彰 化 縣 101 年 第 52 屆 中 小 學 科 學 展 覽 會 作 品 說 明 書 科 別 : 化 學 科 組 別 : 國 中 組 作 品 名 稱 : 關 鍵 詞 : 晶 寶 寶 氫 鍵 聚 合 物 - 以 分 子 觀 點 探 討 晶 寶 寶 吸 現 象 編 號 : - I -
目 錄 摘 要 -------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 壹 研 究 動 機 ------------------------------------------------------------------------------------- 1 貳 研 究 目 的 ------------------------------------------------------------------------------------- 1 參 研 究 設 備 與 器 材 --------------------------------------------------------------------------- 2 一 器 材 與 藥 品 --------------------------------------------------------------------------- 2 二 自 製 研 究 器 材 ------------------------------------------------------------------------ 4 肆 研 究 方 法 ------------------------------------------------------------------------------------- 6 一 研 究 原 理 ------------------------------------------------------------------------------ 6 二 研 究 流 程 圖 --------------------------------------------------------------------------- 7 三 研 究 步 驟 ------------------------------------------------------------------------------ 8 伍 研 究 結 果 ------------------------------------------------------------------------------------- 11 一 探 討 環 境 對 晶 寶 寶 與 分 子 之 間 作 用 力 的 影 響 ----------------------- 11 二 探 討 離 子 對 晶 寶 寶 與 分 子 作 用 力 的 影 響 ------------------------------ 12 三 探 討 酸 鹼 度 對 晶 寶 寶 與 分 子 作 用 力 的 影 響 --------------------------- 13 四 極 性 溶 劑 與 非 極 性 溶 劑 對 晶 寶 寶 與 之 間 作 用 力 的 影 響 ---------- 14 五 比 較 不 同 種 類 的 色 素 對 晶 寶 寶 與 之 間 作 用 力 的 影 響 的 能 力 ---- 15 陸 討 論 ------------------------------------------------------------------------------------------- 17 柒 結 論 ------------------------------------------------------------------------------------------- 22 捌 參 考 資 料 ------------------------------------------------------------------------------------- 23 - I -
摘 要 本 研 究 觀 察 晶 寶 寶 在 各 種 環 境 下 的 吸 能 力, 並 以 微 觀 角 度 探 討 其 吸 能 力 改 變 的 原 因, 結 果 發 現 : 高 溫 會 因 分 子 的 動 能 大, 且 晶 寶 寶 的 單 體 丙 烯 酸 解 離 度 變 大, 解 離 後 的 負 電 相 斥, 導 致 晶 寶 寶 易 膨 脹, 使 其 吸 能 力 變 大 在 電 解 質 溶 液 中, 正 離 子 會 與 分 子 競 爭 丙 烯 酸 與 丙 烯 醯 胺, 影 響 到 分 子 氫 鍵 的 產 生, 故 正 離 子 帶 電 量 越 多, 晶 寶 寶 吸 能 力 越 下 降 酸 性 溶 液 中 有 大 量 氫 離 子, 使 晶 寶 寶 的 單 體 丙 烯 酸 不 易 解 離, 導 致 體 積 較 難 膨 脹, 影 響 到 其 與 分 子 作 用 機 會, 導 致 吸 能 力 下 降 ; 在 鹼 液 中 丙 烯 酸 會 被 鹼 中 和, 產 生 COO -, 使 其 膨 脹 較 快, 吸 能 力 變 強, 若 要 將 晶 寶 寶 染 色, 使 用 分 子 量 大 的 有 機 分 子 較 不 會 影 響 到 晶 寶 寶 與 的 作 用 力, 是 較 好 的 選 擇 壹 研 究 動 機 某 天, 我 去 一 家 飲 料 店, 看 見 桌 上 擺 了 一 盆 外 表 飽 滿 像 粉 圓 狀 的 東 西, 我 就 好 奇 地 問 店 員 : 這 東 西 好 漂 亮, 可 以 吃 嗎? 店 員 慌 張 地 告 訴 我 : 那 是 晶 寶 寶, 吸 後 會 很 漂 亮, 但 它 不 能 吃, 只 能 裝 飾 用 這 是 我 第 一 次 認 識 晶 寶 寶 晶 寶 寶 會 吸, 使 體 積 膨 脹 好 幾 倍, 這 現 象 令 我 很 好 奇, 想 知 道 原 因, 於 是 我 到 網 路 上 找 相 關 圖 片 資 料, 並 到 學 校 請 教 老 師, 老 師 說 : 晶 寶 寶 會 吸 是 因 為 與 分 子 的 作 用 力 很 大 我 們 覺 得 小 小 的 晶 寶 寶 內, 居 然 有 這 麼 多 學 問, 很 奇 妙, 想 好 好 研 究 一 下 - 1 -
貳 研 究 目 的 一 探 討 環 境 對 晶 寶 寶 與 分 子 之 間 作 用 力 的 影 響 1. 探 討 溫 的 影 響 2. 探 討 攪 拌 時 間 的 影 響 3. 探 討 晶 寶 寶 多 寡 對 的 影 響 二 探 討 離 子 對 晶 寶 寶 與 分 子 作 用 力 的 影 響 1. 探 討 氯 化 鈉 的 影 響 2. 探 討 碳 酸 鈉 的 影 響 3. 探 討 氯 化 鈣 的 影 響 三 探 討 酸 鹼 度 對 晶 寶 寶 與 分 子 作 用 力 的 影 響 四 比 較 極 性 溶 劑 與 非 極 性 溶 劑 對 晶 寶 寶 的 影 響 1. 比 較 與 正 己 烷 的 影 響 五 比 較 不 同 種 類 的 色 素 對 晶 寶 寶 與 之 間 作 用 力 的 影 響 1. 探 討 亞 甲 藍 的 影 響 2. 探 討 銅 離 子 的 影 響 一 實 驗 器 材 ( 一 ) 研 究 器 材 參 研 究 設 備 及 器 材 項 目 數 量 項 目 數 量 精 密 電 子 秤 1 台 秤 紙 濾 紙 適 量 自 製 光 度 實 驗 儀 器 1 組 溫 度 計 1 支 光 度 計 1 台 刮 勺 2 支 自 製 攪 拌 器 1 台 滴 管 6 支 試 管 架 3 個 50ml 100 ml 燒 杯 各 10 個 酒 精 燈 1 個 500ml 燒 杯 2 個 漏 斗 10 個 10ml 量 筒 4 個 - 2 -
( 二 ) 藥 品 項 目 數 量 項 目 數 量 硫 酸 銅 適 量 氯 化 鈣 適 量 酒 精 適 量 正 己 烷 適 量 ( 三 ) 其 他 藥 品 照 片 晶 寶 寶 硫 酸 銅 氯 化 鈣 氯 化 鈉 碳 酸 鈉 亞 甲 藍 液 ( 四 ) 重 要 儀 器 照 片 電 子 秤 自 製 光 度 實 驗 儀 器 恆 溫 槽 - 3 -
二 自 製 研 究 器 材 ( 一 ) 自 製 光 度 實 驗 儀 器 1. 原 理 ( 一 ) 光 度 計 接 收 器 : 讀 取 透 光 度 數 據 ( 二 ) 光 度 計 感 應 處 : 感 應 經 過 試 管 的 光 線 ( 三 ) 凸 透 鏡 : 將 光 聚 焦 在 光 度 計 感 應 處 ( 四 ) 試 管 : 裝 取 溶 液 ( 五 ) 暗 箱 : 避 免 光 線 外 露 ( 六 ) 黑 紙 : 避 免 感 應 到 未 經 過 試 管 的 光 線 ( 七 ) 保 麗 龍 : 固 定 試 管, 避 免 試 管 偏 移 ( 八 ) 光 源 : 發 出 光 線, 以 知 道 溶 液 的 透 光 度 表 1 自 製 光 度 實 驗 儀 器 剖 析 圖 2. 組 裝 過 程 : 貼 上 兩 片 黑 紙 綜 合 光 學 實 驗 組 凸 透 鏡 在 光 度 計 的 感 應 處 貼 上 兩 片 黑 紙, 以 避 免 光 度 計 感 應 到 未 經 過 試 管 的 光 線 將 保 麗 龍 挖 出 符 合 試 管 大 小 的 孔 洞 重 複 第 三 步 驟 再 製 一 塊, 並 將 兩 塊 保 麗 龍 疊 好, 一 起 放 入 綜 合 光 學 實 驗 組 內 部 將 感 應 處 放 在 凸 透 鏡 後 的 圓 形 孔 洞 上, 用 黑 紙 將 其 包 覆, 避 免 外 來 的 光 線 影 響 自 製 光 度 實 驗 儀 器 完 成 表 2 自 製 光 度 實 驗 儀 器 組 裝 過 程 - 4 -
( 二 ) 自 製 攪 拌 器 1. 目 的 : 控 制 攪 拌 時 間 次 數, 以 利 探 討 攪 拌 時 間 對 晶 寶 寶 吸 能 力 的 影 響 2. 組 裝 過 程 材 料 : 電 腦 風 扇 雙 將 雙 面 膠 與 光 碟 片 架 放 入 攪 拌 子 最 後 將 風 扇 的 電 源 接 面 膠 電 源 接 頭 攪 在 電 腦 風 扇 上, 避 到 變 壓 器 上, 通 電 後 拌 子 磁 鐵 光 碟 片 免 碰 觸 到 風 扇 葉 片 即 可 使 用 表 3 自 製 攪 拌 器 組 裝 過 程 3. 原 理 本 組 利 用 電 腦 的 風 扇, 在 風 扇 軸 的 對 角 線 黏 上 強 力 磁 鐵 用 雙 面 膠 和 光 碟 片 護 蓋 將 燒 杯 架 高, 避 免 與 風 扇 的 葉 片 摩 擦 並 在 燒 杯 中 放 入 攪 拌 子 當 風 扇 旋 轉 時, 溶 液 中 的 攪 拌 子 會 被 強 力 磁 鐵 帶 著 旋 轉, 開 始 攪 拌 溶 液 - 5 -
肆 研 究 方 法 一 研 究 原 理 晶 寶 寶 又 名 魔 晶 土, 是 一 種 高 吸 性 物 質, 其 主 要 成 分 為 丙 烯 酸 高 分 子 聚 合 物, 可 吸 收 大 量 的, 使 自 己 脹 大, 其 吸 量 可 高 達 本 身 質 量 的 數 百 倍, 吸 收 的 體 積 可 高 達 本 身 的 數 十 倍, 可 作 為 土 壤 的 保 劑 景 觀 盆 栽 內 的 替 代 土 壤 與 衛 生 用 品 等 用 途 晶 寶 寶 成 分 是 丙 烯 酸 - 丙 烯 醯 胺 共 聚 合 物, 其 單 體 結 構 如 圖 九, 丙 烯 酸 與 丙 烯 醯 胺 各 有 一 端 為 疏 基 一 端 為 親 基, 如 此 一 來, 可 避 免 完 全 溶 解 在 裡, 有 別 於 其 他 聚 合 物 的 低 吸 性, 晶 寶 寶 之 所 以 吸 能 力 強, 與 其 結 構 有 關, 科 學 家 利 用 半 透 膜 原 理, 以 Na + 作 核, 晶 寶 寶 包 覆 在 核 上 形 成 殼, 製 造 出 高 吸 性 的 晶 將 晶 寶 寶 放 入 中, 因 為 內 外 Na + 的 濃 度 不 同, 就 會 由 外 滲 透 至 顆 粒 中, 當 進 入 其 中, 丙 烯 酸 上 的 H + 便 逐 漸 解 離, 剩 下 COO - 基 而 原 本 緊 密 靠 近 的 分 子, 由 於 陰 離 子 和 陰 離 子 之 間 的 斥 力, 晶 寶 寶 的 結 構 於 是 逐 漸 擴 張, 而 分 子 會 與 羧 基 胺 基 產 生 氫 鍵 ( 圖 十 ), 使 其 繼 續 保 留 晶 寶 寶 之 中, 由 外 觀 看 來, 晶 寶 寶 就 像 正 在 吸 收 分 逐 漸 長 大 一 樣 - 6 -
- 7 - 二 研 究 流 程 圖 探 討 環 境 對 晶 寶 寶 與 分 子 之 間 作 用 力 的 影 響 探 討 離 子 對 晶 寶 寶 與 分 子 作 用 力 的 影 響 晶 生 晶 世 改 變 攪 拌 時 間 改 變 攪 拌 時 間 拌 晶 寶 寶 時 間 晶 寶 寶 氯 化 鈉 溶 液 實 驗 結 果 碳 酸 鈉 溶 液 比 較 的 色 素 對 晶 寶 寶 與 之 間 作 用 力 的 影 響 亞 甲 藍 液 實 驗 結 果 討 論 結 論 氯 化 鈣 溶 液 實 驗 結 果 晶 寶 寶 質 量 與 量 等 比 例 放 大 改 變 攪 拌 時 間 拌 晶 寶 寶 時 間 探 討 酸 鹼 度 對 晶 寶 寶 與 分 子 作 用 力 的 影 響 鹽 酸 溶 液 實 驗 結 果 氫 氧 化 鈉 溶 液 實 驗 結 果 改 變 溫 比 較 不 同 極 性 的 溶 劑 對 晶 寶 寶 與 之 間 作 用 力 的 影 響 正 己 烷 硫 酸 銅 溶 液
三 研 究 步 驟 固 定 使 用 同 一 品 牌 的 晶 寶 寶, 使 其 顆 粒 大 小 結 構 品 質 相 近 ( 一 ) 探 討 環 境 對 晶 寶 寶 與 分 子 之 間 作 用 力 的 影 響 實 驗 一 : 探 討 溫 對 晶 寶 寶 的 影 響 1. 以 量 筒 量 取 50mL 的, 並 倒 入 燒 杯 2. 以 恆 溫 槽 控 制 溫, 並 以 溫 度 計 測 量 燒 杯 內 溫 3. 秤 取 0.1 克 的 晶 寶 寶 4. 當 燒 杯 內 溫 達 30 時, 倒 0.1 克 的 晶 寶 寶, 靜 置 30 分 5. 取 出 晶 寶 寶, 輕 擦 表 面 後 秤 重, 得 吸 後 晶 寶 寶 重 量 6. 分 別 將 加 熱 升 至 40 50 60 70 80 90, 重 複 步 驟 1 到 5 以 量 筒 量 取 50mL 的 蒸 餾 以 恆 溫 槽 控 溫 秤 晶 寶 寶 吸 後 質 量 實 驗 二 : 探 討 攪 拌 時 間 對 晶 寶 寶 的 影 響 1. 以 量 筒 量 取 50mL 的, 並 倒 入 燒 杯 2. 秤 取 0.1 克 的 晶 寶 寶 倒 入 燒 杯 3. 以 攪 拌 器 攪 拌 2 分 後, 靜 置 18 分 鐘 4. 取 出 晶 寶 寶, 擦 乾 表 面 後 秤 重, 得 吸 後 晶 寶 寶 重 量 5. 重 複 步 驟 1 到 4, 但 分 別 攪 拌 4 6 8 10 12 14 分 鐘, 並 分 別 靜 置 16 14 12 10 分 鐘, 使 晶 寶 寶 吸 時 間 皆 為 20 分 鐘 - 8 -
實 驗 三 : 探 討 晶 寶 寶 多 寡 對 晶 寶 寶 的 影 響 1. 以 量 筒 量 取 50ml 的, 倒 入 燒 杯 2. 秤 取 0.2 克 的 晶 寶 寶, 並 倒 入 燒 杯 3. 將 0.2 克 晶 寶 寶 倒 入 50mL, 靜 置 30 分 鐘 後 取 出, 擦 乾 表 面 後 再 秤 重, 得 吸 後 的 晶 寶 寶 重 量 吸 後 的 晶 寶 寶 4. 分 別 秤 取 0.4 0.6 0.8 1.0 克 的 晶 寶 寶, 並 加 入 100 150 200 250mL 的, 並 重 複 步 驟 1 到 5 ( 二 ) 探 討 離 子 對 晶 寶 寶 與 分 子 作 用 力 的 影 響 實 驗 四 : 探 討 氯 化 鈉 碳 酸 鈉 氯 化 鈣 對 晶 寶 寶 的 影 響 1. 秤 取 0.1 克 的 晶 寶 寶 2. 秤 5.85 克 氯 化 鈉, 加 至 500mL, 得 500mL 0.2M 的 氯 化 鈉 溶 液 3. 取 50ml 的 氯 化 鈉 溶 液, 倒 至 燒 杯, 並 加 入 0.1 克 的 晶 寶 寶 4. 靜 置 10 分 鐘 後 取 出, 擦 乾 表 面 並 秤 重, 得 吸 後 的 晶 寶 寶 重 量 5. 重 複 步 驟 1 到 4, 但 晶 寶 寶 分 別 在 氯 化 鈉 溶 液 中 靜 置 20 30 40 50 60 120 分 6. 分 別 秤 取 5.3 克 的 碳 酸 鈉 與 5.55 克 的 氯 化 鈣, 配 置 出 500mL 0.1M 的 碳 酸 鈉 溶 液 與 氯 化 鈣 溶 液, 並 重 複 步 驟 1 到 6 7. ( 三 ) 探 討 酸 鹼 度 對 晶 寶 寶 與 分 子 作 用 力 的 影 響 實 驗 五 : 探 討 鹽 酸 與 氫 氧 化 納 對 晶 寶 寶 的 影 響 1. 配 置 出 0.1M 的 鹽 酸 7 杯 2. 分 別 加 0.1 克 的 晶 寶 寶 至 鹽 酸 溶 液 中, 靜 置 10 分 後 過 濾 出 晶 寶 寶 3. 擦 乾 後 秤 重, 得 吸 後 晶 寶 寶 的 質 量 4. 等 待 20 分 鐘 後 過 濾 出 第 二 杯 鹽 酸 溶 液 的 晶 寶 寶, 擦 乾 並 秤 重, 以 此 類 推, 分 別 等 待 30 40 50 60 120 分 鐘 5. 配 置 出 0.1M 的 氫 氧 化 鈉 溶 液 7 杯, 重 複 步 驟 1 到 4-9 -
( 四 ) 比 較 極 性 溶 劑 與 非 極 性 溶 劑 對 晶 寶 寶 的 影 響 實 驗 六 : 比 較 與 正 己 烷 的 影 響 1. 取 50mL 的 正 己 烷 五 杯, 並 加 入 0.1 克 晶 寶 寶 2. 分 別 靜 置 10 20 30 60 120 分 3. 過 濾 出 晶 寶 寶 並 秤 重 4. 取 50mL 的 五 杯, 並 重 複 步 驟 1 到 3 ( 五 ) 比 較 不 同 種 類 的 色 素 對 晶 寶 寶 與 之 間 作 用 力 的 影 響 的 能 力 實 驗 七 : 探 討 亞 甲 藍 與 銅 離 子 對 晶 寶 寶 的 影 響 1. 配 置 出 0.1M 的 亞 甲 藍 溶 液 2. 取 配 置 好 的 亞 甲 藍 液, 測 晶 寶 寶 吸 附 前 的 透 光 度 3. 加 0.1 克 的 晶 寶 寶 至 燒 杯 中, 靜 置 10 分, 過 濾 至 試 管, 再 測 一 次 透 光 度 4. 重 複 步 驟 1 到 3, 分 別 靜 置 20 30 40 50 60 120 分 5. 秤 量 12.48 克 的 硫 酸 銅, 加 稀 釋 至 500mL, 配 製 出 0.1M 的 硫 酸 銅 溶 液, 並 重 複 步 驟 1 到 4 以 自 製 光 學 儀 器 測 透 光 度 - 10 -
量 ( 克 ) 量 ( 克 ) 伍 研 究 結 果 ( 一 ) 探 討 環 境 對 晶 寶 寶 與 分 子 之 間 作 用 力 的 影 響 實 驗 一 : 探 討 溫 對 晶 寶 寶 的 影 響 吸 質 4 3 2 溫 度 對 吸 質 量 關 係 圖 1 0 0 20 40 60 80 100 溫 度 ( 攝 氏 ) 圖 1 晶 寶 寶 在 不 同 溫 度 下, 所 吸 收 的 量 與 溫 度 的 關 係 圖 說 明 : 在 相 同 的 浸 泡 時 間 下, 隨 著 溫 度 越 來 越 高, 晶 寶 寶 的 吸 量 越 大, 代 表 晶 寶 寶 吸 的 能 力 越 好, 且 溫 度 與 吸 量 接 近 線 性 關 係 實 驗 二 : 探 討 攪 拌 時 間 對 晶 寶 寶 的 影 響 吸 質 4 3 2 攪 拌 時 間 與 吸 質 量 關 係 圖 1 0 0 5 10 15 20 攪 拌 時 間 ( 分 ) 圖 2 晶 寶 寶 在 不 同 攪 拌 時 間 下, 所 吸 量 與 攪 拌 時 間 的 關 係 圖 說 明 : 攪 拌 時 間 對 晶 寶 寶 的 吸 量 並 無 明 顯 的 趨 勢 關 係, 攪 拌 時 間 較 久, 晶 寶 寶 吸 量 並 不 一 定 較 多, 本 組 發 現, 若 攪 拌 造 成 晶 寶 寶 破 裂, 則 晶 寶 寶 的 吸 能 力 將 下 降, 顯 示 晶 寶 寶 結 構 的 完 整 將 影 響 其 吸 能 力 - 11 -
量 ( 克 ) 實 驗 三 : 探 討 晶 寶 寶 多 寡 對 其 吸 能 力 的 影 響 平 均 1 克 晶 寶 寶 吸 20 18 16 14 12 10 晶 寶 寶 與 平 均 吸 量 關 係 圖 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 晶 寶 寶 質 量 ( 克 ) 圖 3 量 與 晶 寶 寶 質 量 等 比 例 放 大, 晶 寶 寶 質 量 與 其 平 均 吸 量 的 關 係 圖 註 : 等 比 例 放 大 : 假 設 第 一 個 燒 杯 倒 入 量 為 20ml 倒 入 的 晶 寶 寶 質 量 為 0.2g, 則 第 二 個 燒 杯 倒 入 量 為 40ml, 倒 入 的 晶 寶 寶 質 量 就 為 0.4g, 即 量 : 晶 寶 寶 質 量 皆 維 持 100mL:1g 說 明 : 在 晶 寶 寶 質 量 與 量 等 比 例 放 大 的 情 況 下, 晶 寶 寶 越 多, 平 均 1 克 晶 寶 寶 的 吸 量 卻 無 明 顯 改 變, 顯 示 晶 寶 寶 吸 能 力 並 不 會 彼 此 干 擾 ( 二 ) 探 討 離 子 對 晶 寶 寶 與 分 子 作 用 力 的 影 響 實 驗 四 : 探 討 氯 化 鈉 碳 酸 鈉 氯 化 鈣 對 晶 寶 寶 的 影 響 靜 置 時 間 與 吸 量 關 係 圖 1.8 1.6 1.4 1.2 1 0.8 吸 質 量 0.6 克 ( ) 0.4 0.2 0 0 50 100 150 200 靜 置 時 間 ( 分 ) 氯 化 鈉 碳 酸 鈉 氯 化 鈣 圖 4 在 不 同 的 電 解 質 溶 液 下, 晶 寶 寶 的 靜 置 時 間 與 吸 量 的 關 係 圖 說 明 : 1. 晶 寶 寶 在 氯 化 鈉 碳 酸 鈉 溶 液 中, 吸 較 快, 且 靜 置 越 久, 吸 量 越 多 ; 但 在 氯 化 鈣 溶 液 中 吸 較 慢, 且 靜 置 一 小 時 後, 吸 量 幾 乎 不 再 改 變, 顯 示 已 停 止 吸 2. 若 不 加 入 任 何 的 離 子, 晶 寶 寶 吸 的 能 力 是 最 好 的 - 12 -
( 三 ) 探 討 酸 鹼 度 對 晶 寶 寶 與 分 子 作 用 力 的 影 響 實 驗 五 : 探 討 鹽 酸 氫 氧 化 鈉 對 晶 寶 寶 的 影 響 晶 寶 寶 在 0.1M 鹽 酸 溶 液, 體 積 不 隨 著 時 間 改 變 在 0.1M 氫 氧 化 鈉 溶 液 中, 隨 時 間 越 長, 晶 寶 寶 體 積 越 大, 代 表 吸 越 多 吸 質 量 ( 克 ) 1.6 1.2 0.8 0.4 靜 置 時 間 與 吸 量 關 係 圖 氫 氧 化 鈉 鹽 酸 0 0 20 40 60 80 100 120 140 靜 置 時 間 ( 分 ) 圖 5 在 鹽 酸 與 氫 氧 化 納 溶 液 中, 晶 寶 寶 的 靜 置 時 間 與 吸 量 的 關 係 圖 說 明 : 1. 晶 寶 寶 在 鹽 酸 中, 質 量 與 體 積 幾 乎 不 變, 代 表 吸 能 力 低 ; 但 在 氫 氧 化 鈉 溶 液 中, 晶 寶 寶 會 吸, 且 靜 置 一 小 時 後, 質 量 仍 然 增 加, 顯 示 此 時 的 晶 寶 寶 仍 有 吸 能 力 2. 在 ph=7 的 蒸 餾 中, 則 晶 寶 寶 吸 的 能 力 是 最 好 的 - 13 -
( 四 ) 比 較 極 性 溶 劑 與 非 極 性 溶 劑 對 晶 寶 寶 的 影 響 實 驗 六 : 比 較 與 正 己 烷 的 影 響 晶 寶 寶 吸 後 的 結 果 晶 寶 寶 吸 正 己 烷 後 的 結 果 晶 寶 寶 靜 置 時 間 與 質 量 改 變 量 關 係 圖 吸 質 量 ( 克 ) 1.6 1.2 0.8 0.4 0-0.4 正 己 烷 0 50 100 150 靜 置 時 間 ( 分 ) 圖 6 晶 寶 寶 在 正 己 烷 與 中, 靜 置 時 間 與 質 量 改 變 量 的 關 係 圖 說 明 : 1. 晶 寶 寶 在 中, 質 量 將 越 來 越 大, 顯 示 吸 量 越 來 越 多 2. 晶 寶 寶 若 置 於 正 己 烷 中, 其 質 量 將 會 隨 著 時 間 減 少, 代 表 晶 寶 寶 沒 有 吸 正 己 烷 的 能 力, 且 還 會 溶 解 在 正 己 烷 中, 而 導 致 質 量 減 少 - 14 -
( 六 ) 比 較 不 同 種 類 的 色 素 對 晶 寶 寶 與 之 間 作 用 力 的 影 響 的 能 力 實 驗 七 : 探 討 亞 甲 藍 與 銅 離 子 對 晶 寶 寶 的 影 響 經 晶 寶 寶 吸 附 後 的 亞 甲 藍 液 吸 附 亞 甲 藍 液 後 的 晶 寶 寶 說 明 : 1. 晶 寶 寶 原 為 透 明 無 色, 浸 置 於 亞 甲 藍 液 後 為 藍 色, 顯 示 晶 寶 寶 會 吸 附 亞 甲 藍 色 素 2. 晶 寶 寶 吸 附 亞 甲 藍 後, 呈 現 飽 滿 狀, 顯 示 亞 甲 藍 並 不 會 破 壞 晶 寶 寶 的 結 構 3. 晶 寶 寶 的 質 量 隨 著 靜 置 時 間 越 久 而 越 大, 顯 示 晶 寶 寶 可 以 持 續 地 吸 與 亞 甲 藍 經 晶 寶 寶 吸 附 後 的 硫 酸 銅 溶 液 吸 附 硫 酸 銅 溶 液 後 的 晶 寶 寶 說 明 : 1. 晶 寶 寶 原 為 無 色, 吸 附 硫 酸 銅 溶 液 後 為 淡 藍 色, 顯 示 晶 寶 寶 有 吸 附 銅 離 子 的 能 力 2. 晶 寶 寶 吸 附 銅 離 子 後, 呈 現 皺 褶 狀, 顯 示 銅 離 子 會 讓 晶 寶 寶 吸 不 均 - 15 -
克 ) 吸 附 質 量 ( 12 8 4 靜 置 時 間 與 吸 量 關 係 圖 亞 甲 藍 硫 酸 銅 0 0 50 100 150 靜 置 時 間 ( 分 ) 圖 7 晶 寶 寶 在 亞 甲 藍 液 與 硫 酸 銅 溶 液 中 靜 置 時 間 與 吸 附 質 量 的 關 係 圖 說 明 : 1. 晶 寶 寶 在 亞 甲 藍 液 中, 靜 置 的 時 間 變 長, 所 吸 附 的 亞 甲 藍 液 質 量 就 會 增 加 2. 晶 寶 寶 在 硫 酸 銅 溶 液 中, 吸 附 的 能 力 較 小, 若 靜 置 時 間 超 過 50 分 鐘, 晶 寶 寶 就 幾 乎 不 再 吸 附 硫 酸 銅, 顯 示 硫 酸 銅 將 影 響 到 晶 寶 寶 的 吸 附 能 力 靜 置 時 間 與 透 光 度 關 係 圖 透 光 度 ( L u x ) 1100 1000 900 800 700 600 500 亞 甲 藍 硫 酸 銅 0 50 靜 置 時 間 ( 分 ) 100 150 圖 8 晶 寶 寶 在 亞 甲 藍 液 與 硫 酸 銅 溶 液 中 靜 置 時 間 與 溶 液 透 光 度 的 關 係 圖 說 明 : 1. 靜 置 時 間 越 長, 亞 甲 藍 液 的 透 光 度 越 低, 代 表 亞 甲 藍 液 變 濃, 證 明 了 晶 寶 寶 吸 的 能 力 比 吸 附 亞 甲 藍 的 能 力 好 2. 在 40 分 以 前, 靜 置 時 間 越 長, 硫 酸 銅 溶 液 的 透 光 度 越 低, 代 表 硫 酸 銅 溶 液 的 濃 度 變 大, 證 明 了 晶 寶 寶 吸 的 能 力 比 吸 附 銅 離 子 的 能 力 好, 但 40 分 鐘 以 後, 透 光 度 不 再 改 變, 對 照 圖 7, 此 時 晶 寶 寶 的 質 量 也 不 再 增 加, 可 知 晶 寶 寶 已 停 止 吸 銅 離 子, 顯 示 硫 酸 銅 將 降 低 晶 寶 寶 的 吸 附 能 力 - 16 -
陸 討 論 一 晶 寶 寶 的 吸 原 理 : 本 組 綜 合 各 項 參 考 資 料 發 現, 晶 寶 寶 能 持 續 吸 的 原 因 有 以 下 三 點 : 1. 晶 寶 寶 為 一 丙 烯 酸 - 丙 烯 醯 胺 網 狀 共 聚 合 物, 將 晶 寶 寶 放 入 中, 丙 烯 酸 上 的 氫 會 逐 漸 解 離, 產 生 COO -, 由 於 晶 寶 寶 為 網 狀 聚 合 物, 每 個 單 體 間 的 COO - 十 分 接 近, 故 會 因 為 帶 負 電 的 關 係 而 互 相 排 斥, 而 使 晶 寶 寶 體 積 膨 脹 2. 當 晶 寶 寶 膨 脹, 分 子 進 入 至 晶 寶 寶 中, 會 與 丙 烯 酸 丙 烯 醯 胺 產 生 氫 鍵, 而 被 留 在 晶 寶 寶 中, 造 成 吸 的 現 象 3. 由 於 晶 寶 寶 結 構 中, 有 鈉 離 子 做 核, 導 致 晶 寶 寶 結 構 內 外 有 鈉 離 子 濃 度 差, 分 子 將 因 擴 散 現 象, 持 續 進 入 到 晶 寶 寶 的 結 構 中 二 探 討 環 境 對 晶 寶 寶 與 分 子 之 間 作 用 力 的 影 響 實 驗 一 : 探 討 溫 對 晶 寶 寶 的 影 響 1. 溫 越 高, 晶 寶 寶 吸 能 力 越 好, 顯 示 晶 寶 寶 吸 熱 的 能 力 較 好 2. 微 觀 的 角 度 分 析, 溫 高, 分 子 的 動 能 增 加, 移 動 速 率 較 快, 易 增 加 與 晶 寶 寶 的 碰 撞 頻 率, 讓 晶 寶 寶 越 易 捕 捉 到 分 子, 進 而 吸 附 3. 溫 高,COO - 的 解 離 度 變 大, 造 成 更 多 COO - 的 負 電 互 相 排 斥, 而 使 晶 寶 寶 的 體 積 膨 脹 較 快, 也 使 得 分 子 較 易 進 入 晶 寶 寶 的 間 隙, 而 與 丙 烯 酸 丙 烯 醯 胺 產 生 氫 鍵 4. 由 於 晶 寶 寶 為 網 狀 聚 合 物, 所 以 較 耐 溫,90 度 的 並 不 會 破 壞 晶 寶 寶 的 結 構, 進 而 影 響 吸 能 力, 再 加 上 高 溫 的 COOH 的 解 離 度 變 大 且 高 溫 環 境 使 分 子 對 晶 寶 寶 的 碰 撞 頻 率 變 大, 而 造 成 晶 寶 寶 吸 速 率 較 快 實 驗 二 : 探 討 攪 拌 時 間 對 晶 寶 寶 的 影 響 1. 人 力 攪 拌 將 無 法 固 定 力 道 與 方 向, 故 本 組 藉 由 自 製 攪 拌 器, 以 固 定 力 道 與 方 向 2. 攪 拌 時 間 對 晶 寶 寶 吸 量 的 影 響 並 無 明 顯 的 趨 勢 關 係 3. 晶 寶 寶 吸 後, 由 於 分 子 結 構 變 得 較 鬆 散, 故 變 軟, 而 攪 拌 子 在 快 速 攪 拌 的 過 程 中, 易 與 晶 寶 寶 碰 撞, 導 致 晶 寶 寶 破 裂, 而 影 響 到 晶 寶 寶 的 吸 能 力, 本 組 發 現, 破 裂 的 晶 寶 寶 吸 能 力 將 下 降 - 17 -
4. 以 微 觀 角 度 分 析, 攪 拌 可 使 對 晶 寶 寶 的 碰 撞 頻 率 變 大, 但 無 法 使 分 子 與 晶 寶 寶 的 作 用 力 變 大, 加 上 晶 寶 寶 液 在 攪 拌 中 破 裂, 使 其 吸 量 與 攪 拌 時 間 無 明 顯 關 連 實 驗 三 : 探 討 晶 寶 寶 多 寡 對 其 吸 能 力 的 影 響 1. 實 驗 結 果 顯 示 : 晶 寶 寶 多, 總 吸 量 就 變 大, 但 平 均 1 克 晶 寶 寶 的 吸 量 並 明 顯 變 化, 此 結 果 顯 示 : 不 同 顆 的 晶 寶 寶 在 吸 時, 並 不 會 彼 此 干 擾 吸 能 力, 故 所 加 入 晶 寶 寶 的 多 寡, 並 不 會 影 響 到 晶 寶 寶 吸 的 效 率 三 探 討 離 子 對 晶 寶 寶 與 分 子 作 用 力 的 影 響 實 驗 四 : 探 討 氯 化 鈉 碳 酸 鈉 氯 化 鈣 對 晶 寶 寶 的 影 響 1. 實 驗 結 果 顯 示 : 晶 寶 寶 在 氯 化 鈉 碳 酸 鈉 溶 液 下, 吸 較 快, 且 靜 置 越 久, 吸 量 越 多 ; 但 在 氯 化 鈣 溶 液 中, 晶 寶 寶 吸 較 慢, 且 靜 置 一 小 時 後, 吸 量 幾 乎 不 再 改 變, 顯 示 已 停 止 吸 2. 實 驗 結 果 顯 示 : 晶 寶 寶 在 蒸 餾 中, 因 不 受 離 子 的 干 擾, 使 其 吸 最 快, 故 可 知 : 離 子 的 存 在 可 能 有 以 下 作 用 : (1) 晶 寶 寶 的 結 構 會 與 離 子 產 生 作 用 力, 與 分 子 競 爭, 相 對 減 少 分 子 對 與 丙 烯 酸 丙 烯 醯 胺 產 生 氫 鍵 的 機 會, 導 致 晶 寶 寶 吸 較 慢 (2) 部 分 離 子 會 導 致 晶 寶 寶 在 一 段 時 間 後 停 止 吸, 推 測 部 分 離 子 會 與 晶 寶 寶 產 生 反 應, 而 減 少 了 分 子 對 晶 寶 寶 氫 鍵 的 產 生 機 會, 詳 細 討 論 如 下 : ( 一 ) 比 較 氯 離 子 與 碳 酸 根 對 晶 寶 寶 吸 的 影 響 1. 實 驗 四 所 配 的 氯 化 鈉 與 碳 酸 鈉 溶 液 中 的 鈉 離 子 濃 度 是 相 同 的, 皆 為 0.2M, 故 可 比 較 氯 離 子 與 碳 酸 根 對 晶 寶 寶 吸 的 影 響, 本 組 發 現 氯 離 子 與 碳 酸 根 對 晶 寶 寶 吸 能 力 的 影 響 十 分 接 近 2. 本 組 分 析 造 成 此 結 果 的 原 因 可 能 有 二 : (1) 氯 離 子 與 碳 酸 根 並 不 會 跟 晶 寶 寶 反 應, 也 不 會 影 響 到 晶 寶 寶 的 結 構 (2) 在 負 電 總 量 相 同 且 不 會 與 晶 寶 寶 反 應 的 情 況 下, 個 別 離 子 帶 一 個 負 電 或 兩 個 負 電 對 氫 鍵 的 產 生 並 無 明 顯 影 響 ( 此 處 的 氫 鍵 指 的 是 分 子 與 晶 寶 寶 間 的 氫 鍵 ) - 18 -
( 二 ) 比 較 鈉 離 子 與 鎂 離 子 對 晶 寶 寶 吸 的 影 響 1. 實 驗 四 所 配 的 氯 化 鈉 與 氯 化 鈣 溶 液 中 的 氯 離 子 濃 度 是 相 同 的, 皆 為 0.2M, 故 可 比 較 鈉 離 子 與 鈣 離 子 對 晶 寶 寶 吸 的 影 響, 本 組 發 現 : 晶 寶 寶 在 鈣 離 子 溶 液 中 吸 能 力 較 差, 且 一 個 小 時 後 幾 乎 停 止 吸 2. 本 組 分 析 造 成 此 結 果 的 原 因 可 能 有 二 : (1) 本 組 推 測 鈣 離 子 因 帶 兩 個 正 電, 故 會 與 單 體 中 丙 烯 酸 的 COO - 產 生 較 大 的 作 用 力, 中 和 了 COO - 的 負 電, 使 晶 寶 寶 不 易 膨 脹, 同 時 也 阻 止 與 COO - 產 生 氫 鍵 的 機 會, 進 而 影 響 到 晶 寶 寶 的 吸 能 力 (2) 在 正 電 總 量 相 同 的 情 況 下, 帶 兩 個 正 電 的 離 子 對 分 子 氫 鍵 的 影 響 將 大 於 一 個 正 電 的 離 子 ( 此 處 的 氫 鍵 指 的 是 分 子 與 晶 寶 寶 間 的 氫 鍵 ) ( 三 ) 比 較 溶 液 中 鈉 離 子 的 存 在 對 晶 寶 寶 吸 的 影 響 (1) 經 實 驗 四 可 知 : 中 加 了 氯 化 鈉 或 碳 酸 鈉, 晶 寶 寶 吸 量 皆 會 比 晶 寶 寶 在 蒸 餾 中 少 (2) 經 參 考 文 獻 顯 示, 晶 寶 寶 能 持 續 吸, 其 原 因 有 二 : I. 分 子 會 與 晶 寶 寶 的 丙 烯 酸 丙 烯 醯 胺 產 生 氫 鍵, 而 有 強 分 子 間 作 用 力 II. 晶 寶 寶 內 部 有 鈉 離 子 作 核, 使 晶 寶 寶 內 外 有 鈉 離 子 濃 度 差, 而 導 致 分 子 會 往 晶 寶 寶 內 部 擴 散 (3) 將 氯 化 鈉 或 碳 酸 鈉 加 到 中 而 解 離 出 鈉 離 子, 晶 寶 寶 內 外 的 鈉 離 子 濃 度 差 異 減 少, 甚 至 外 部 鈉 離 子 濃 度 較 內 部 大, 而 導 致 濃 度 差 所 造 成 的 吸 量 減 低 - 19 -
四 探 討 酸 鹼 度 對 晶 寶 寶 與 分 子 作 用 力 的 影 響 實 驗 五 : 探 討 鹽 酸 與 氫 氧 化 納 對 晶 寶 寶 的 影 響 1. 實 驗 結 果 顯 示 : 晶 寶 寶 在 鹽 酸 溶 液 中 吸 較 慢, 但 能 持 續 吸 ; 而 在 氫 氧 化 鈉 溶 液 中, 吸 較 快, 也 能 持 續 吸 ; 而 在 中 的 吸 能 力 是 最 大 2. 鹽 酸 為 強 酸, 會 完 全 解 離, 導 致 中 有 大 量 的 氫 離 子, 根 據 勒 沙 特 列 原 理, 中 的 氫 離 子 會 導 致 晶 寶 寶 的 單 體 ( 丙 烯 酸 )COOH 不 易 解 離, 導 致 晶 寶 寶 不 會 較 難 因 為 解 離 後 COO - 的 排 斥 而 膨 脹 3. 若 加 入 氫 氧 化 鈉 到 中, 可 能 導 致 晶 寶 寶 的 單 體 ( 丙 烯 酸 )COOH 較 易 解 離 成 COO -, 而 使 晶 寶 寶 膨 脹 較 快, 鈉 離 子 卻 會 與 分 子 競 爭, 降 低 分 子 與 晶 寶 寶 碰 撞 機 會, 也 減 少 了 與 晶 寶 寶 氫 鍵 的 產 生, 故 在 一 消 一 漲 的 情 況 下, 中 有 氫 氧 化 鈉, 仍 會 使 得 晶 寶 寶 的 吸 能 力 下 降 五 比 較 極 性 溶 劑 與 非 極 性 溶 劑 對 晶 寶 寶 與 之 間 作 用 力 的 影 響 實 驗 六 : 比 較 與 正 己 烷 的 影 響 1. 由 實 驗 結 果 顯 示, 晶 寶 寶 在 中, 質 量 將 越 來 越 大, 推 測 是 因 吸 越 來 越 多 的 緣 故, 而 在 正 己 烷 中, 晶 寶 寶 的 質 量 越 來 越 小, 推 測 是 因 晶 寶 寶 無 法 吸 收 正 己 烷 且 還 會 溶 解 在 正 己 烷 中 的 緣 故 2. 晶 寶 寶 是 丙 烯 酸 - 丙 烯 醯 胺 網 狀 聚 合 物, 丙 烯 酸 與 丙 烯 醯 胺 的 結 構 有 親 基 與 親 油 基, 晶 寶 寶 會 吸 是 因 為 能 與 親 基 產 生 氫 鍵 而 有 分 子 間 作 用 力, 而 晶 寶 寶 不 會 吸 正 己 烷 是 因 為 正 己 烷 與 親 油 基 的 作 用 力 小, 且 正 己 烷 與 親 油 基 的 極 性 相 近, 而 導 致 晶 寶 寶 逐 漸 溶 解 在 正 己 烷 中 - 20 -
六 比 較 不 同 種 類 的 色 素 對 晶 寶 寶 與 之 間 作 用 力 的 影 響 的 能 力 實 驗 七 : 探 討 亞 甲 藍 與 銅 離 子 對 晶 寶 寶 的 影 響 ( 一 ) 探 討 亞 甲 藍 對 晶 寶 寶 的 影 響 1. 晶 寶 寶 在 亞 甲 藍 液 中 的 時 間 越 久, 體 積 與 重 量 皆 會 增 加, 顯 示 晶 寶 寶 會 吸 附 亞 甲 藍 液 中 的 物 質 2. 晶 寶 寶 在 亞 甲 藍 液 中 的 時 間 越 久, 透 光 度 越 來 越 低, 顯 示 亞 甲 藍 液 的 濃 度 越 濃, 故 我 們 推 測 晶 寶 寶 吸 的 速 率 較 快, 吸 亞 甲 藍 的 速 率 較 慢, 才 導 致 亞 甲 藍 的 濃 度 越 來 越 濃 3. 比 較 實 驗 結 果 的 照 片, 本 組 發 現 晶 寶 寶 由 透 明 無 色 變 為 藍 色, 顯 示 晶 寶 寶 仍 會 吸 收 亞 甲 藍, 導 致 本 身 變 藍 色, 只 是 吸 亞 甲 藍 的 速 率 較 吸 慢 4. 亞 甲 藍 為 一 分 子 量 大 的 有 機 分 子, 較 難 進 入 晶 寶 寶 的 分 子 孔 隙, 且 難 與 丙 烯 酸 與 丙 烯 醯 胺 產 生 氫 鍵, 而 體 積 小, 較 易 進 入 晶 寶 寶 的 結 構 中, 並 與 丙 烯 酸 與 丙 烯 醯 胺 產 生 氫 鍵, 故 與 晶 寶 寶 的 作 用 力 較 大 ( 二 ) 探 討 硫 酸 銅 溶 液 對 晶 寶 寶 的 影 響 1. 晶 寶 寶 在 硫 酸 銅 溶 液 中 體 積 與 重 量 增 加 較 慢, 且 過 了 一 小 時 後, 體 積 與 重 量 皆 不 再 增 加, 顯 示 晶 寶 寶 已 失 去 吸 附 能 力 2. 晶 寶 寶 在 硫 酸 銅 溶 液 中, 隨 著 時 間 增 加, 透 光 度 越 來 越 低, 顯 示 硫 酸 銅 的 濃 度 越 來 越 濃, 故 我 們 推 測 晶 寶 寶 吸 的 速 率 較 快, 吸 銅 離 子 的 速 率 較 慢, 導 致 銅 離 子 的 濃 度 越 來 越 濃 但 過 了 一 小 時 後, 硫 酸 銅 的 透 光 度 不 再 改 變, 顯 示 濃 度 不 再 改 變, 顯 示 晶 寶 寶 已 失 去 吸 附 能 力 3. 比 較 實 驗 結 果 的 照 片, 本 組 發 現 晶 寶 寶 由 透 明 無 色 變 為 藍 色, 顯 示 晶 寶 寶 仍 會 吸 收 銅 離 子, 導 致 本 身 變 藍 色, 只 是 吸 銅 離 子 的 速 率 較 吸 慢 4. 本 組 推 測 銅 離 子 因 帶 兩 個 正 電, 故 與 晶 寶 寶 的 作 用 力 較 大, 在 與 分 子 競 爭 的 情 況 下, 減 少 了 分 子 對 晶 寶 寶 產 生 氫 鍵 的 機 會, 導 致 晶 寶 寶 漸 漸 失 去 吸 附 的 能 力 - 21 -
( 三 ) 比 較 亞 甲 藍 與 銅 離 子 對 晶 寶 寶 的 影 響 可 知 : 兩 種 色 素 皆 能 將 晶 寶 寶 染 色, 但 由 於 銅 離 子 帶 兩 個 正 電, 較 會 與 分 子 競 爭, 減 少 晶 寶 寶 的 吸 能 力, 而 亞 甲 藍 因 為 分 子 體 積 大, 較 不 易 進 入 晶 寶 寶, 較 不 易 與 競 爭, 故 若 要 將 晶 寶 寶 染 色, 使 用 分 子 量 較 大 的 有 機 分 子 式 好 的 選 擇 柒 結 論 1. 高 溫 可 使 晶 寶 寶 的 吸 能 力 變 大, 其 原 因 如 下 (1) 分 子 的 動 能 增 加, 增 加 與 晶 寶 寶 的 碰 撞 頻 率 (2) 使 晶 寶 寶 的 COOH 的 解 離 度 變 大, 產 生 負 電 後 互 相 排 斥, 使 晶 寶 寶 膨 脹 較 快 2. 電 解 液 在 中 會 解 離 出 正 負 離 子, 對 晶 寶 寶 的 吸 能 力 的 影 響 如 下 : (1) 個 別 負 離 子 帶 電 量 的 多 寡, 較 不 會 影 響 到 晶 寶 寶 的 吸 能 力 (2) 個 別 正 離 子 帶 電 量 越 多, 將 使 晶 寶 寶 的 吸 能 力 下 降 越 多, 甚 至 停 止 吸, 推 測 是 因 帶 正 電 量 多, 對 晶 寶 寶 的 丙 烯 酸 與 丙 烯 醯 胺 作 用 力 就 大, 影 響 到 分 子 氫 鍵 的 產 生 ( 此 處 的 氫 鍵 指 的 是 分 子 與 晶 寶 寶 間 的 氫 鍵 ) 3. 環 境 的 酸 鹼 度 會 影 響 到 晶 寶 寶 的 吸 能 力, 其 原 因 如 下 : (1) 酸 性 溶 液 中 有 大 量 氫 離 子, 導 致 晶 寶 寶 的 單 體 ( 丙 烯 酸 )COOH 不 易 解 離, 導 致 晶 寶 寶 較 難 因 為 解 離 後 COO - 的 排 斥 而 膨 脹, 進 而 影 響 到 進 入 晶 寶 寶 的 分 子 多 寡, 故 晶 寶 寶 的 吸 能 力 下 降 (2) 鹼 性 溶 液 中 晶 寶 寶 的 單 體 ( 丙 烯 酸 )COOH 會 被 鹼 中 和, 而 產 生 COO -, 使 晶 寶 寶 膨 脹 較 快, 所 以 相 較 於 酸 性 環 境, 晶 寶 寶 在 鹼 性 環 境 下 吸 能 力 較 強 4. 晶 寶 寶 較 易 吸 附 極 性 溶 劑 如, 但 較 不 易 吸 附 非 極 性 溶 劑 如 正 己 烷 5. 比 較 亞 甲 藍 與 銅 離 子 對 晶 寶 寶 的 影 響 可 知 : 亞 甲 藍 與 銅 離 子 皆 能 將 晶 寶 寶 染 色, 而 亞 甲 藍 因 為 分 子 體 積 大, 較 不 易 進 入 晶 寶 寶 的 結 構 中 與 競 爭, 由 於 銅 離 子 因 分 子 體 積 小 且 帶 兩 個 正 電, 較 會 與 COO - 與 丙 烯 醯 胺 作 用, 降 低 晶 寶 寶 的 吸 能 力, 故 若 要 將 晶 寶 寶 染 色, 使 用 分 子 量 較 大 的 有 機 分 子 是 較 好 的 選 擇 - 22 -
捌 參 考 資 料 一 49 屆 全 國 科 展 作 品 : 天 使 的 眼 淚 二 康 軒 版 - 自 然 與 生 活 科 技 第 四 冊 :5-3 有 機 聚 合 物 p.117~p.118 三 紀 忠 斌 楊 麗 杰 (2009) 聚 丙 烯 酸 鹽 系 高 吸 性 樹 脂 的 生 產 與 發 展 前 景 化 學 工 業, 27(6),34-37 四 邱 恩 琪 : 高 吸 性 聚 合 物 吸 力 影 響 因 素 探 討 http://www.shs.edu.tw/works/essay/2010/03/2010033022392002.pdf 五 維 基 百 科 : 晶 寶 寶 http://zh.wikipedia.org/wiki/%e6%b0%b4%e6%99%b6%e5%af%b6%e5%af%b6-23 -