化學科

“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。

本省香蕉常因生產過剩，沒人要而亂丟棄，任其腐敗，多麼可惜。目前為何尚無法拿它來加工，主要原因是香蕉在加工過程中，有嚴重的褐變現象。目前尚找不到有效方法來克服。一般食品在加工前必須先經殺菁（以熱破壞酵素）手續以抑制酵素褐變，香蕉的褐變非常特殊，兼具有酵素性褐變和非酵素性褐變，當以熱來破壞酵素以抑制酵素褐變，若加熱溫度與時間超過，卻相反地促進非酵素性褐變，本研究主要探討一種迅速又經濟之方法，能測出殺菁所需之「溫度與時間」之組合，有效地破壞酵素活性，抑制酵素褐變，同時又不會引起非酵素性褐變。

近年汙染及病菌傳染問題頻傳，在環保意識抬頭下，市面清潔商品添加「過碳酸鈉」，以響應環保並主打其超強效能；因此，我們欲透過改變過碳酸鈉(Na2CO3·1.5H2O2)的濃度，及其中Na2CO3及H2O2之比例，分別探討對漂白、去汙、增加溶氧量與抗菌之應用原理及效果。 研究結果顯示：8%過碳酸鈉漂白效果最佳，去漬率近九成；由於油受鹼分解之能力較氧化還原高出許多，在相同濃度條件下，Na2CO3比過碳酸鈉去油汙效果佳；因過碳酸鈉溶解較慢，使溶氧量增加較少，因此Na2CO3與H2O2分開加入水中會比過碳酸鈉效果佳；0.9%過碳酸鈉反應十分鐘，對大腸桿菌滅菌率達100%。在總觀儲存便利性、多元性及效能後，8%過碳酸鈉是目前最佳應用條件。

頃見農家秧苗、花卉、蔬菓之栽培，使用透明 PVC塑膠布做為溫室，但經日曬或內部恆溫，保溫處理後，在溫室內層膠布表面附著水氣或水滴，致使溫室外觀霧面而模糊，無法看清內部植物之生長情況，甚或影響陽光之照射，造成植物生長畸型或不良，遂引發改良膠布配方的動機。

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。

原理 : NH4Cl + NaNO2=>N2 + 2H2O + NaCl 反應速率：R=k[NH4Cl]m[NaNO2]n 活化能: k=Ae-Ea/RT 本實驗以NH4Cl及NaNO2的水溶液為主要反應物製造氮氣，測量出此反應之基本數據後，再以NH4Br或KNO2取代原反應物，探討不同離子、濃度、溫度......對產生氮氣之反應速率的影響。 實驗中，我們發現溫度及濃度為影響反應速率的主要因素，藉由實驗數據亦可得知此反應R=k[NH4Cl]1[NaNO2]1 為二級反應。再由計算出的反應速率常數，可算出反應活化能，並由此得知反應速率與溫度的關係。均相反應中依碰撞學說所說，反應物濃度愈高，總碰撞次數及有效碰撞的機會愈多，故速率愈快。

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。

經過我們努力的實驗後，我們發現：本實驗利用添加活性碳粉可大幅增加電池輸出的電流大小，改善單獨使用碳棒或備長碳得到的輸出電流不大，而且電流強度驟減維持不久的問題；另再添加聚丙烯酸鈉當膠狀劑和當做電解質中的吸水劑，減緩水份蒸發，可發揮防止溶液滲漏的作用外，同時可當黏著劑改善一般黏著劑無法導電的問題，對於電池的保存具有多重的功能。利用碳棒的罐裝圓柱型一般乾電池和白鐵網活性碳粉舖成碳紙電池，都確實可提供電能運用於驅動一般電器，經實驗電池負載低功率馬達下持續放電7天可運轉而不停止。

從媒體報導及文獻研究顯示蝶豆花富含花青素具有良好的抗氧化效果，所以我們想針對蝶豆花進行抗氧化力的深入研究，針對不同水溫、沖泡時間、靜置時間及在花茶中添加檸檬汁、牛奶、果糖等不同物質，分別研究探討蝶豆花的抗氧化能力。 研究結果顯示，以高溫沖泡五分鐘的抗氧化效果最為良好，靜置時間愈長則會使其抗氧化性變較差，在茶中添加物質方面，發現牛奶可增加蝶豆花茶的抗氧化力，但添加果糖和檸檬汁則會降低其抗氧化力｡ 因此蝶豆花茶最適合的是高溫沖泡，現泡現喝並且可搭配牛奶一同飲用，可讓抗氧化達到最佳效果。

泡泡好美麗，可惜都很「短命」。金氏世界記錄裡最長命的泡泡可以活一年，我們試?找出使泡泡「長命」的方法。因為吹出來的泡泡極難掌控，我們用注射針筒將泡泡打在玻璃片上，形成一個半球形的薄膜泡泡，如右圖。並設計實驗來探討多種變因對泡泡存活時間的影響。結果我們做的最長命的泡泡活了4 天又13 個小時！這個記錄用的泡泡水配方是 Joy：水：甘油=1：60：8，半球泡泡半徑3 ㎝，填充氫氣並將泡泡關在小箱中。觀察泡泡的生命史，我們將它先後分為「白膜期」、「彩虹期」、「幻影期」及「水牆期」。分別用不同氣體打成泡泡，發現只有二氧化碳泡泡會迅速縮小，可見二氧化碳的「穿透力」驚人。