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化學科

鉛萬別放棄-硫酸鎂對失效鉛蓄電池的影響

車用電瓶的蓄電力下降主因為極板產生了不可逆的硫酸鉛結晶,俗稱硫化。使電池恢復效能的方法之一:加入含硫酸鎂的化學試劑。本實驗利用鉛片自製蓄電池,模擬生活中電瓶在重覆使用下,其正、負極產生硫酸鉛的情形,並測定放電續航力。在電解液中加入不同濃度的硫酸鎂,其對極板結晶與放電續航力的恢復率呈正相關;實驗中發現,硫酸鎂會降低充電時陰極產生氫氣的速率。接著探討在不同的時機點加入硫酸鎂,結果顯示在充電前加入硫酸鎂的效果最佳。進一步研究不同鹽類(鎂鹽或硫酸鹽等),其中只有硫酸鋁可提升續航力,而硫酸鋁、硫酸鎂和硫酸鉛三者皆為單斜晶系。最後,我們將此結果運用到車用電瓶上,發現硫酸鎂對其續航力確實有明顯提升。

醇水之蒸

在實驗中,我們將探討拉午耳定律的偏差現象,測定混合液體的蒸氣壓、混合後的反應熱以及一系列的醇類之間關係,再比較不同種類的溶液性質。藉由實驗結果試著解釋為何蒸氣壓為正偏差的酒精溶液,混合後體積會減少以及為放熱反應。我們也將測量數種物質,包括有、無揮發性的物質,固定濃度的混合液體,改變其溫度,觀察蒸氣壓,分析其中的關係,並藉由數據推出關係式,並試著預測其沸點。最後,我們在實驗中發現,不同濃度的酒精與水混合液中,在特定濃度時會有混濁現象,我們去模擬內部結構,探討混濁形成的原因,藉由巨觀的現象去了解微觀的實際情形,使我們有更多討論的空間。

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。

設計、色計-自行設計微型比色計改良比色法實驗

本實驗主要是為了改善高三比色實驗之實驗的精準度而進行的。利用發光二極體作為光 源,搭配光敏電阻,並以塗黑的T 型玻璃管作為反應槽,組裝成自製微型比色計。 此實驗首先確認傳統比色法之精密度極差,接著針對反應槽長度、光源顏色及光源電壓進行篩選。選出最適合本實驗的反應槽長度、光源及適合光源的電壓,組成高精準度的微型比色計。 以自製微型比色計測量十個濃度不同之校正液後,確認本儀器之檢量線確實具有極佳之線性關係,便可進一步繪製檢量線,並計算待測溶液的平衡常數。本實驗不使用分光光度計主要是因為其成本較高,本組希望能以最低的成本,求之平衡常數。

以銅為鏡可以正硝酸

找出由銅與硝酸產生之NO2、NO 的量,因NO 一碰到氧氣會馬上反應成NO2,所以要測定得在真空中進行,最簡單的方法就是使用可以直接對氣體做定量分析的儀器,但由於儀器過於昂貴,且在高中實驗室裡若想從氣體去定量氣體產物的量幾乎是不可能的,否則就得忍受極大的誤差,於是我們尋求簡單、易懂、可信度頗高的方法來測定NO2、NO 的量,試圖觀察硝酸濃度和溫度與其產物之間的關係。同時以金屬鋅作為一個反應的對照。選擇鋅片是因為書中所提及的鋅與硝酸反應過程,總是只有銨根單一種產物,於是摻雜幾許懷疑的成分,以鋅做了實驗。結果意外發現反應之下也會產生NO2及NO。

「點鐵成金」真的那麼容易嗎?

一天,我們在圖書館看了一本中國少年兒童百科全書,裡面有一則實驗─如果把鐵釘放入硫酸銅溶液中,鐵釘就會變成金金亮亮的金釘。我們覺得非常神奇,“點鐵成金”竟然如此容易!我們這種年齡的小少女最愛金金亮亮的小東西了,所以就決定做實驗試試看。

杯中的鑽石

凱萍星期六晚上和媽媽、姊姊去逛夜市,五光十色的霓虹燈和琳瑯滿目的裝飾品,什麼鑽石或寶石、水晶 … … 等飾品,好吸引人喔!媽媽挑了一條亮晶晶的項鍊,姊姊選上了一個鑽石的胸針。凱萍心裡想:長大後也要買一條來戴在身上,一定很美。 上課時,凱萍提起逛街時看到那些亮晶晶的寶石,叫人羨慕不已。上自然課時班上的發明大王皇邑拿著他那特大的放大鏡到處掃瞄。忽然他大叫一聲:「我桌上有一顆小鑽石。」大家都圍過去,瞧個究竟並請教老師。老師告訴大家那是鹽的顆粒。如果大家都喜歡那些美麗的寶石,我們不妨自己動手做做看。大家都以訝異的眼光想:「自己做可能嗎?」老師說:「我們試試看。」於是老師便帶我們展開尋寶的工作。

有趣的食鹽

在三年級自然課中,曾學過「硼酸的溶解」,知道硼酸溶解在水中的量會隨溫度上升而增加;暑假中,我們用鹽做了相似的實驗,卻有不同的結果,這是怎麼回事呢?開學了,到校請教了老師,老師告訴我們,食鹽和硼酸各有不同的特性,我們可再做實驗驗證,而鹽還是個奇妙的東西,記不記得媽媽常用鹽水浸水果?曾喝過沙士加鹽嗎?還有,看過鹽醃過的菜或魚肉嗎?在老師的指導下,我們展開了一連串有趣的實驗。

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。

以太陽光誘發水溶液中光觸媒與Cr(VI)間之光化學反應及其可能機制

近年來,光化學的技術廣泛的運用在我們的日常生活當中,但針對無機物方面的去除效果以及進一步的機制研判似乎較少被探討,因此本研究挑了課本中常見的重金屬汙染物'鉻'做為我們去除探討的對象。一般光催化反應主要依賴耗能的紫外光提供能量來激發光觸媒產生光生電子電洞。本研究主要係利用太陽光,在控制水溶液不同起始pH值、光照強度及添加不同電洞補捉劑下,討論比較誘發兩種光觸媒(ZnO, TiO2)與Cr(VI)間之光催化反應之效果及其可能之反應機制,再以固相及液相分析推論出其中可能機制。結果顯示,pH值的變化影響TiO2比較顯著,太陽光強度越強效果越好,電洞捕捉劑以Na2-EDTA幫助效果最顯著,ZnO可吸附之Cr多於TiO2,ZnO於反應過程中會酸腐蝕溶出升高水溶液pH值。