化學科

經由我們自製的電解動態電解質溶液裝置，可以測得在短距離(3cm)內的電流。動態電解質溶液在外加不同電壓下，經由I-V圖，依舊會符合歐姆定律得到線性關係。在相同V時，兩極距離3 cm下，動態電解質的電流約僅為靜態的1/3。各項變因下之測試：改變電壓、兩電極距離、電解質種類、濃度、黏滯性等，電流大小會與電解質濃度有正向關係、與兩電極間的距離成反比關係，濃度、黏滯性、流出水柱的環境、對水柱加壓等可以影響流下水柱的連續性，拉高兩電極的距離。雖然以活性電極鐵當電極進行電解，但仍以電解水為主要反應。經由自製膀胱模擬與估算，在水柱連續的前提下，電影裡對著通有電流的電極尿尿會觸電的情節是有機會可以發生的。

在做鋅─銅電池的實驗時，發現鋅─銅電池的電壓為1,100伏特，但其電流卻只有0.6毫安培，無法使小燈泡發光，為什麼鋅─銅電池的電流這麼微弱？是否有方法使其電流增大？又鋅─銅電池有一個U型管的鹽橋，但乾電池則無，鹽橋的功能為何？鋅─銅電池一定需要鹽橋嗎？這些問題引發探討本實驗的興趣。

我們經常可以在電視上看到「勁量電池，耐力更持久，渾身是勁！」的廣告，讓我們很好奇鹼性電池真的會比乾電池更持久、電流更大、電壓更穩定呢？ 因此本實驗大綱如下： 一、 探討乾電池與鹼性電池電壓、電流下降情形的差異。 二、 藉由拆解乾電池與鹼性電池，探討內部構造及材料的差異。 三、 針對鹼性電池與乾電池內部構造及材料差異，探討影響其電壓、電流大小變化的因素，主要項目有：(1)隔離層種類的探討(2)接觸面積大小的探討(3)不同電解質濃度、溫度及導電度的探討(4)惰性電極材料的探討。 四、 製作改良式的鋅銅鹼性伏打電池，內容主要項目有：(1)負極材料及添加物的改良與探討(2)負極電解質種類的探討(3)負極電解質濃度大小的探討(4)去極作用的探討(5)正極電解質濃度大小的探討(6)正極電解質吸附材料的探討(7)正極電解質添加物的探討(8)改良式的鋅銅鹼性伏打電池測試。 本實驗主要結論(一)如下：

目前坊間把毀損廢棄的壓克力板再利用方式是以高溫（235℃-245℃）熔融後再製，但這方法須耗費更多的能源，我們想找出其他方法可以讓廢棄的壓克力變成更有價值的東西。經我們的研究結果發現，用簡便且低成本的方式－酒精可以溶解壓克力。更可利用加溫的酒精把毀損的壓克力板製作出具奈米材料特性的壓克力海綿，這可應用於醫療與化妝品方面。也可以把毀損的壓克力板製成高分子薄膜，以應用在氣體分離、滲透蒸發、醫療等領域。本實驗中在沒有精密儀器支援下，以自製的方格透明片來計數薄膜孔洞所佔的百分比，比對前後實驗結果，仍可得到合理的結果。本研究結果值得提供給專業的高分子材料專家學者參考運用，以提高廢棄壓克力的再利用價值。

國中化學課本第三冊第十六章，有關廣用指示劑有云：「廣用指示劑，魷是幾種不同的指示劑，按照適當分量配製而成的」，鑑於以往所用之廣用指示劑，在酸性範圍內之紅、橘、黃、及中性之綠色，均有分明之層次，而在鹼性時之，藍、靛、紫色往往不易辨分，我們是否能利用許多不同之指示劑重新組合出一種新的廣用指示劑，使其在鹼性範圍內也有明顯之色層可以分辨呢 ?

有一天我們到照相館沖洗黑白的生活照片，在相館的暗室裹發現幾盆藥水中，有一盆水和其他稍有不同，只好回學校向老師請教，為什麼照相館有一盆藥水很清亮？老師說：「因軟片上有一層由溴化銀膠質乳劑製的影光臘，經過攝影感光後，光在顯影液中仲洗，然後在定影液中仲洗時影光臘會掉落在定影液中，所以定影液裹含有銀的成分。」我們再請教老師是否有方法從那盆藥水中取出銀？老師說：「有」。接著鼓勵大家研究。並想出簡單而且最容易採取的方法，取到好亮的白銀。

電解質的種類很多，在電解的過程中它們會產生什麼反應呢？另外因鋅銅電池使用鹽橋來幫助導電，鹽橋兩端要塞棉花，棉花鬆緊對於導電會有何影響？電極距離、電解質濃度及溫度對於電解反應速率影響程度為何？本研究發現，含氯離子、鈣離子、鎂離子會參與電解反應，發生化學反應；離子粒子太大，如硝酸根離子，導電性則較差。棉花造成導電降低程度低於10%，半透膜造成導電降低程度高於10%；電極距離每增加1cm，導電度會降低4.7%；濃度每提升0.1M，導電度約略升高9.7%；溫度每升高10℃，導電度升高10%左右。

振盪反應顏色隨時間有週期變化，一般需借助昂貴紫外光/可見光分光儀，這不是一般高中能進行的研究。於是，研究者動手自製振盪偵測儀並以此偵測儀探測溴酸鉀、硫酸、硫酸亞錳、丙二酸及亞鐵靈等反應物產生的振盪反應。 \r 本研究結果為： \r 1. 設計出自製振盪偵測儀以探究振盪反應 。 \r 2. 求出本實驗速率定律式 R=k[KBrO3]1.10[H+]1.23[MA]0.38 及活化能22.8 千焦。\r \r 3. 確認自製振盪儀可靠性－－以紫外光/可見光分光儀進行相同振盪反應求其週期變化及反應速率級數所求得的確認。 \r 4. 振盪反應在洋菜溶液裏呈現同心圓圖形。它沿模型形狀產生圖形、沿磁場方向產生圖形但不受器皿形狀影響。 \r 5. 定性分析並確立出振盪各反應式。

在暑假時參加科學研習營，當中有一個有趣的雞蛋滲透壓實驗，當時引起我們濃厚的興趣，甚至互相比賽看誰的上升高度大。到高二上學期學了滲透壓這一單元，在老師的指導下，更清楚了滲透壓的理論基礎，可惜教科書上都找不到有關這方面的實驗，於是我們便興起了自己來研究的念頭。

1.一月十日，我們參加「台灣省教育廳和東海大學」聯和主辦的「保護自然環境」兒童畫報比賽；獲得團體優勝並得到獎金壹千陸百元。2.參加比賽後，增加了不少有關「保護自然環境」的知識。因此決定利用這筆獎金作為對保護自然環境的「宣傳研究」工作；藉以喚起大眾重視，保護自然環境。3.我們不能「一分鐘不呼吸空氣」所以「空氣」必須「保持乾淨」「以維護國民健康」。