5M 的稀鹽酸能把銅箔完全溶解掉，但 0 . 5M 的稀硫酸卻不能，只產生微量的 Cu2+，這實在值得推敲。

為了找出硫酸銅加速鋅與鹽酸反應的機制，本組自製氣體體積量測系統，並設計實驗證實此系統可準確量測氫氣體積，誤差僅有1.76％。實驗發現：在硫酸銅加速鋅與鹽酸的反應中，銅離子並非催化劑，且只有可被鋅還原的金屬離子，才有加速效果。鋅片在本身可解離的條件下，可經由導線將電子傳遞至銅，使銅端產生氫氣。本組推得硫酸銅加速氫氣產生的機制如下：鋅先將銅離子還原，使銅附著在鋅上，電子由鋅傳遞至銅，再由銅傳遞至氫離子，而產生氫氣。後續實驗確認：銅是加速氫氣產生的關鍵，其可加速的原因：一、還原後的銅會附著在鋅上，形成許多孔隙，使反應總表面積增大；二、銅與鋅間只要有電子的傳遞，就可加速反應，銅的角色可能是加速鋅電子的釋放。

本作者於71年3月參加全國科學展覽作品（生物科高中教師組）報告中，判斷茄葉中抗感染皮膚的黴菌(Cladosporium Cl- adsporiodes ）成分之薄層析展開圖之R f值，約為0.77~0.63，但未能萃取此有效成分，方便應用於醫療上，故繼續研究之。

有一次客人送來一盒海苔，我和弟弟很高興的吃完後，「咦！裡面還有一包糖果。」正要把它打開來吃，爸爸趕緊制止：「啊！那是乾燥劑，不能吃！」乾燥劑是什麼？為什麼要放在海苔裡？其他地方哪裡還可以看到乾燥劑？乾燥劑不能吃，能玩嗎？一連串的疑問，引起我探討問題的興趣。於是在老師的指導下，展開有關乾燥劑的研究。

本研究針對銨明礬結晶進行討論，並探究最佳的銨明礬結晶條件。先嘗試使用不同的懸吊線來吊晶種，再加入糖、鹽、酸、鹼探究銨明礬結晶品質，之後採用不同的降溫方式觀察銨明礬的結晶成效。實驗發現銨明礬水溶液加入適量的氫氧化鈉，一開始會觀察到水溶液有混濁的現象，但過了一至二天後會出現晶型完整且透度極高的優質結晶。溫度也會影響銨明礬的結晶品質，60℃飽和水溶液緩慢冷卻會得到品質良好的銨明礬結晶。同時，我們利用自製的簡易光照盒觀察結晶的品質。

快過年了，街上的花店，正展售著各種美麗的鮮花。一天，看見一種花，長長的莖上，開著朵朵豔麗的紅花，隔天，我們問老師，這種花的名字「那叫劍蘭」，我想，名字真好聽。接著，我們又問了老師一些有關於劍蘭的問題，老師一一的回答我們。最後老師笑著說：「既然你們對劍蘭那麼有興趣，何不研究看看哪？」於是我們利用假期，做了一系列有趣的實驗。

應用光敏電阻會隨照光強度而改變電阻大小的特性，設計一種經由測量電流值大小來比較茶色深淺的方法。進而探討曝氣、氧濃度、溫度、酸鹼度等變因對綠茶變色速率的影響，及變色成因為何？總結發現：1.綠茶在高溫、有氧、鹼性的環境下變色速率較快。2.綠茶中所含的兒茶素氧化是造成變色的主因。3.在酸鹼的影響下綠茶的變色是一種可逆反應。4.兒茶素是一種多酚類的化合物。

曾經以 U型管、半透膜、探討流體之動力現象，界定了滲透壓並體認微觀下的滲透意義。又，由高中池球科學課木關於岩石、土壤中地下水滲流，所捉「達西法則」。引起以「化學動力學」統整滲透概念的興趣，於是，以地殼中化性最安定，物理組織易於觀測的土壤為界面。