化學科

百香果為埔里重要農產之一，果肉製為加工品剩餘果皮被丟棄。本次實驗以百香果皮為材料，探討其製造酒精的可行性，我們發現百香果皮含水率高達80%，富含果膠不易乾燥而造成環境汙染，我們將乾燥百香果皮經泡水、加熱及添加酸、鹼、果膠酶、纖維素酶處理後，測量還原糖含量及經發酵蒸餾後測其酒精濃度，結果發現經添加酸鹼及酵素處理後還原糖含量均有明顯提升，經加熱處理後的酒精濃度較高，接著我們將百香果皮發酵時做降酸的處理，發現經加熱再添加果膠酶及纖維素酶後，發酵蒸餾測得酒精濃度可達8%，我們將其進行三次蒸餾，酒精濃度可高達75%具防疫消毒作用，發酵後的剩餘殘渣，可作為肥料及製成生物炭，改善環境並提供農產品附加價值。

茭白筍種植為埔里重要產業，剝除下的筍殼常被棄置路旁造成汙染。本實驗以茭白筍殼為材料，探討其組成，發現因水分含量達85%，無法像稻草燃燒才被棄置路旁，因含有菰菌無法以細菌分解成醣類，故將乾燥筍殼添加無機酸水解後形成還原糖，並探討經由鹽酸、硫酸在不同濃度下水解情形，結果發現，在鹽酸1M加熱30分靜置一天冷卻後，其水解量可達50%，加熱處理以微波爐加熱提升反應速度，微波爐以小火加熱5分鐘後，再以大火加熱5分，可達到還原糖最佳(29.32%)，將處理後的糖類發酵一週後以蒸餾器蒸餾出酒精，初蒸可得3%酒精，經由3次蒸餾可達50%，並將剩餘酸性濾液以廢棄牡蠣殼處理，可達到節省成本、廢物再利用的效果。

在第三十九屆中小學科展中，曾做過「鋅銅電池之製備與改良」一實驗，這期間藉由不斷嘗試，而開發出一種新型的 【 碳鎂電池 】 可惜當時基於時間及學識上的不足而未能深入研究，甚感可惜，然而基於對科學研究的熱誠及追求科學應有的態度，余毅然決定繼續投入研究。

錳的化學，在各國的文獻中，討論頗多，眾說紛紜。我們在屢經試驗之後，發現並沒有一套理論可以完整充分地解釋所觀察到的現象，故生研究動機。

一個週末的下午，同學到教育學院玩，看到球場上正有一場球賽；中途暫停時，一方球員們把切成片的檸檬，直接放入嘴中嚼。裕洲說：「好酸喔！我家通常都是把檸檬切成薄片，然後加糖再沖熱開水喝，好過癮！」韶萱說：「我媽媽都把檸檬榨汁後加糖水，放冰箱中，隨時拿出來加冰水，喝起來酸酸、甜甜、涼涼的。才好吃呢。」 檸檬到底要怎樣做才好吃又有營養呢？我們一同去請教郭老師，老師認為這是一個好問題；於是，我們大家一起來，在郭老師的指導下，共同揭開維生素丙的奧秘。

馬祖位於閩江口附近，今為反攻大陸的跳板”本島是由南竿、北竿、莒光、東引等數列島嶼所組成。地形險峻，四面臨海，海鮮極佳。然而島上居民們飲水，均依賴島上地下水來解決。我們有少數同學患輕微慢性皮膚炎；主要有其他因素造成，亦可能與水有關係。再說有些水質含鈣鎂的硫酸鹽或氯鹽過多，又日常觀察其潤度似乎有年年增加，諸此因素對於飲用洗濯，釀造或其他工業用途，均有關係，基於以上的原因，遂引發我們從事本地區的水質之分析，以供有關單位參考。

我們利用電解水或其他反應時，在兩極產物本身有顏色或使酸鹼指示劑產生變化，做出具有多種色彩的化學畫板。我們採用了KI、CuSO4、KNO3、NaNO3、K3Fe(CN)6等多種電解液或加有酸鹼指示劑，以及不鏽鋼、鋁箔、黃銅板、銅片等多種導電板，在不同的電壓及濃度下，以一系列的實驗，得出許多不同的結果，並比較出其優劣性。我們發現以0.3M的混合液(KI：酚?=4：1)為電解液，不鏽鋼為導電板時，通以3V的直流電，正、負兩極均可分別立刻產生褐色及粉紅色，達到雙色的效果；電解紫色高麗菜汁可得到紅色或綠色字；電解赤血鹽正極可得藍色；電解硫酸銅負極可得黑色。

本實驗先從蝦殼中萃取幾丁質，對Cu2+、Cr3+進行吸附，發現效果和實驗室的藥品級幾丁質並無明顯差異，接下來的實驗都以蝦殼中所萃取的幾丁質進行，由於表面帶電的影響，在pH值接近中性時對Cu2+及Cr3+有最好的吸附效果，溫度越高，吸附的速率越差，因此在常溫的吸附效果最佳，因為電荷密度的影響，對 Cr3＋較Cu2＋好，幾丁質經過去乙醯化反應後的幾丁聚醣可溶於弱酸中，再由鍵結反應和包覆過鐵粉的二氧化矽產生共價鍵結，形成幾丁聚醣顆粒，在pH=值6至7時，幾丁聚醣顆粒對Cu2+及Cr3+有最好的吸附效果，溫度越高，吸附的速率越差，在特定的情況下，幾乎可以將溶液中Cr3＋完全移除，因為幾丁聚醣顆粒表面具有胺基(-NH2)，且附著於奈米大小的鐵粉上，顆粒變小反應面積增加，故吸附的效果及速率較幾丁質明顯提升。

利用天然含鎂離子葉綠素較不穩定而銅葉綠素穩定的特性，藉由銅與天然葉綠素結合，檢測葉綠素螢光強度的變化來檢驗金屬離子濃度。以相機和自製光源檢測螢光，我們發現葉綠素螢光會隨著銅離子濃度變化，銅與葉綠素反應後螢光會變弱。本研究已成功發展一套極簡易、靈敏的金屬離子檢測系統，達到相當低的偵測極限，目前可以檢測到1.6 ppm的銅離子。