化學科

如何提高柳橙的甜度？研究證明柳橙以不榨汁的方式放置一段時間，時間越久糖度越高。酸鹼變化不大。降低溫度可提升柳橙的糖度，溫度越低糖度越高。施加二氧化碳後，壓力加得越大，糖度越高。讓柳橙變甜的方法依序為：「二氧化碳加壓」>「放入冰箱」>「放置時間」，但如果三者同時進行效果更明顯。經過加壓處理的柳橙，在30分鐘後，糖度都沒有變化。加了二氧化碳的柳橙之所以變甜，可能是因為氣泡讓柳橙的果粒有裂痕甚至凹凸不平，有些爆漿的感覺，在氣泡不斷冒出的過程破壞果肉，讓柳橙變甜。加入1%的蔗糖轉化酶，就可將蔗糖水解成果糖與葡萄糖，使柳橙汁糖度提高。運用方法提升柳橙甜度，做成好喝的氣泡飲，是消暑的利器喔！

國小自然科學課程一化學教材採用 B.T.B ( Bromo Thymol Blue ）溴瑞香草藍指示劑，作為學生研習觀察物質所具有的特性，由於它的反應迅速，並且以鮮艷的色彩指示物性相同與否，確實帶給學生產生濃厚的學習興趣，可謂編撰自然科學課程教材的一種特色。作者透過輔導一般教師教學研習會以及教學觀摩會，發現尚有諸多的國小教師對 B.T.B仍感生疏，為此遺留若干疑問等待解答”因此，和本校教務處主任王金章先生以及數位同事共同著手本題的探討，預期將探究結果提供給一般師做為教學之參考。

在高中化學課程中提到的離子晶體，主要有「平面三角形」、「四面體」、「八面體」、「立方體」等四種、而離子晶格到底是如何堆積，國內目前所有的高中課程內容都是利用陰陽離子的半徑比與配位數的觀念來解釋。本組採用另一種思維－「空間使用率」的概念，以此概念來解釋同樣的情況，發現這樣的解釋與「配位數」說明之後所得之結果是完全相同的。經過理論的推算與實驗的驗證，本組成功地發現在大自然界中，離子晶格堆積會遵循「最大的空間使用率」來進行堆積。簡單地說，大自然在晶格堆積中所扮演著是一位相當有智慧的倉庫管理員。

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。

利用硝酸銀溶液潤洗容器，以斐林試劑和乙二醛反應產生銅，並使銅附著於容器壁，成功的產生銅鏡。以不同的試劑比例進行反應，發現斐林試劑和乙二醛試劑體積比四比一的效果最佳。潤洗用的硝酸銀溶液濃度，以0.040M~0.060M的效果較佳。在不同的溫度下，反應的速率與效果不同，在50℃下反應效果佳，反應時間也不至於太長。試了幾個做銅鏡的方法，結果漸入佳境。 銅鏡的吸收及反射光與銀鏡略有不同，主要在綠光到紫光的區域吸收與反射較大，黃光與橘光吸收與反射較小，有些色偏。 以銅為鏡，確實可以正衣冠，如果不太在意色偏的話！

此研究結合「酸鹼溶液」與「分解者」的科學概念，目的在探討酸鹼中和溶液對自然環境（以黴菌作為環境指標）之影響。過程採用 pH 測定儀及自製滴定器進行實驗，並兼顧質性（觀察討論）與量化（實驗計算數值）之研究方法。研究先蒐集生活常用溶液，檢驗其酸鹼特性；並探討不同濃度溶液之 pH 值變化；且採酸鹼滴定方式，認識酸鹼中和反應；再比較中和前、後的溶液對黴菌之影響，最後找出黴菌存活之最佳鹽類溶液。研究發現：（1）食用溶液多為酸性溶液，洗潔用品多呈弱酸性，而洗廁劑是強酸，但其他清潔劑多為鹼性溶液。（2）加水稀釋後，研究樣本的酸性溶液之 pH 值變化較明顯。（3）清潔劑易影響黴菌之存活與分解功能，但與洗廁劑中和後會改善此現象。（4）不同的酸鹼劑量比例之鹽類溶液，對黴菌之存活與分解功能助益不同。最後研究建議，適宜的「均衡」酸鹼液，是能提高環境中黴菌分解者之功能。

一般隨處可見的洗潔劑，主要的組成分子有脂肪酸鈉與苯磺酸鈉二大類，其分散系的性質差異，可用本研究以牙籤製成的立方框浸潤後，產生薄膜面積與濃度變化的趨勢差異予以鑑別。本研究結果，發現如下：含脂肪酸鈉的肥皂類分散系，濃度高時表面張力大，在立方框上結膜面積比濃度低的時候小。含苯磺酸鈉的界面劑分散系則恰好相反。

本實驗利用 CD 片、光感測器與數位相機自製一個簡易的螢光測定裝置，針對光敏靈系統及各種螢光棒進行發光探討，除了進行各反應物濃度變因的研究外，更深一層地測量螢光波長及強度變化、拍攝螢光繞射條紋，並探討添加染料(螢光黃、薔薇紅)、非水溶劑(醇類、胺類、丙酮及DMSO)、雙氧水催化劑(鉛、銅、錳氧化物及鐵離子)及以其他Fe\r 鹽錯合物(黃血鹽、Na3Fe(C2O4)3、NaFe(EDTA))等代替赤血鹽對光敏靈發光現象的影響，最後我們透過各種離子溶液的呈色檢測發現赤血鹽離子[Fe(CN)63 -]在發光系統中會轉變成二價的黃血鹽離子 [Fe(CN)6]4 -，既作氧化劑也作催化劑，更是光敏靈發出螢光反應的關鍵物質。

尿酸氧化酶參與嘌呤代謝機制，然人類尿酸氧化酶基因已退化，易使過量尿酸沉積於關節造成痛風，因此微生物源尿酸氧化酶具極高研發價值。 本研究針對微生物源酵素進行基因體探勘，篩選出抗輻射奇異球菌(Deinococcus radiodurans)及耐熱雙球桿菌(Thermobispora bispora)源尿酸氧化酶基因，取得尿酸氧化酶重組蛋白質進行酵素活性測定、熱穩定分析、蛋白質結構解析、酵素對金屬離子耐受性分析與尿酸檢測應用。抗輻射奇異球菌源酵素於30℃催化速率較過去報導之酵素佳，而耐熱雙球桿菌源酵素於70℃催化效率與熱穩定性仍佳。解析耐熱雙球桿菌源酵素結構發現羧基端具特異性構型，推測與熱穩定性有關。本研究的兩種尿酸氧化酶，可分別作為降解尿酸的速效及緩解型藥物，並開發成快速檢測尿酸的簡易方法。

對於基礎化學(三)的實驗教材中秒錶反應(IO3－＋3HSO3－→I－＋3SO42－＋3H+)其反應速率的測定結果，反應速率與[KIO3]成正比，即對[KIO3]而言為一級反應關係。進一步探討影響反應速率的因素，改變配製藥品中H2SO4的量，探討對秒錶反應的反應速率影響，發現變藍時間的倒數與[H+]成正比，即對[H+]而言為一級反應關係。改變每次實驗中H2SO4的量，發現只要每次實驗過程中H2SO4的量固定，則[H+]的大小不影響級數的判定結果。 [H+]愈大，對第二步反應(IO3－＋5I－＋6H+→3I2(s)＋3H2O)產生I2所需的[KI]愈小，但要有一定的[KI]才能產生I2，此結果會影響秒錶反應速率的測定中，當[KIO3]太小時，變藍的時間測定會比預期的時間長，而造成判定的誤差變大。由電位的計算知當溶液變藍時，剩下的[HSO3－]相差不大，故[H+]變大對秒錶反應中變藍時間的影響討論並非是第二步提早反應的關係，應是[H+]會影響秒錶反應的反應速率。重複實驗結果相同，更加確定結果之正確性：秒錶反應的反應速率R∝[IO3－][H+]