化學科

市售可重複使用的熱敷包是由過飽和醋酸鈉水溶液製成，為什麼平常不會結晶，只有扳動金屬片時才會迅速結晶而放熱？一般書籍均以為金屬片上粗糙的凹痕可做為晶種(1-2)。也有人認為是以金屬片發生的聲響引發結晶（3）。根據我們的研究，求出醋酸鈉溶液在過飽和度0～0.9 之間是半穩定狀態。同時排除聲響、振動、凹痕作為晶種等猜測，證明是由凹痕中彈出晶種引發結晶，而且我們發現長尾夾可以取代金屬片引發結晶，使自製熱敷包變的更容易。我們也證實醋酸鈉晶體的水合物不只三水合物一種。

本研究旨在探討海藻酸鈉、澱粉及兩者混和成膜的特性，並討論上述薄膜添加氯化鈣進行交聯後對薄膜特性的影響及應用，希望將薄膜進一步應用在生活中。研究發現支鏈澱粉含量多所組成的薄膜，黏性高、易破、厚度最薄；添加澱粉量愈多的薄膜愈硬脆，若提高海藻酸鈉濃度可使膜較為平整柔軟；與氯化鈣交聯成膜則會使薄膜厚度增加、面積縮小；添加澱粉的海藻酸鈣薄膜吸水率提高，3%糯米粉乾粉混合膜的吸水率達99%最高，薄膜乾燥前期的含水率下降速率較快，將此薄膜重複吸水，第一次吸水量最高，之後的吸水量減低且往復吸水、乾燥的速率提高，將薄膜添加水晶寶寶可使吸水量增加製成吸水墊，以期取代目前生鮮食材用的PE淋膜不織布吸水紙，將能更具環保價值。

上理化課實驗 14-1 製作電池時，發現燒杯中的電解液常被翻倒，弄得實驗桌上都是化學藥品；當時我想：如果電解液能由液態變成固態就好了！跟同學逛街時，發現路邊常常有人在賣果凍蠟燭，當時靈機一動：如果能夠將課本上的伏打電池改成果凍電池那該有多好呀！三年級學過：將不同活性大小的金屬以電解質隔開，則會產生電流。因此，隨手可得的鋁罐、鐵罐再回收利用，既環保又可創造能源的想法引起我們研究如何改良電池的興趣。在我們創造銅─鋁電池的過程中，注意到了前人從來沒有注意到的電極反應問題、反應生成物的檢驗方法、內電阻的計算方法、果凍電池、創意電池等，真可謂站在前人的巨大肩膀上。

在國中化學第十三章-電解質中提到，在比較強弱電解質時，應將溶液濃度、溫度、兩極面積及距離等控制一樣，可見上項因素會影響電解質導電情形。

本研究源於暑假製作的愛玉沒有結成像果凍，因此，進行影響愛玉結凍的研究。結果如下： 一、愛玉的種子夾雜一些碎屑，碎屑可以結成愛玉凍。 二、奮起湖愛玉種子，產生的膠質面積最大，野生的愛玉種子，產生的膠質面積最小。 三、熱水讓愛玉凝膠物質產生快，因而熱水結凍較快，冷水較慢。 四、逆滲透水可以讓愛玉子結成凍，推測愛玉碎屑具有離子。 五、攪拌太快或太久，愛玉中的抑制物質產生，導致無法結凍。 六、真假愛玉分辨：碘液試驗法，假愛玉遇到碘液會變成藍黑色，真愛玉黃褐色；透光度法，假愛玉透光度較大，真愛玉透光度較小；軟硬度法，假愛玉較硬，真愛玉較軟；加熱法，假愛玉加熱後融化成液體，冷卻後又凝結成凍。

薯榔染是一種美麗且有趣的原住民傳統技藝，一開始的用途是為了防腐、防霉以及將圖騰印製在衣服上。我們利用薯榔來製作染劑，發現把染好的布泡入媒染劑碳酸鈣、氯化鐵、醋酸鋁、醋酸銅後，顏色分別是深紅色、咖啡黃、粉紅色、咖啡色；而且不同的媒染劑防霉效果順序是：醋酸鋁＞碳酸鈣＞氯化鐡＞純薯榔染＞醋酸銅＞胚布。我們也發現薯榔染劑可以做為酸鹼指示劑，pH值越小的液體，顏色偏橘黃色；pH值越大，顏色偏咖啡色。綜合我們的研究，發現原住民的傳統染布，使用薯榔作染色原料，並以石灰作媒染劑；不但防霉效果好、顏色鮮紅可愛、護色能力中上、成本低，最重要的是天然染劑相較於化學媒染劑，汙染較低，真是最佳的選擇。我們試過很多方法，在布上做圖騰，最後發現，寶麗龍膠最為方便在布上畫出美美的泰雅圖騰。

我們希望嘗試雙氧水電池這個新議題與其他氧化劑次氯酸鈉、硝酸鐵電池，是希望它可以在實驗是輕易製作，且是環保而強力穩定的電池。實驗的過程我們儘可能使用低污染的材料，也發現一些不錯的實驗結果： \r 一、雙氧水電池，燒杯中直接反應：以10%雙氧水、Zn當陽極所產生的電壓電流最大，比文獻提到的A1電極好。 \r 二、雙氧水電池微型化，H2O2 30%中加入寒天末、碳粉與少量磷酸鈉，可產生大且穩定的電流與電壓。如此製作的電池，並不亞於市售電池。 \r 三、三種電池的比較，以H2O2最為穩定，Zn或Mg為電極可以產生很大的輸出電流。NaCIO與Fe(NO3)3水溶液電池，反應速率太快，電池雖有高電壓與電流，但不是很穩定。H2O2確實可以發展為強力環保電池。

節約能源不僅要「當省則省」更應「廢物利用」，根據資料所載，呋喃甲醛能與多數物質形成縮合物，可當耐隆原料，硝化纖維用溶劑，合成樹脂，照明雕刻法，保存劑，製備呋喃甲醛脂及其衍生物……等諸多用途；而一般廢棄不用的農作物，如玉米穗軸、穀殼、麥殼、蔗渣……等均可經酸水解後再脫水產生呋喃甲醛，中國向來以農立國，稻米、甘蔗產量尤其豐富，若能進一步加以利用則更顯其重要性，故著手研究。

我們曾依國中化學課本第十三章「把濾紙放在載玻片上」，以0.05M 之稀硫酸溶液滴在濾紙上，使它與載片黏接，再將兩條導線上的鋼夾”分別夾住載片和濾紙之兩端”並將兩極分別接上電池組兩極，最後在濾紙中央放一小粒過錳醉鉀晶體 10 分鐘後，便可觀察到紫色的MnO4的游動，然而我們完全照著書中的方法進行實驗，根本看不見紫紅色的MnO4的游動。因此為了探究原因及希望更明顯的看到MnO4儀的游動，我們進行了以下的實驗。

我們蒐集了很多資料，知道電解質在電解時會影響水溶液的熱力學性質(電解質水溶液之熔點下降、沸點上升)，我們發現對電解質水溶液通電會使沸點與熔點越接近原本沒加電解質的狀態，而且還會使電解質水溶液達到沸點與熔點的時間縮短10％以上（如表一）。若在蒸乾電解質水溶液時通電，可縮短蒸乾時間並節省約10%的能量，對於節約能源有很大的幫助。這些現象可應用在海水淡化及其他工業上。