化學科

水質的好會直接影響身體的健康，而在工商業發達的今天，人們生活忙碌，燒開水是一件費時又耗費能源的事。目前台北市的自來水雖然經過過濾消毒等處理，然而水廠送出的水經過漫長的管路及屋頂的水塔，難免受到汙染而不能安心生飲，現在電視廣告宣傳濾水器可慮去水中的色素、雜質、怪味等其效果如何？等問題均與我們日常生活關係極為密切，奶引起我們著手蒐集研究的興趣。

鎂合金的用途廣泛，但表面容易被腐蝕。因此，近年來有研究利用鎂表面氧化還原生成薄膜隔絕腐蝕環境的腐蝕，本研究即是利用鈦離子進行表面處理。實驗一，因為鈦離子在較高pH值下容易氧化，因此本研究即使用錯合劑去增大鈦離子穩定的pH值區間，結果酒石酸薄膜為黃色，其餘皆為白色而又以草酸及檸檬酸兩種化成之薄膜最特殊。實驗二，本實驗針對鎂片放入角度(包括鎂片面、邊與水面夾角)做了改變，希望能找出控制其紋路之變因。結果顯示檸檬酸對鎂是侵蝕的溶液。而影響的因素推測是氫氣泡會造成局部對流進而使局部腐蝕加速，形成紋路。實驗三，本實驗改變pH值、溫度，找出草酸薄膜的最佳生成條件，結果顯示pH=3，攝氏15度的薄膜抗腐蝕度最佳、而同酸鹼度的25度有鈍化現象產生。

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。

國中理化第 18 章，探討影響化學反應速率的因素。實驗中，我們以肉眼觀察反應快慢的程度。而我們也學過，以感官所測得的結果是不準確的。因此，有關化學反應的速率，希望能以簡單的實驗裝置給予量的測定，期盼能從具體的數據了解反應的快慢，進而探討影響化學反應速率的因素。

微生物分解有機質進行厭氧醱酵，可以產生沼氣等可燃燒的氣體，轉化後便是一種很棒的能源。我們嘗試用不同種類的生活廢棄物混合生態池的泥巴來製成沼氣，發現濃度愈高產氣量愈高。澱粉、醣類物質容易被分解快速產生氣體，而蛋白質則不容易被分解，產氣量較低。另外，蔬菜烹調後，因為細胞被破壞比較容易被細菌分解，因此產氣量較高，而生蔬菜則不易被細菌分解產氣量低。透過這些實驗我們發現，許多生活廢棄物經過適當處理後，都可以成為微生物的食物，並轉換成能源，充分發揮每一分價值。超高油價時代，人類必須開發及使用替代能源，沼氣就是一種很好綠色能源新亮點。

本實驗合成之奈米銀粒子分為水溶液與固態形式。奈米銀粒子水溶液態以檸檬酸根離子當保護劑，以NaBH4還原生成奈米銀粒子。而固態形式則先以四級銨鹽界面活性劑當保護劑，經NaBH4還原生成奈米銀粒子水溶液後，再用二氧化矽包覆奈米銀粒子，藉高溫燒去保護劑，得含奈米銀粒子之二氧化矽分子篩材料。 \r 將上述實驗所得材料浸在純水中，除不會改變水溶液性質外，又能以分子篩通透的特性，讓奈米銀漸進地釋放出銀離子，達長效性抗菌效果。 \r 具抗菌性棉衫或濾網的製作，則採直接浸泡在奈米銀粒子水溶液中，使奈米銀粒子吸附於上，針對上述實驗非常成功，洗滌超過十次且放置時間長達一個月以上，其抗菌效果仍佳，表示此簡易法製成的棉衫或濾網具有長效性的抗菌功效，為本研究重大突破。 \r 奈米銀粒子對環境的影響是利用黑殼蝦來測詴，控制適當奈米銀粒子濃度，使黑殼蝦能生存，亦達到水中殺菌的效果。本實驗為首次針對奈米銀粒子對環境影響的測詴並獲得重大的成果。

小蘇打用在乾粉滅火器。將小蘇打混成紙球在火上燒，紙球受到火的作用不會起火，摸起來不燙，希望找到材料組合，火災發生時對起火點產生延遲效應，爭取逃生機會；首先使用不同材質的紙與小蘇打混合，觀察加熱效應，因紙球易散掉，接著討論黏著材料，再將不同物質與酒精混合燃燒，測試燃燒時間及對流產生的溫度，結果發現小蘇打可延遲火勢產生降低溫度，其次使用浸泡矽酸鈉的紙作耐火木材，實驗發現泡矽酸鈉的紙不會起火，再將矽酸鈉與小蘇打依不同比例混合，發現7：3比例混合物最硬適合做建材替代品，最後製作幾種耐火製品，發現小蘇打及矽酸鈉相關製品可延遲火勢降低火焰溫度，火災發生初期可爭取逃生機會，減少悲劇發生。

本研究主要探討乙醇（Ethanol）、蓖麻籽油、廢油、沙拉油製成的生質能源（biomassenergy），在實驗室利用剩餘米飯製酒並蒸餾產生乙醇，再用鹼製程的轉酯化反應提煉蓖麻籽油、廢油、沙拉油，實驗內容分為四部分部份：第一部分利用製酒機與蒸餾方式製造高純度乙醇並計算其失重率；第二部分以蓖麻籽油、廢油、沙拉油，經鹼製程提煉生質能源，並測試產品的酸價值，再計算轉酯化效率，找出甲醇與催化劑（NaOH）最佳的添加量及最佳的反應溫度與時間；第三部分計算成品的燃燒比、耗油量與PAHs含量；第四部分計算其皂化價，並研究其最佳皂化成分，並探討成品的經濟效益。

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」。

2014年7月31日發生震撼全臺高雄氣爆令人驚心，於是決定要研究這個方向。 研究利用玩具地雷包模擬氣爆機制，找出地雷包的材料為檸檬酸水溶液及小蘇打粉，45屆科展利用氣球測定爆炸威力不明顯，我們用油罐車效果佳，知道檸檬酸、小蘇打粉及水之間爆炸威力效果最佳比例，發現爆炸後會產生二氧化碳，可以降溫滅火，管道傾斜度90度爆炸效果佳使用材料少，管道形狀I型> L型>U型>O型>S型，I型的膨脹效果最好。 利用熱虹吸效應及滅火原理完成了感溫變色地雷包滅火器設計並實際滅火，考慮到了地雷包滅火器的比例、感溫變色示警機制、感溫變色裝置及放置位置、防災管道配置原則等因素，設計隨身型滅火器及智慧型滅火裝置，完成一棟智慧型測溫防災建築。