化學科

因應咖啡消費量與日俱增，產生大量廢棄咖啡渣的問題，我們想找出咖啡渣的再利用價值。本研究先以不同溶劑、體積、溫度浸泡咖啡渣，將濾液經蒸餾設備濃縮取得咖啡渣油，找出抗紫外線效果最佳的條件；再比較不同沖煮方式、烘焙程度的咖啡渣，萃取出的咖啡渣油抗紫外線效果；最後將最佳抗紫外線效果的咖啡渣油與市售防曬品，照射紫外燈與塗抹在豬皮上比較。實驗結果顯示，咖啡渣油具有良好的抗紫外線效果，冷泡淺焙咖啡渣100 g，以150 ml丙酮，常溫浸泡，所萃取出的咖啡渣油抗紫外線效果最佳。利用「小畫家」軟體比較豬皮照射前後顏色差異，發現咖啡渣油防曬效果與市售防曬品PA+++效果接近。希望未來能應用在各式防曬用品，達到綠色環保的效益。

本實驗透過影像軟體的協助，擷取ＲＧＢ值與灰階值，來分析布料種類、布料前處理、光照、洗劑處理、媒染劑如何影喜植物染色的效果，結果發現：１.布料前處理的影響根據布料種類而有差異，人造布料較需要布料前處理。２.布料種類以植物性布料染色效果最好，植物性布料次之，人造布料最差。３.光照、洗劑處理均會改變染布色澤，甚至會造成退色現象。４.媒染劑會使原本的染色色調改變，效果因煤染劑與染材種類而異。

有一天，在上完硫酸銅沈澱的實驗後，老師說：「硫酸銅是一種具有毒性的化學藥品，實驗完如果倒人水溝，會把水中生物都毒死了，流人河川，河川也會被污染，所以實驗完的硫酸銅水溶液，要用容器裝起來，以免造成污染」我當時便問：「回收的硫酸銅水溶液，只能等它慢慢蒸發成固體，才能再使用嗎？」老師回答說：「我們不知道這些倒回來的水溶液，濃度是多少，假如實驗時需要濃度 10 ％的溶液，那就沒辦法調成想要的濃度了，除非已知這些回收液體的濃度是多少。」我接著問：「那有什麼方法可以測量硫酸銅液體的濃度呢？ 」老師說：「您這個問題我們可以一起來研究看看。」於是，老師便找我和同學，利用課餘時間，一起來探討這個問題，以下是我們一連串的研究活動。

本研究以降低汙水中重金屬離子濃度，進行吸附與檢測的研究與改進。利用天然環保易分解且吸附效率高的材料－幾丁聚醣和聚麩胺酸(γ-PGA)，探討各種變因下對鉻、銅離子的吸附機制和效果。使用黏附幾丁聚醣的多孔性泡綿，並利用抽濾法，提高吸附的速度及效率，鉻、銅離子殘留率分別可達2.08%、11.23%。更發現一種新型吸附材料幾丁聚醣－γ-PGA複合材料，結合γ-PGA後，有效提升銅離子吸附效果。進一步運用分光光度儀檢測原理，以一個便宜的光敏電阻檢測裝置，結合吸附劑，研發出具「高效率、成本低、即時檢測」的重金屬離子吸附暨檢測之自動循環系統。對於2.0ppm之Cr6+(aq)，10.0ppm之Cu2+(aq)分別循環2、3小時後，殘留率為0.046%、0.074%。

澱粉是人類最主要的熱量來源，人類以唾液中澱粉酶分解消化澱粉成小分子幫助腸道吸收，攝取熱量多寡與運動消耗決定身材，透過本實驗探討澱粉消化與不同身材的人間的關係，再者經由認識澱粉分解過程嘗試對健康的飲食方式提出建議。本實驗的結論有幾點：（1）BMI指數較高及體重較重的人唾液分解澱粉的效率較佳。（2）溫度較高時澱粉分解較快。（3）酸性環境下澱粉分解速度高於鹼性環境。（4）唾液澱粉酶加熱後會失去活性。

“藍瓶反應”是一個常見的趣味實驗，以亞甲藍的藍色←→無色瞬間的變化令人稱奇。經過實驗，我們從許多不同的染色劑中，發現除亞甲藍之外，亦有能夠進行藍瓶反應的──“DCPIP”。於是我們進一步探討“DCPIP”的結構，並探討其可能的反應過程，及在不同條件下之反應速率。於是我們就發現了不僅葡萄糖、果糖、半乳糖可出現藍瓶現象，只要可以繼續氧化的官能基（例如羥基或醛），在其官能基附近有拉電子基的存在，亦產生效果絕佳的藍瓶反應。亦以葡萄糖本身為探討的主題，到底是哪一個官能基最有可能先開始反應？也探討DCPIP、氧氣、葡萄糖及氫氧化鈉四者之間可能發生的機制。我們也發現了藍瓶反應的現象要發生，四者的條件缺一不可。另我們亦以氧化電位及還原電位去探討其中可以變色的原因。於是就慢慢揭開藍瓶反應神秘的面紗。

一個放假的日子，媽媽正忙著洗我們一家人小的髒衣服，要我也幫忙，否則來不及上街了。只見媽媽像澆水般的灑了一大把的洗衣粉在衣服上，揉了又揉，但是髒的地方，都不能完全洗得很乾淨。媽媽很感概地說：「電視上的廣告，都說這種好，那種好，全是騙人的。」因此，我決定想法替媽媽選擇一種能夠把衣服洗得最乾淨的洗衣扮，我就約了同學，並且請教了老師。

由分析暖暖包內各成分的質量，推論放熱的主反應是4Fe + 3O2→ 2Fe2O3。再進一步研究各個成份在暖暖包的作用性為何。最後我們用其他物質代替暖暖包中的主成份觀察實驗的結果。在實用性、簡便性及商業的利益的考量之下，我們想看看暖暖包未來還有什麼發展空間。

本研究主題探討如何利用廚房中可見天然材料製作有效黏著劑。選擇高筋麵粉、中筋麵粉、低筋麵粉、地瓜粉、糯米粉、太白粉等六種粉類，研究不同比例、製作方法下，何種情況能夠製作出最具黏性及持久性的天然黏著劑。

很多生物體內都有分解過氧化氫的成份，可以分解過氧化氫就是雙氧水成氧氣和水，利用紅蘿蔔各種不同品種、部位、並在不同溫度和醃漬處理後，與過氧化氫交互作用所產生氧氣的反應，將他統計成圖表並計算反應速率，以便觀察過氧化氫酶活性的變化，最後以紅蘿蔔和雙氧水漂白過的食品反應觀察是否能測出雙氧水的存在。