化學科

此實驗利用自製的分光光度計與光譜儀探討6種不同校園植物光合色素差異，包含陰性植物的紫色酢醬草、紫背萬年青，陽性植物的金露花、日日櫻、變葉木，與家裡常見的可食用景天酸代謝植物蘆薈。 一、由光譜儀可知： (一)紫色酢醬草與日日櫻均可吸收較多570nm左右的紅光。 (二)陽性植物吸收紅光的能力較強，光合色素濃度較高。 二、由光電比色計可知：陽性植物色素純光解快，陰性植物自然分解快。 三、由色層分析實驗可知：蘆薈僅有少量的色素；同為陰性植物的紫色酢醬草的葉黃素含量非常高，而紫背萬年青的葉黃素反而少；花青素不會隨著展開液移動 四、由銅葉綠素實驗可知：銅葉綠素在460nm~500nm處吸收較少的光，可做為銅葉綠素與光合色素的區分方式。

為探討地下管線以及船隻的防鏽方式，設計實驗用鐵與活性大的鋅、鋁相接，還有外加直流電，長時間浸泡在三種環境(自來水、3%食鹽水、土壤)中，檢驗陰極防鏽效果。使用物理方法測量金屬質量和電位差變化 ; 化學方法用黃血鹽、赤血鹽及硫氰化鉀，檢測鐵離子與亞鐵離子濃度隨時間的變化，並以檢量線定量。研究結論： 一、鋁在電解質濃度高的酸、鹼、鹽溶液中，陰極防鏽效果較好，鋅在電解質濃度低的溶液中，陰極防鏽效果較好。所以船隻與水中設施在淡水中適合用鋅防鏽，在海洋鹹水中適合用鋁來防鏽。 二、以外加直流電防鏽，鐵與鋅相接效果較好，地下管線適合用鋅片防鏽，但電解質濃度高的環境不適合外加電流陰極防鏽，否則陽極金屬會快速腐蝕。

這幾年常常聽到許多食品加了非法食品添加物，使人們防不勝防，然而送驗食品又並非如此容易，因而使我們想要找出在實驗室中就能利用簡易的方法測出那些非法食品添加物，讓人能吃的安心。 我們利用了澱粉與碘化鉀錯合物，製成了「簡易吊白塊檢測試紙」，並且能推廣到其他與吊白塊同性質的非法食品添加物(例如:亞硫酸、焦亞硫酸)。 利用滴測前後顏色的數據變化，做出吊白塊的檢量線，但是，初期開發的試紙在吊白塊濃度低於40ppm時有觀察及檢測的困難，經過多次改良與實驗，我們開發出了煙燻法，在低濃度時也能有明顯的顏色變化的試紙，且做出漸層的試紙，在不用電腦分析下也能快速了解食品溶液還原劑濃度的區間，大大的提高了我們試紙的使用價值。

探討這一年的農作物明星─紅藜麥的抗氧化力，採用碘滴定法來測量，進行不同加熱時間、不同加熱溫度以及不同添加物的實驗比較。實驗結果發現在無加熱或有加熱的情況下，紅藜麥的抗氧化力比白芝麻、黑芝麻、黑米或燕麥好。紅藜麥在加熱10分鐘後，抗氧化力有顯著下降的趨勢。加熱溫度在攝氏26度以下時，紅藜麥汁的抗氧化力佳，加熱溫度超過攝氏60度，抗氧化力明顯下降。多數的添加物都會使紅藜麥的抗氧化力下降，尤其是醋、檸檬汁、米酒、牛奶等添加物。鋼棉浸泡水，在24小時後的生鏽面積大約是浸泡紅藜麥汁的2倍，顯見紅藜麥汁具有防止氧化的能力。

本研究探討如何以銅銀電池反應後之硝酸銀廢液進行回收再利用，而在實驗中我們發現對於高中而言，進行銀鏡反應是最可以妥善利用廢液的方法，所以我們設計四種方法：直接過濾法、加入銅片法、NaCl沉澱法和NaOH沉澱法將廢液做再處理，實驗結果發現：以NaOH沉澱法之效果最佳，結果所形成之銀鏡與純的硝酸銀溶液來進行銀鏡反應相比，效果相去不遠。另外也利用NaOH沉澱法討論硝酸銀廢液之回收率。

本實驗主要探討酵母菌在不同變因下的發電狀況，實驗變因有：電極材質、裝置的封閉與否、緩衝溶液的酸鹼度、糖水濃度、酵母菌濃度、甲基藍、赤血鹽等。為避免碳棒電阻消耗電壓，找出電阻相近的碳棒。又為解決碳棒表面易有殘留及碳纖維布電壓不穩的問題，選擇白金作為電極。由封閉與開放系統的測試得知酵母菌在缺氧環境下，發電狀況較差。緩衝溶液pH=3時可得較佳電壓。酵母菌克數在5克內，克數越多，所得電壓越高。在使用2g酵母菌乾粉時，0.4M糖水濃度可得較佳結果。甲基藍對酵母菌電池未發揮電子梭作用；而赤血鹽雖可做為陰極電子接受者，但其效果會受到酸鹼環境和電極材質的影響；赤血鹽造成的電壓驟升包含導電度提高與電子傳導效率提升兩個原因。

鐵生秀雖然是極為普通的事實，但是在日常生活中，卻造成我們極大的困擾而帶給我們不少的損失。在東華本化學實驗下冊中，雖然也有研究鐵生鏽的實驗，但是並沒有給予我們一個完整而滿意的答案。我們同時也找過許多書籍，但是沒有詳細的記載，所以我們希望能以學過的原理和實驗技巧，自行設計一個實驗，以揭開鐵生鏽的奧秘。

本研究探討以植物作為電極修飾層，對電化學偵測巴拉刈濃度的影響。首先，比較背景電解質溶液對偵測巴拉刈的影響，在氯化鈉溶液中可得到較穩定的巴拉刈訊號。再將植物修飾電極取代原本的工作電極使用，經植物萃取液修飾的電極所偵測的氧化還原波峰電流值均增大，故得知植物修飾層有助於增加偵測巴拉刈濃度的靈敏度。另外，透過經修飾不同層數的菠菜電極偵測，發現修飾二層時偵測訊號有最大值。而且，當預濃縮時間增長時，氧化還原波峰電流也隨之增大。最後，我們將此種植物修飾電極拿來偵測水源、蔬菜液等，並利用標準添加法計算其中巴拉刈濃度。透過實驗，證實了未來將植物作為天然感測器，偵測微量除草劑濃度的無限可能。

最近在電視新聞報導中，看見新竹化工廠，因為排放廢氣與廢水，而被省府下令停工，心裏覺得很納悶，工廠所排出來的廢氣與廢水，對我們人類到底有什麼影響呢？在上 自然課時，我就提出這些問題，請教老師，老師聽了後，先帶我們到學校附近之溪谷，看見了清澈見底的河流，再帶我們到鳳山溪下游，我們看見的卻是一條佈滿垃圾而且有臭味的污水，使我們很想知道，乾淨的水，與受污染的水對動、植物有何影響。

由於影印紙過多而無法有效的再利用，探討以溶劑分離紙張纖維和碳粉色素，找出丁酮為最佳溶解碳粉之溶劑，但後來發現丁酮將色素析出後，無法把色素與紙漿分離。使我們轉向使用光觸媒將碳粉中的色素加以分解，並以吸光度作為濃度變化的指標。改變光觸媒的劑量以及紫外光的波長，觀察吸光度的變化，並求出分解色素的反應速率級數。 結果顯示，二氧化鈦在UVA的照射下吸光度呈線性下降(零級反應)，而氧化鋅降解速率就差很多。我們把實驗對象推行至紙張上的碳粉，但紙漿含有二氧化鈦會導致無法做成再生紙，為了使觸媒再次利用，所以我們蝕刻燒杯，並鍍上二氧化鈦降解碳粉色素，結果確實可以兼具降解效果與排除溶液中多餘的二氧化鈦。