化學科

原油價格上漲，欲尋求替代能源，而生質柴油是目前一種最具潛力的能源，具有循環、再生的特性，所以研究生質柴油引起我們的興趣。實驗室以醇類與油脂酯化生成生質柴油，以加熱方式，在適當的觸媒下，運用化學形式將其轉換成生質能。為使反應完全，會添加過量低碳數醇類。使用的觸媒為強鹼，其缺點－過量催化鹼會使其轉為皂化反應；運用 TLC 片，觀察反應是否完全。也利用微波的特性－加速反應，進而生產快速及高產率的生質柴油。也用超音波製造生質柴油，並比較傳統加熱、微波超音波生產的生質柴油。為了解生質燃料及一般石化燃料的環境污染性，用空氣幫浦收集其廢氣中的二氧化氮，評估其污染性。實驗後發現，有催化鹼的甲醇溶液能生產較多生質柴油；氫氧化鉀甲醇溶液 1.4﹪ 且油與醇莫耳數比 1：9 較佳；氫氧化鈉甲醇溶液 0.8﹪ 且油與醇莫耳數比 1：5 較佳。而一般加熱以 60℃加熱 60 分鐘較適當；也運用 SD-22 柴油引擎測試出生產的生質柴油可運用於現今的柴油引擎上。所製造的生質柴油與一般柴油任何比例互溶，皆能使引擎發動。而微波能使反應時間縮短至四分鐘；而經分光光度計檢驗，顯示使用生質柴油能有效降低污染。

一個美好的星期天，陪媽媽上市場買生鮮食品，我以為顏色鮮明的一定鮮美好吃，媽媽卻說：「顏色太白，太鮮明的，恐怕有添加漂白劑或過氧化氫（即 H2O2 ) ，吃了有致癌的危險唷！」我覺得媽媽言之有理，還是選擇自然、健康的食品才是上策。第二天，和同學談起這件事，引起許多同學對食品添加物的恐懼和探討的興趣，我們這群「最佳拍檔」去請教詹老師，於是，就展開這方面的實驗與研究。

靜電引力是一切化學結合的基礎，若從外界加入高電場，必會使分子的某些性質和排列情形改變。因而有了下面的構想，再參著物理知識，設計了實驗，並大膽的解釋了實驗結果。

(一)冰糖的性質之探討！ (二)溫度會影響冰糖的製造嗎？ (三)糖的濃度會影響冰糖的結晶嗎？ (四)冷卻的方法會影響冰糖的製造嗎？ (五)容器大小、深淺、質料與冰糖結晶有關嗎？ (六)怎樣製造較大顆粒的冰糖？ (七)不同質料的線會影響冰糖的結晶嗎？ (八)棉線的數量會影響冰糖的結晶嗎？ (九)各種糖都能製成冰糖嗎？

本實驗首先取乳酸菌、酵母菌、AB優酪乳、生態池水當作菌種，使用葡萄糖、蔗糖、果糖當做營養液，觀測其放電電壓。發現無論哪一種菌或營養液，都可以發電，但是以葡萄糖當營養液的發電電壓最大。以自己培養的大腸桿菌來發電，發現最大電壓可以達到0.9伏特，循環營養夜持續發電22小時，電壓仍可維持在0.7伏特以上。改變燃料電池的造型，圓柱筒型電池，可以得知陽極碳織布的電極面積並非越大越好，且陰極的電極位置越靠近下層碳粉，放電電壓沒有改變，但是放電電流會加大。淺盆型的電池，電壓較小，也較不穩定。利用三個淺盆型的電池串聯，可以使LED燈泡發光4~5個小時以上。若利用大腸桿菌分解剩飯，也可以測到0.5伏特左右的電壓。

集集本來就是個小地方，常常買不到所需要的東西，上自然課時老師為了要我們演示指示劑能與各種液體起交互作用，跑遍了整個南投地區，也買不到所需要的溴瑞香草藍指示劑或石蕊試劑，老們埋怨著說：「只好遠征台中化學藥品店」，我們心裡想，既然這些世紀這麼不容易買到，為什麼不用其他容易去到的物質來代替呢？經過提出來和老師討論以後，老師也願意和我們一起從常見的植物身上找找看。

本作品在於觀察指紋的產生、消失，並探討性別、年齡及環境對指紋消失的影響。實驗中並利用粉末法、磁粉法、硝酸銀法及電鍍法來顯現指紋，並探討各種方法的適用性及優缺點。

國中化學課本第十九章中有關反應速率的實驗，其中利用硫代硫酸鈉和鹽酸生成硫的部分，由於用目測的方式誤差太大，且常使學生不知實驗是否結束。曾見師大化學系蕭主任用O.H.P.改良該實驗，但大多數國民中學皆沒有足夠的O.H.P.設備，因此設計本實驗改良之。

蝦蟹殼主要由幾丁質、蛋白質、礦物質三種成分組合而成，重量大約各佔三分之一，本實驗以蝦蟹殼為原料，經由洗淨、乾燥、磨碎之後，再以強酸強鹼處理，分離出幾丁質，幾丁質再經高濃度強鹼反應，製得幾丁聚醣，由於幾丁聚醣可溶於弱酸，因此其應用性較為廣泛。實驗中將幾丁聚醣溶於醋酸溶液，並使用培養皿為模具，製作幾丁聚醣薄膜，探討幾丁聚醣薄膜對於不同濃度及不同pH值的磷酸鹽類的吸附情形，以及單片幾丁聚醣薄膜對於磷酸鹽類的最大吸收量，最後再以真實水體進行測試。實驗的證明可以得知幾丁聚醣薄膜在pH=5.5的環境下對於磷酸鹽的吸附有顯著的效果，約可以吸附0.154mg P /0.2g幾丁聚醣(單片)，有助於水質優養化的改善！

自然課時各組都是利用胡蘿蔔加雙氧水來製造氧氣，但每組產生的氧氣量卻有差別，引發我們的研究動機。本實驗先探討胡蘿蔔中的酵素分布與催化雙氧水分解速率的關係，再進一步討論溫度、酸鹼性及鹽類離子對胡蘿蔔酵素的影響，最後討論保存環境因子及時間對胡蘿蔔酵素的影響。結果發現：胡蘿蔔生長激素較多的部位，催化雙氧水的速率越快；胡蘿蔔酵素在45 ℃能發揮最大的催化功效，65 ℃後活性會被破壞殆盡；鹼對胡蘿蔔酵素的影響較小；酸的種類不影響催化作用，但胡蘿蔔酵素的催化作用隨pH值越小，催化速率越慢，在pH 3時無法產生催化作用；鎂離子和鈉離子會使胡蘿蔔酵素的催化作用比較好；放置在空氣中45~60分鐘，酵素會被活化；保存在0 ℃以下的環境中不會破壞胡蘿蔔的酵素，解凍後反而會提高催化的速度。