全國中小學科展

化學科

開發葉綠素檢驗微量重金屬的方法

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。

怎麼翻身都不漏

本研究以數學上的Burnside’s Lemma思維,利用排列組合結合化學領域中的群論概念,應用在計算取代基可被替換的化學結構,所具有的異構物數量。 針對環狀共振(例如苯環)、環烷、直烷…等分子結構,推導出任意取代基種類與數量不同時,所對應的化學異構物數量公式。 推導完公式後,將CnHx中x個H的位置改成給定的取代基種類與數量時,然後系統化異構物數量的處理流程。最後再針對典型分子的化學點群,給出其對稱的數學排列群樣貌,作為各式計算的背景資料。

泡泡面面觀

影響泡膜強度因素:1清潔劑濃度 2添加物極性 3 添加物H+濃度 4添加物分子結構 5 添加物礦物質濃度 6溶液、環境溫度 7 泡泡大小 8 泡膜厚度。 泡泡越大,泡泡內壓越小,泡膜膜壓越小。 相同大小兩泡泡相連,半徑不變,總寬度縮小為0.8倍。體積縮小,壓力增加, 大小不同兩泡泡相連時,小泡泡半徑變大,交界面凸向大泡泡,小泡泡內壓大於大泡泡。大泡泡再吹大,小泡泡半徑也變大,交界面半徑變小。小泡泡的半徑為R1、大泡泡的半徑為R2、交界面半徑R,其關係式接近(1/R)=(1/R1)-(1/R2)。 兩相同大小的泡泡合併時,泡泡越大、礦物質濃度高,合併機率高。 泡膜虹彩顏色越鮮豔,膜強度越強,膜越厚,泡泡不易破。

馬祖地區水質的探測

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。

蔬菜中NO3- N2-含量之研究

碳鎂電池之製備與探討

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。

壓克力變身水

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。

用另一種角度看陽明山溫泉─陽明山溫泉的水質探討

咦!我們學校附近的「北投溫泉公共浴場」怎麼整容了呢?哦!原來它改名為「北投溫泉博物館」了。 在參觀了北投溫泉博物館之後,使我們對「泡溫泉」的歷史和文化有更深一層的認識。 但我們希望除了「泡溫泉」之外,還能進一步認識溫泉的相關特性。於是我們針對陽明山溫泉水質與溫泉水對周遭的影響做了本次的研究。

鏡中銀-奈米銀之抗菌

本實驗採取的製程方式是改良自高中化學實驗-銀鏡反應,利用多侖試液,加入葡萄糖作為還原劑,則可析出金屬銀並附著於反應容器的表面。在?米銀製作過程中,我們應用界面活性劑SDS(Sodium dodecyl sulfate)吸附在微?表面上以抑制其凝聚,在這個實驗,我們加入不同劑量的SDS,並且發現加入1.5g的SDS,在410nm吸光值最高。我們採用1.5g的劑量的SDS,測出吸光值後,採取吸光值最高的奈米銀溶液,製作成PVA薄膜,並且發現具有抑菌的效果。 我們將此澄清透明的亮黃色奈米銀液體製成的PVA薄膜,等薄膜凝固之後,貼在培養基上,有的直接用澄清透明的亮黃色液體塗抹,或是不讓薄膜凝固直接塗抹,觀察抑菌及抗菌效果,此為本實驗重要之論點,也能由此再證明一次此澄清透明的亮黃色液體正是奈米銀粒子。

轉吧!毛髮溼度計

利用溼度計的轉動,找出影響毛髮長度改變的因素與各種分子有著什麼密不可分的關係,並試著推廣至其他研究實驗中。