明察秋毫-利用錄音程式準確紀錄化學反應
對於第 22 屆全國科展化學科得獎作品『利用溶液導電性觀察溫度對反應速率的影響』,在歷經廿年來電腦科技的日新月異,我們認為在技術上應還有相當的改善空間。所以我們希望能利用電腦錄音程式準確記錄化學反應過程中離子的變化情形,並且希望能找出反應結束的時間點。於是我們利用硫代硫酸鈉與鹽酸的反應改變其溫度與濃度,再將儀器接上並錄音記錄。但是我們發現所錄到的圖形雜訊過多,並且不符合我們的推論:電流越大,振幅會越大。我們推測雜訊過多的原因有:加入溶液時濃度的變化造成雜訊、電腦電阻過大及儀器架設的線路老舊使電流不穩定。於是我們將儀器焊接起來,並運用蜂鳴器的音量變化呈現化學反應過程的電流變化,再利用精密麥克風及電腦錄音程式測量及記錄蜂鳴器聲音變化的圖形。終於發現可以將整個化學反應過程記錄下來,並且能夠在圖形中明確的顯示反應的開始點及結束點。也就是對於離子數目及種類會改變的化學反應,我們已經能利用簡易的電腦設備及靈敏的錄音程式,觀測整個化學反應過程離子的變化,進而精準運算出化學反應速率。這不但改善了目測法的誤差過大,也不必藉助光電比色計法的昂貴儀器耗費。更可貴的是在本實驗中我們的電腦能錄到 0.006mA 的電流變化。在缺乏設備及經費的國中、小,是一項有利於學校對化學科教學及研究發展的新發現。