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化工衛工及環工科

一『碘』一滴,『硫』『金』歲月

本次實驗我們利用了自來水、蒸餾水並定出時間、溫度的差別去比較何種方法能夠有效洗出存在於金針乾製品中的二氧化硫。且我們利用酸鹼中和的原理,比較碳酸銨在有光處、陰暗處,以及不同的克數吸附二氧化硫的量。又配合著日常生活能夠輕鬆取得的檸檬汁、小蘇打和氯化鈉進行去二氧化硫的能力比較。最後比較使用骨碳和活性碳吸附二氧化硫的能力。並以直接碘滴定法去測量其中二氧化硫的含量。

澱粉水解的探討

1.澱粉以稀鹽酸催化水解時,[H+]愈高,水解愈佳。2.不同種類的酸催化澱粉水解,以稀鹽酸效果最好,我們推測和Cl-有關。3.和我們推測一樣,氯化物本身即有催化澱粉水解的效果。4和Cl-同族的F-,Br-,I-也有催化澱粉水解的能力,其效果強弱順序I-、Br-、Cl-、F-。. 5.不同種類的酸,如果加入NaCl後,則其催化能力都有加強的效果。6.微波加熱取代隔水加熱,不但可增加水解速率而且產生葡萄糖的量也倍增,這是很奇特的地方。7.茶葉汁、薑、辣椒、咖啡、檸檬汁、梅汁對澱粉水解都有催化的效果, 但蒜頭沒有,其中以梅汁效果最好。 8.茶葉汁、薑、辣椒、咖啡、檸檬汁、梅汁加入NaCl後對催化澱粉水解的能力,有加強的效果。9.模擬人體的溫度,及胃液鹽酸的濃度,發現要水解澱粉需要很長的時間才可以。由此可知,人體內在短時間可將澱粉水解,澱粉?扮演非常重要角色。10.梅汁在37℃,經過兩小時,其催化澱粉水解的能力在相同狀況下,和鹽酸很類似。

電池的深入探討及廢電池的應用

一、由指針偏轉方向可知,相同電極時,電解質濃度低的一邊是陽極,濃度高的一邊是陰極,而且濃度差愈大,電流愈大。 二、一般而言,任何一個濃度差電池,我們能寫出下面的公式:E= Eo - 0.059 / n * log[Mn+]稀 / [Mn+]濃 三、不同電極時: (一)如果陽極電解質的濃度大於陰極電解質的濃度時,則電流隨著陰極電解質的濃度減少而電流減少,且兩電解質的濃度差愈大,電流愈小。 (二)如果陽極電解質的濃度小於陰極電解質的濃度時,則電流隨著陽極電解質的濃度減少而增加,且兩電解質的濃度差愈大,電流愈大。 四、由第三點可知,純就Zn-Cu電池來講,要使電流加大,則需ZnSO4的濃度小於CuSO4 的濃度且兩者濃度差愈大愈好。 五、由指針偏轉方向可知,相同電極、相同濃度的電解質時,溫度高的一邊是陽極,溫度低的一邊是陰極,而且溫度差愈大,電壓愈大,電流愈大。 六、不同電極,但電解質濃度相同時,陽極電解質的溫度大於陰極電解質的溫度,或陰極電解質的溫度大於陽極電解質的溫度,對電流影響都不大。 七、由第六點可知,純就Zn-Cu 電池來講,要使電流加大則溫度影響不大。 八、棉線鹽橋產生的內電阻,和棉線鹽橋長度有正變的關係,和棉線鹽橋截面積成反變關係。 九、由第八點可知,純就Zn-Cu 電池來說,要使電流加大,則鹽橋長度要短,與溶液接觸面積要大。 十、廢電池不必急著丟掉,隔一段時間可再使用,或底部挖洞浸鹽水,再用蠟燭油密封,可使用一段時間,或在酒精燈旁烤一下,即可再使用兩三次。 十一、廢電池真的不能用了,拆開裡面有碳棒、鋅殼、電解質,可再利用: (一)碳棒:做電解水、電解CuSO4的電極。 (二)鋅殼:可做Zn-Cu 電池的鋅極,或可作為改良式的Zn-Cu 電池。 (三)電解質:包括MnO2、ZnCl2、NH4Cl、碳粉,其混合可作為2H2O2→2H2O+O2的催化劑,可作為MnO2+4HCl→MnCl2+ Cl2+2 H2O的氧化劑。 十二、本次研究內容,不像以前全國科展如何增加Zn-Cu 電池的電流、電壓,我們只是探討課文的文字敘述及廢電池的再利用。 十三、應用實驗: (一)製作出一棵不必插電,卻能閃閃發亮的聖誕樹 (二)探討電線著火,不能用水滅火的道理

「紙」在 乎 天 長 地 久---- 紙 張 維 護 之 研 究

本作品探討環境中各種變因對紙張的影響,透過實驗與紙廠的技術支援,研究使紙張保存更長久的簡易方法。研究結果:一、 紙張出廠後,如何防止劣化「控制良好的保存環境」以防止紙張劣化1. 高溫高濕下會加速纖維分解及微生物的活性而危害紙張,因此溫度20℃濕度50﹪為紙張的理想保存條件。2. 空氣中酸性有害污染物與纖維素作用,導致紙張劣化、變黃。3. 鹼性環境(pH=9 左右)可中和酸性物質,減緩紙張劣化。4. 紙張經UV 光照後纖維發生光合水解作用,造成纖維硬化分裂。二、 劣化後,如何減緩劣化速度「運用脫酸法及使用適當的塗料、噴劑」,以強化紙張纖維素,防止聚合度下降飽和石灰水脫酸法對紙張維護的效果均不佳。道林紙適合用碳酸氫鎂脫酸法,宣紙適合氫氧化鈣脫酸法,銅版紙適合碳酸氫鎂脫酸法。此外,紙張經鹼性噴劑如:0.1%Ba(OH)2、10%PVA-BF-05(商品名)及10%SS-2800(商品名)表面處理後所受影響,也值得研究。

化學平衡的探討及實驗的改進

1.KI與Pb(NO3)2的反應中Pb(NO3)2的量並不影響到顏色的變化,KI濃度才是主導顏色的變化。 2.國中選修理化課本第三冊實驗9-1,其實驗的目的是以固定量的KI水溶液與不同量的Pb(NO3)2水溶液,所產生黃色碘化鉛沉澱的量,來探討反應物質莫耳數的關係。但經我們實驗結果,沉澱高度並沒有和硝酸鉛的莫耳數成正比關係,其原因是過量的碘化鉀和碘化鉛再反應生成KPbI3沉澱,使的沉澱量的高度與加入硝酸鉛的莫耳數沒有成正比的關係。因此我們建議用Na2CO3水溶液與CaCl2水溶液產生白色CaCO3水溶液代替KI與Pb(NO3)2的反應,因實驗數據能準確表達出所產生白色CaCO3的量與Na2CO3溶液的莫耳數成正比關係。 3.碘化鉀加入硝酸鉛及硝酸鉛加入碘化鉀所得沉澱高度有些微不同,溶液pH值也不同,由此可知錯離子配位數多寡與混合溶液的先後順序不同成多變面貌。 4.過量碘化鉀與碘化鉛反應千變萬化,只要是以鉛為中心,而與碘形成多種錯離子,其錯離子的配位數多寡是未知數,他隨著兩溶液的濃度比例不同而成多變面貌。 5.濾紙中的反應有濃度大的往濃度小的地方擴散的現象。由於產生的沉澱物凸出紙面,因而阻止了擴散途徑,使得濃度小的液體無法跨越障礙,而形成單邊反應,在濾紙上形成弧形的黃色線。 6.洋菜中的反應,也是有濃度大的往濃度小的地方擴散的現象。兩塊洋菜凍垂直放置時,無論濃度大的在上方或濃度小的在上方,黃色的形成都只在濃度小的洋菜凍中,水平放置亦然。 7.以飽和KI溶液來低定飽和Pb(NO3)2溶液,其顏色變化為:黃色沉澱 黃白沉澱 沉澱溶解 溶液變橘黃色 溶液顏色變黃。再將最後產物淡黃色溶液用蒸餾水滴定時,顏色有逆反應現象,其顏色變化為:黃色溶液 溶液變橘黃色 白色沉澱 黃白沉澱 黃色沉澱。

從『C』到『酚』-Folin-Ciocalteu試劑改良研究

本研究主要以『總磷之比色定量─維生素C法』的反應試劑,來改良Folin-Ciocalteu試劑。以鉬酸鈉配製成磷鉬酸酚混合呈色劑取5mL,10% Na2CO3溶液 4mL與沒食子酸在室溫下反應10 min,測其在波長320 nm及700 nm吸光值,320 nm沒食子酸水溶液標準檢量線在0.06 ~ 10μg/mL範圍內 y = 0.3025x + 0.0061 ,R2=0.9994,檢量線確認回收率為100.28%,RSD=2.34%(n=3);工作波長700 nm,沒食子酸標準檢量線在0.1 ~ 16μg/mL範圍內 y = 0.0446x - 0.0021 ,R2=0.9997,檢量線確認回收率為99.91%,RSD=3.04%(n=3)。以此方法進行精油及飲料的總酚含量測定,添加標準品回收率均可在90~110%間,表示此方法可適用精油及飲料試樣分析測定。本研究的磷鉬酸酚呈色劑配製相當簡單快速且價格便宜,非常適合學生於課堂學習總酚含量測定。並以此開發出多酚快速檢測試紙,配合標準比色卡可快速測得水溶液試樣中的總多酚含量。

食用真菌對染料廢水的褪色分解作用

本研究以簡易的天然物(阿華田、馬鈴薯)為培養基,來培養鮑魚菇、靈芝、蛹蟲草等食用真菌的菌絲體,並以菌絲體發酵液進行染料褪色分解試驗。結果如下:1.鮑魚菇、靈芝、蛹蟲草的菌絲體(液)皆具有使染料褪色分解的能力。2.培養方式不同,菌絲體(液)使染料褪色分解的能力也不同,以鮑魚菇為例,振盪培養優於靜置培養。3.食用真菌的菌絲體在染料中不會死亡,而且能繼續生長,繼續使染料褪色分解。4.同一菌種若培養基不同、pH 值不同,則其使染料褪色分解的能力也不同,以蛹蟲草為例,生長於pH 3 培養基的菌絲體(液),最具染料褪色分解能力。5.溫度會影響菌絲體的生長,進而影響菌絲體(液)使染料褪色分解的能力。蛹蟲草適於低溫生長,鮑魚菇適於一般室溫,靈芝則適於高溫,故可依不同季節來選用適當的菌種,以有效進行染料廢水處理。

花的 Q--10

切花幾乎是每個家庭都曾經購買的必備品,尤其是逢年過節對切花的需求更是大增。看到剛插好的花瓶心情總是特別好,工作效率也會大為提高;但是花無百日紅,當花朵凋謝時自然產生惆悵之感,而且購買切花也是一筆經濟負擔。本實驗由切花所需的營養成分及切除花朵傷口的消毒兩方面著手,蒐集日常生活中隨手可得的物品,了解其對切花延長花期的影響,希望以最經濟的方式,達成延長花期的最大效果。

遍地雜草變黃金

在全球一片節能環保的趨勢下,綠色能源的開發也越來越快速,未來連植物,也可能成為「發電來源」。我們根據前人的研究方法就想到要利用這一種身邊常看到的花草樹木利用酸鹼性的不同來當作電池的電動勢,因而藉此來發電。透過在學校、家裡附近的街道、公園等等地方的植物,用指示劑來檢測它的範圍,觀察其是酸還是鹼。利用現有的網路資源。尋找各種植物的名稱和圖片,一種一種的慢慢去找。所以我們此篇文章討論的是植物的酸鹼性來做電池的正負性。讓我們解決現代「電」的不足。用植物電池並配合串聯、並聯的接線方式,除了可以應用於低功率的負載,如點亮LED燈,甚至在並聯了兩組改良式電極模組之後,再嘗試讓小鎢絲燈泡發電。 我們進行新.神農氏嘗百草,但我們不是為治病,而是拯救地球能源短缺的問題。 Based on previous studies, we expect to make use of plants to generate electricity.We collected plants form school, streets and parks, detecting their pH values with indicators .Through lnternet resources, we find out the names and pictures of various plants. Therefore, we conduct this research to make the pH values of plants act as the positive and negative of batteries. Furthermore, we will help to solve the problem of electricity shortage.

探討超音波頻率對愛玉子萃取分析差異性

我們藉超音波破殼原理萃取愛玉子中植物膠,由物理性之殼分離方法後得其殼與凝膠比重的TDS(總固體溶解率)值,再由試驗樣品中得知化學性之EC(導電度)、PH(酸鹼值)、藉此分析與凝膠之關係。發現三種不同頻率的超音波都能使愛玉破殼凝結,將愛玉子放入超音波震盪槽震盪30分鐘,結果以28K的頻率凝結最快,40K的頻率凝結次快,70K的頻率凝結最慢,從破殼率方面,28K是66%、40K是58%、70K是49%。從測試數據分析,因破殼率高的關係,發現28K的萃取率最高,其次是40K,最後是70K,三種超音波頻率皆可達成破殼凝結的效果。藉以此物理性超音波震盪方式代替傳統手工愛玉子製法,既有科學性數據且具有相當實用應用價值不單提高效能且衛生,改進食品加工上高效率製造方式。