化工衛工及環工科

透明土壤

記得92年剛入學高一時,本校園藝科在全國科展以雪碧飲料加入花瓶內水中,可延長花卉凋謝的期限而獲得優勝,其實只在水中加肥料也可達到目的,但對於植物生長的過程,欣賞者的喜悅並未提升,如果能以透明呈現所有植物或花卉,從育苗發芽階段起,到開花結果,週期性循環、季節性調節或控制,都能隨心所欲,這是一條有潛力的市場通路。不但可以賺錢而且兼具教學、經濟的效用,提高購買、欣賞的慾望,更可提升生活情趣。從92年起,試驗至今,終於有成。國內精緻農業發展,已歷經一段時間,且頗具規模的實作場,也分布頗廣,但透明、透氣、透水、保濕、已施肥、可染色、可閃光、香精調氣味、防腐、防臭的土壤尚未被開發,本創作的發表,就是提出上述的特點,不但可提供插花,且可種植農作物,全部過程透明化,遂取名「透明土壤」。可透視植物根部發育成長的全部過程。樹木的成長期很長,且有乾燥或嗜水性樹種的區別,目前正進行實驗當中,期待不久的將來,也有樂觀的結果。如今我們即將踏入另一個學程,感謝學校老師的指導,更感謝各界的支援與批評指導,謝謝!!

囫圇吞「藻」-天價藻膽蛋白質快篩法

本研究的目的在開發一種新的篩藻邏輯-「藻泥+PVA抹盤法」,可以在少量、簡單、快速且有效地的原則下判定藻種是否含有足量的藻膽蛋白;再以傳統萃取方法進行量化的確認。最後結果:(1)在藻株的培養上,若在充足的CO2供應下,泥生顫藻的培養可達到7.016 g/L乾重,濃度遠超過業界所稱具經濟性的指標(5 g/L)。(2)在基因鑑定上,生物資源保存及研究中心確認泥生顫藻是一個新屬,也接近偽魚腥藻。(3)在藻膽蛋白的品質上,來自泥生顫藻的純度為0.72;溫泉藻的純度為0.74,皆大於0.7,已達到食品級的水準;產率大於100 mg/g(值得開發的門檻)。由於藻膽蛋白的單價比黃金還貴,說明本研究發展的新方法所發現的泥生顫藻具有非常大量的藻紅素,整體的開發極具經濟效益。

哪個離子跑得快?

基礎化工這一門學科對於高職化工科學生而言是一門重要的科目,但其中不乏充滿深奧且抽象的理論。在電化學這一章的內容中主要敘述著電與化學之間的關係,並介紹電解質溶液的特性以及將電極浸入電解質溶液中所產生的一些現象。在電化學這一章節之中除了介紹電解質溶液的特性外,並結合物理及化學的知識,對溶液的導電性及離子遷移速率等作一番闡述。本實驗設計主要引用課堂中及基礎化工書本內所學習過物理及化學的知識,利用惠斯登電橋(Wheastonebridge)的原理架構為基礎設計出導電度計,利用此導電度計測量不同種類電解質、不同濃度的溶液及不同狀態的溶液,藉以了解各種狀態下的離子運動。

神奇氣囊-全方位救生氧氣供應系統

氧氣是生命必需的元素,許多公共設施、住宅、交通工具,均提供防護的氧氣器材。最常用者為加壓小型鋼瓶,然而高溫會爆炸起火,無法廣泛應用於各種救災。有鑑於此,我們研發出造型輕巧便於攜帶,能產生適量氧氣的裝置「神奇氣囊神奇氣囊神奇氣囊神奇氣囊」,並可安全存放,不會有高溫爆炸的危險,可廣泛應用於各種災害的救難,如溺水、火災、高山、地震。本研究系統分為兩大項:一、溺水偵測系統溺水偵測系統溺水偵測系統溺水偵測系統結構輕巧佩帶在人身,運用水的電解導電反應,「臉部浸在水中臉部浸在水中臉部浸在水中臉部浸在水中」過久,系統自動啟動安全氣囊,同時發出警示燈號求救。二、安全氣囊安全氣囊安全氣囊安全氣囊造型輕薄不會妨害運動,按下按鈕立即自動提供氧氣,達到救難目標。本系統還適用其他類型的救難使用,期盼本研究能保障人們的生命安全。

開管壓力計在化學上的應用研究

1.應用開管壓力計測量反應速率\r 優點:在短時間內,可重複地做,節省時間及藥品。\r 2.應用開管壓力計驗證亨利定律\r 優點:有關亨利定律方面的實驗,高工基礎化學實驗中都沒有殊為遺憾,本實驗設計可提供理論與實際的結合。\r 3.應用開管壓力計測量液體的密度\r 優點:本實驗設計,和比重計一樣,可直接讀出密度,不必再經計算。\r 4.應用開管壓力計探討壓力與分子數關係\r 優點:利用簡單設計,即能顯示實驗結果且材料取得容易。\r 5.應用開管壓力計驗證氫比空氣擴散更快\r 優點:利用廢棄的塑膠瓶,來做多孔罐,即能由壓力計兩端的壓力差看出氫比空氣擴散更快。\r 6.應用開管壓力計測量氣體擴散速率\r 優點:設計簡便,且可精確的看出氣體擴散開始和結束,因此可準確量出擴散的時間。本實驗可取代課本利用氨和氯化氫的擴散來測量擴散速率。因氨和氯化氫都有毒,且時間掌握不易往往誤差很大。

天然 ㄟ尚好—瓜類蔬菜之抑菌研究

本實驗利用五種瓜類蔬菜,分別為南瓜、苦瓜、絲瓜、冬瓜及小黃瓜等為試驗材料,將所取得之萃取液以濾紙圓片擴散法(disk diffusion technique)進行抑菌試驗,其試驗菌株以3株細菌為對象。初步試驗結果顯示南瓜具最佳抑菌活性,次為苦瓜、絲瓜、小黃瓜、冬瓜。進一步探討不同溫度、pH值對其抑菌活性之影響。結果顯示,五種瓜類萃取液經121℃,20分鐘加熱處理並不會破壞其抑菌成份;萃取液則因pH值不同而改變抑菌活性,各組實驗皆在pH值較低情形下得到較好抑菌活性。由初步試驗中得到南瓜萃取液具有最佳抑菌活性,因此進一步進行食物模式研究,添加不同濃度之南瓜類萃取液於4℃市售柳橙汁、鮮乳、奶茶及豆干中儲存5天,其生菌數皆低於控制組。

生「柴」有道--米酒、廢油變柴油

自工業革命至今,人類對環境的迫害早已超過人類有文明以來的程度,石化燃料的使用甚至到達氾濫的地步,而石化能源的蘊存量日漸減少,科學家估計再 40 年人類會將所蘊存的石油耗盡,沒有了能源,難道所有的動力都將停擺?答案是否定的!生質柴油,顧名思義為來自生物性的柴油,它源自於自然的油脂,如:家庭廚餘所剩的油以及一些植物脂肪、動物脂肪、及其它脂肪酸…等。因此,生質柴油沒有能源危機,更是取之不盡,用之不竭,來自於天然。生質柴油(甲基酯)的反應原理是根據有機化學課本 12-1 酯類,當酸與醇在強酸或強鹼當催化劑下加熱,即生成酯類。本實驗是以油脂與甲醇、乙醇,利用氫氧化鈉作為催化劑反應製成「生質柴油」,當油酯/醇之莫耳比為 1/6,而氫氧化鈉的量控制在 0.5~1%為最佳結果。另外我們發現:高純度的米酒不但可以作為製作生質柴油的原料,還可以直接添加至生質柴油中製成「米酒生質柴油」,這便是一個可自然再生的新能源。

利用廢棄豆渣製作生質柴油之研究

本研究利用廢棄的豆渣,改良油脂萃取之製程,有效降低生質柴油之原料與製作成本。由相關文獻顯示,豆渣中的粗脂肪含量約17.34%,我們覺得有回收再利用之價值。我們想以較節能的製程萃取豆渣中的油脂。首先,豆渣最佳乾燥條件是105℃熱風乾燥4小時。接著,以自製間歇式震盪裝置,節能且有效縮短油脂萃取時間。此外,我們以自製的銅管冷凝裝置,可使正己烷回收率可高達98.36%,不僅大幅提高正己烷回收率,同時有效解決玻璃易碎及水資源浪費的問題。最後,我們將豆渣中萃取出的油脂,順利製造成生質柴油,由實驗結果顯示,廢氣測試值與其它柴油大致接近。因此,利用廢棄的豆渣製製作生質柴油是可行的。

開口笑的春天-浮油回收

本研究乃針對歷年來海事意外所導致海洋受油類污染,其目的是將漂浮在海面上的浮油加以收集,油水分離、儲存、廢油再利用。對於大面積的污染海域,效果僅次於分散劑(化油劑)的浮油回收系統將是最快速、最便捷的處理方法,大量的使用分散劑,反而造成了二次污染。分散劑在使用上有許多限制,第一:24小時內,除油效果最好,反之,因時間拉長則效果遞減、第二:分散劑對原油有51%效果,對船用油則僅18%。大面積的污染海域,雖然分散劑噴灑的成本遠較機械式浮油回收節省,但二次污染所造成水生生物的浩劫並不是金錢可以衡量的。而機械式浮油回收能將浮油處理的更環保,在持續不斷的改良進步下,回收效率超越分散劑指日可待。

節約能源之社區供水系統

近年來,由於地球之石油與煤炭能源能提供之年限將盡,加上許多環保問題,許多節約能源、提高效率的綠色設計漸漸被重視。以能源問題的角度來看日常生活中對能源之使用,可發現許多能源使用方面皆過渡浪費。\r 以目前傳統式供水方式來說,均忽略供水的位能,將水儲存於地下室(高樓)或較低之蓄水槽內(獨棟住家),再使用低效率之幫浦加壓至頂樓水塔,供給各樓層用水,不但浪費了供水頭之位能,且造成能源之浪費。若供水端統一採高效率之幫浦加壓後,以高壓方式供水給一般用戶,使一般用戶不用再加裝低效率之幫浦加壓至頂樓水塔,可直接使用而節省能源。\r 社區用戶分樓層設置專用水塔,從專用水塔至用戶配管距離較短,在用水高峰及離峰時段,當水壓較高時優先供給較高樓層的專用水塔,樓層專用水塔容量設計須考慮足以度過用水高峰時段之容量,不足時才啟動輔助加壓幫浦,如此便能達到節約能源之目的,增長石油與煤炭能源之使用年限。