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化學科

神祕的鹽類一奇妙的化學世界

在炎炎的夏日中,偶然的發現水泥牆上有鹽化的情形,引起我們對“鹽”的興趣,進而探討鹽對水泥結構的影響。更進一步地我們又探討鹽類對化學反應的影饗,並利用不同的鹽類取代王水中的 HCI ,觀察黃金在其中溶解的現象,並從其中反應探究不同之配基和中心離子反應情形。及鹽類於一些化學反應中扮演何種角色。

Mg.A1在鹽類水溶液中反應之探討

某些活性金屬,如鎂或鋁等,其表面在與水反應生成氫氣時,可形成一層緻密之化合物,進而使反應無法繼續進行,然而鹽類水溶液所含之陰陽離子,可藉由與金屬表面膜反應,形成可溶之反應中間物,將金屬外層之表面膜瓦解,使內部可繼續與水接觸進行反應、由改變鹽類的種類、濃度、溫度等因素,觀察其表面反應時崩解之情形,並藉由記錄氫氣之生成量,計算其反應速率,以及測量反應時pH值之變化,找出前述實驗無法看出的反應情形、最後藉由分析各數據間之關連性,找出這些因素影響反應的原因,如:離子與表面膜之間的作用機轉。

「百」「香」試紙〜「果」然變色

在五上自然課程以紫色高麗菜自製酸鹼指示劑時,蒐集相關文獻得知,有些研究可以將薑黃汁液製成酸鹼指示劑,有的卻無法;還有些同色系的植物汁液可以製成同時檢測酸鹼水溶液的指示劑,有些卻只能製成僅檢測酸性或鹼性水溶液的指示劑,心想也許是因為萃取方式不同或是不同植物汁液所含花青素成分不同,因此以色層分析法來驗證我們的構想,進行一系列實驗後發現: 一、大部分紫、紅、橘色系植物汁液較適合檢測鹼性水溶液。 二、以色層分析法,發現以不同方式萃取出的植物汁液變色成分不同、同色系中變色效果佳 的植物汁液可層析出有效的變色成分。 三、「百香果皮」可製成變色效果佳的酸鹼指示劑,並進一步製成易保存又實用的「百香試紙」。

微型生物分子偵測器,氧化石墨烯濾紙電阻與蔗糖濃度關係

本研究根基於氧化石墨烯的物理和化學性質,發展出能隨蔗糖濃度改變的氧化石墨烯濾紙電阻。在以漢默方法(Hummer’s Method)製作出氧化石墨烯後,將氧化石墨烯懸浮液滴加於濾紙上,加熱使水分揮發,做成氧化石墨烯濾紙電阻。其電阻表現遵守電阻定律,電阻與濾紙長度有著正線性關係,且其電阻率會因所在環境不同而改變。以濕潤法測量電阻,當蔗糖濃度上升時,電阻率也隨之增加;反之,以蒸乾法測量電阻,電阻率卻會隨著蔗糖濃度上升而下降。在固態電阻中,氧化石墨烯有可能因為與蔗糖分子間的氫鍵作用而彼此靠近,使電子更容易在石墨烯分子間移動。此特性使氧化石墨烯濾紙成為一個可任意塑形、又可敏感於環境變化的偵測器。

茶花萃取液之抗氧化能力及其生活上之應用研究

本研究主要探討茶花萃取液及茶花花露水之抗氧化能力,我們使用在學校近郊茶花農場,現採之新鮮茶花花瓣,以95%乙醇萃取的茶花萃取液及用水蒸氣蒸餾法萃取之茶花花露水,進行本次的實驗研究。 在檢測茶花抗氧化能力方面,我們主要以DPPH、螯合亞鐵離子所配製之試劑,經分光光度計測量吸光度下降量,來了解茶花之抗氧化能力;另以總酚、總花青素、碘滴定和過錳酸鉀滴定等方法來檢測茶花之抗氧化能力。 經研究初步得知,茶花萃取液具有良好的抗氧化能力,茶花花露水亦具抗氧化能力,唯較茶花萃取液之抗氧化能力弱;茶花萃取液及其花露水,可應用於製造手工皂、乾洗手液等諸多用途,值得多多推廣利用。

「食」「尿」未及──飲食差異對尿液檢體中代謝體變化情形討論

許多人都說飲食習慣對身體影響甚大,因此本實驗想要從尿液檢體中的代謝體,探討其與生理機能的關聯性。本實驗利用質譜分析方式,利用丹磺醯衍生法標定尿液中所含的大量代謝物分子,比較不同個體及不同飲食習慣中代謝體數量與種類上的差異。 在研究後發現葷食菜單的代謝體數量會較素食菜單中多,且同時由於代謝體的種類與數量並無正相關,我們也將兩種不同飲食習慣代謝物進行標定,找出兩種類別中特有的代謝物,並比較分析出三種可能的代謝途徑:葷食菜單為 ”beta-Alanine metabolism”,而素食菜單則會對 ”Histidine metabolism”和 ”Pyrimidine metabolism”造成影響。未來可繼續運用此種分析方式,對各種食物進行分析及研究,分析出各種食物間對人體的利與弊。

低碳數烯烷類氣體分子在甲烷單氧化酵素的反應性之比較

近幾十年來,工業化及科技進步帶來了文明及生活的便利,卻也藉此讓大自然原有的平衡發生改變,例如溫室效應,便是由於大氣中的分子組成發生變化,如二氧化碳或甲烷等氣體,它們因為吸收了太陽光中的紅外線,造成了溫室效應,改變了全球的氣候環境,研究對於在自然界中碳循環有重要貢獻的嗜甲烷菌(Methanotrophic bacteria或methanotroph),將有助於改善我們日漸增加的溫室效應。根據Sochngen 在1906 年的推測,與甲烷代謝相關的微生物將在減少大氣中大量甲烷分子濃度當中,扮演重要的角色。因此,我們試圖基於此項觀點,推測當環境中甲烷濃度有升高的趨向時,是否會出現相對應的微生物有大量繁殖的傾向。嗜甲烷菌為格藍氏陰性細菌,轉化甲烷為甲醇作為此菌能量及碳源的來源,在有氧氣和烷類氣體的環境下,它也可以將烷類轉化成相對應的醇類,烯類轉化成相對應的環醚類,如丙烷變正丙醇及異丙醇,丙烯經作用後成為環丙醚。嗜甲烷菌可以生長在許多不同條件的環境中,從海水、淡水、沈澱物、泥碳沼澤、土壤和溫泉等都有被發現(Murrell et al., 2000)。

神奇寶貝─天然聚合物的合成、測試及應用

根據統計,台灣地區每人每年製造 80 公斤的塑膠垃圾,造成嚴重的環境壓力,且利用塑膠或保麗龍製成的餐具在加熱時會釋出有害於人體的毒素,用過的製品也不易分解,造成的垃圾污染。因此,未來全面禁用保麗龍免洗食具是勢在必行的。但是沒有了保麗龍,吃自助餐時該怎麼辦呢?用紙盒嗎?但如此又必須砍伐為數不多的樹木,用家中的便當盒又嫌麻煩!ㄟ~~如果有一種能取代塑膠、也能被生物快速分解,不會威脅環境的材料不就解決問題了嗎?!那天,在吃 QQ 的蒟蒻果凍時,突然想到,它不也是種聚合物嗎!有沒有可能利用“它”,來變出一種既環保又實用的天然聚台物,用以取代現有的保麗龍及部分塑膠製品呢?於是我們開始了尋找此 一〝 神奇寶貝 〞 之旅。

泡膜兩相照

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。

水的泡泡啵啵啵

水是我們生活上不可或缺的必需品,在水的世界中,有硬水和軟水之分。硬水中含有多量的鈣離子或鎂離子,然而實驗中發現不同的水樣,會造成清潔劑的清潔效果。水中含有越多的鈣離子或鎂離子,對清潔效果大大折扣。