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中 華 民 國 第 四 十 七 屆 中 小 學 科 學 展 覽 會 作 品 說 明 書 類 科 組 別 : 化 學 類 別 : 自 然 科 別 : 國 小 組 作 品 名 稱 : 與 墨 汁 和 平 共 處 關 鍵 詞 : 墨 汁 溶 液 溶 解 編 號 : 1

摘 要 書 法 是 東 方 藝 術 的 菁 華, 學 習 書 法 可 以 洗 滌 心 靈 磨 練 悟 性 國 小 學 童 從 中 年 級 開 始 接 觸, 不 免 會 有 弄 髒 衣 服 的 情 況 發 生, 若 因 此 而 降 低 興 趣, 實 為 可 惜 本 實 驗 在 找 出 如 何 有 效 清 洗 墨 汁 的 方 法, 以 及 可 以 寫 於 何 種 日 常 生 活 中 常 用 的 物 品 上, 期 能 啟 發 孩 童 興 趣, 發 揚 中 華 固 有 文 化 壹 研 究 動 機 去 年, 三 年 級 開 學 沒 多 久, 我 們 班 就 在 老 師 指 導 之 下 開 始 接 觸 書 法, 上 課 時 全 班 都 非 常 努 力 而 且 認 真 的 寫 但 是 常 常 一 不 小 心, 衣 服 就 被 墨 汁 弄 的 全 身 黑 黑 又 髒 髒 的, 回 家 之 後, 不 但 很 難 清 洗, 也 不 易 洗 淨 又 在 過 年 前 的 一 次 課 堂 上 練 習 寫 春 聯, 有 些 同 學 買 來 的 蠟 面 春 聯 紙 無 法 讓 墨 汁 因 此, 老 師 要 我 們 回 家 找 找 資 料, 看 看 有 沒 有 好 方 法 可 以 解 決 這 些 問 題 所 以, 大 家 便 一 起 著 手 研 究, 試 著 找 出 答 案, 想 必 結 果 一 定 是 非 常 有 趣 的! 貳 研 究 目 的 一 了 解 墨 汁 及 各 種 溶 液 的 性 質 二 了 解 用 什 麼 布 料 可 以 吸 取 墨 汁 三 了 解 如 何 有 效 清 洗 衣 服 上 的 墨 四 那 些 物 品 可 以 讓 墨 汁 參 研 究 設 備 及 器 材 一 各 種 廠 牌 墨 汁 : 國 品 吳 竹 雄 獅 開 明 硯 臺 墨 條 二 各 種 布 料 : 棉 沙 丁 緞 混 紡 尼 龍 絨 人 造 絲 麻 紗 聚 脂 纖 維 三 各 種 溶 質 及 溶 液 : 酒 去 霸 除 漂 水 醬 油 醋 碘 液 小 蘇 打 硼 酸 飯 粒 牙 膏 洗 衣 太 麵 糯 米 糊 沙 拉 脫 2

四 各 種 容 器 : 燒 杯 量 筒 玻 璃 棒 溫 度 計 水 桶 五 其 他 : 亮 面 春 聯 紙 塑 膠 布 玻 璃 紙 珍 珠 板 肆 研 究 過 程 與 方 法 一 墨 汁 成 分 : 墨 汁 的 主 要 原 料 為 炭 煙 膠 料 添 加 劑 和 溶 液 等, 一 般 經 由 機 械 的 加 工 而 成 炭 煙 的 種 類 繁 多, 包 括 各 種 礦 植 物 及 動 物 原 料 經 燃 燒 或 熱 分 解 而 成 膠 則 除 動 物 膠 外, 多 採 植 物 膠 阿 拉 伯 膠 或 各 種 合 成 膠 如 壓 克 力 膠 聚 醇 樹 脂 等 添 加 劑 則 有 各 式 穩 定 劑 滲 透 劑 潤 濕 劑 防 腐 劑 芳 香 劑 等 等 二 何 謂 溶 解 溶 液 溶 質 和 溶 劑 溶 解 溶 液 溶 質 溶 劑 查 辭 典 凡 固 體 中 而 成 一 組 成 者 ; 用 液 體 混 合 於 其 他 液 體, 或 氣 體 吸 收 於 液 體 中 稱 溶 解 物 質 溶 解 於 液 體 所 成 的 勻 液 體 溶 解 於 液 體 中 的 物 質 溶 解 物 質 中 的 液 體 舉 例 把 鹽 放 入 水 中, 鹽 不 見 了, 這 種 作 用 叫 做 溶 解 鹽 溶 解 在 水 中, 而 成 為 鹽 水, 鹽 水 就 是 溶 液 鹽 被 溶 解 了, 它 就 是 溶 質 水 能 夠 溶 解 鹽 小 蘇 打 等, 水 就 是 溶 劑 我 們 發 現 : 很 多 常 見 物 質 如 水 酒 汽 油 等 都 可 以 做 溶 劑 來 溶 解 其 他 物 質, 但 是 使 用 時 要 非 常 小 心 三 用 石 蕊 試 紙 測 試 溶 液 的 酸 鹼 性 溶 液 水 酒 去 霸 牙 膏 沙 拉 脫 漂 水 除 硼 酸 醬 油 糯 米 糊 碘 液 洗 衣 小 蘇 打 太 麵 醋 以 石 蕊 試 紙 實 驗 綠 藍 綠 藍 綠 綠 藍 綠 綠 橘 紅 酸 鹼 性 7 6 11 6 7 11 7 5 6 6 8 11 8 7 6 3 我 們 發 現 : 以 石 蕊 試 紙 實 驗, 去 霸 洗 衣 漂 水 為 藍 色 ; 水 沙 拉 脫 除 碘 液 小 蘇 打 太 為 綠 色 ; 其 餘 的 酒 水 牙 膏 硼 酸 醬 油 糯 米 3

糊 麵 為 色 ; 醋 則 為 橘 紅 色 四 用 碘 液 測 試 溶 液 是 否 含 有 澱 溶 液 水 酒 去 霸 牙 膏 沙 拉 脫 漂 水 除 硼 酸 醬 油 糯 米 糊 洗 衣 小 蘇 打 太 麵 醋 飯 粒 加 碘 液 透 明 藍 紫 藍 紫 藍 紫 我 們 發 現 : 滴 上 碘 液 之 後, 去 霸 漂 水 會 恢 復 為 原 來 的 顏 色 ; 太 麵 飯 粒 呈 現 藍 紫 色 ; 而 其 餘 皆 沒 有 改 變, 為 碘 液 的 色 五 取 各 種 牌 子 及 手 磨 的 墨 汁 三 滴, 分 別 滴 在 各 種 不 同 布 料 上 : 尼 龍 麻 紗 混 紡 棉 人 造 絲 沙 丁 緞 聚 脂 纖 維 絨, 觀 察 墨 汁 的 擴 散 情 形 國 品 吳 竹 雄 獅 開 明 手 磨 棉 擴 散 慢 勻 約 2cm 擴 散 慢 勻 約 2 cm 擴 散 慢 勻 約 0.5 cm 擴 散 慢 勻 約 1 cm 勻 約 1 cm 沙 丁 緞 擴 散 快 勻 約 4 cm 擴 散 快 勻 約 4 cm 擴 散 快 勻 約 1 cm 擴 散 快 勻 約 0.5 cm 擴 散 快 勻 約 4 cm 混 紡 勻 約 2 cm 勻 約 2 cm 勻 約 1 cm 勻 約 2 cm 勻 約 1 cm 尼 龍 勻 約 4 cm 勻 約 3 cm 勻 約 2.5 cm 勻 約 3.5 cm 勻 約 4 cm 絨 層 約 3 cm 層 約 3 cm 層 約 2 cm 層 約 1.5 cm 層 約 4 cm 人 造 絲 擴 散 慢 漸 層 約 1.5 cm 擴 散 慢 漸 層 約 0.5 cm 擴 散 慢 漸 層 約 1 cm 擴 散 慢 漸 層 約 2 cm 擴 散 慢 漸 層 約 1 cm 4

麻 紗 不 易 擴 散 漸 層 約 3.5 cm 不 易 擴 散 漸 層 約 2 cm 不 易 擴 散 漸 層 約 2 cm 不 易 擴 散 漸 層 約 3 cm 不 易 擴 散 漸 層 約 3.5 cm 聚 脂 纖 維 層 約 4.5 cm 層 約 5 cm 層 約 1.5 cm 層 約 1 cm 層 約 2 cm 照 片 我 們 發 現 : 以 擴 散 情 形 來 看, 手 磨 墨 汁 最 速 度 快, 吳 竹 牌 第 二 國 品 第 三 開 明 第 四, 雄 獅 牌 墨 汁 最 不 容 易 擴 散 ; 以 布 料 沾 染 面 積 及 速 度 來 看, 沙 丁 鍛 及 聚 脂 纖 維 擴 散 速 度 最 快, 面 積 也 是 最 大, 麻 紗 不 易 擴 散, 人 造 絲 的 沾 染 面 積 最 小 * 以 下 的 實 驗 則 以 同 學 常 用 的 吳 竹 墨 汁 來 測 試 六 何 種 溶 液 可 以 溶 解 墨 汁? 觀 察 墨 汁 溶 解 在 液 體 中 的 情 形 溶 液 水 熱 水 酒 去 霸 牙 膏 沙 拉 脫 情 形 溶 解 快 速 溶 解 溶 解 不 能 溶 解 溶 解 溶 解 溶 液 漂 水 除 硼 酸 醬 油 糯 米 糊 碘 液 情 形 溶 解 不 能 溶 解 不 能 溶 解 溶 解 溶 解 溶 解 5

溶 液 洗 衣 小 蘇 打 太 麵 醋 情 形 不 能 溶 解 溶 解 溶 解 溶 解 溶 解 我 們 發 現 : 墨 汁 在 去 霸 除 硼 酸 洗 衣 溶 液 中 不 能 溶 解, 在 其 餘 溶 液 中 則 皆 能 溶 解 七 了 解 可 以 用 什 麼 溶 液 來 清 洗 衣 服 上 的 墨 渍 先 把 一 般 墨 汁 滴 到 棉 布 料 上, 再 分 別 用 各 種 溶 液 10ml 分 別 用 各 時 間 來 刷 洗 (1) 馬 上 洗 (2) 一 小 時 後 再 洗 (3) 一 天 後 清 洗 來 刷 洗 溶 液 飯 粒 沙 拉 脫 漂 水 去 霸 酒 醋 糯 米 糊 牙 膏 洗 衣 除 馬 上 洗 2 1 5 9 10 7 4 3 6 8 洗 淨 力 加 入 溶 液 一 小 時 後 洗 3 2 5 9 8 10 4 1 7 6 放 置 一 天 後 洗 3 1 4 7 10 9 5 2 6 8 馬 上 洗 馬 上 洗 馬 上 洗 米 飯 沙 拉 脫 洗 衣 除 酒 醋 6

馬 上 洗 -- 漂 水 去 霸 馬 上 洗 -- 糯 米 糊 牙 膏 加 入 溶 液 一 小 時 後 洗 加 入 溶 液 一 小 時 後 洗 加 入 溶 液 一 小 時 後 洗 米 飯 沙 拉 脫 洗 衣 除 酒 醋 加 入 溶 液 一 小 時 後 洗 -- 漂 水 去 霸 加 入 溶 液 一 小 時 後 洗 -- 糯 米 糊 牙 膏 放 置 一 天 後 清 洗 - 放 置 一 天 後 清 洗 放 置 一 天 後 清 洗 - 沙 拉 脫 米 飯 牙 膏 除 醋 洗 衣 酒 漂 水 糯 米 糊 去 霸 我 們 發 現 : 飯 粒 沙 拉 脫 牙 膏 的 洗 淨 力 最 好, 酒 醋 去 霸 的 洗 淨 力 較 差 ; 馬 上 洗 的 效 果 最 好, 放 置 一 天 再 洗 的 效 果 最 差 依 照 洗 淨 力 強 弱 分 為 1~10 八 根 據 前 項 實 驗, 我 們 進 一 步 試 驗, 用 洗 淨 力 最 好 的 前 兩 名 : 沙 拉 脫 及 米 飯, 研 究 沾 到 墨 汁 時 間 愈 久, 是 不 是 愈 難 洗 淨? 7

馬 上 洗 (0 分 ) 1 小 時 4 小 時 1 天 3 天 飯 粒 & 沙 拉 脫 可 以 洗 乾 淨 會 留 下 一 點 點 痕 跡 會 留 下 較 多 痕 跡 會 留 下 痕 跡 會 留 下 痕 跡 我 們 發 現 : 沾 到 墨 汁 馬 上 洗 可 以 洗 乾 淨, 過 了 四 小 時 候 再 洗 會 留 下 痕 跡, 超 過 一 天 就 幾 乎 洗 不 掉 了 九 含 有 澱 的 溶 液 是 否 都 能 清 洗 墨? 取 同 一 種 布, 用 不 同 的 溶 質, 以 馬 上 洗 的 方 式 清 洗 溶 液 飯 粒 麵 太 糯 米 糊 洗 淨 情 形 : 優 : 尚 可 : 差 我 們 發 現 : 麵 可 以 洗 到 剩 一 些 痕 跡, 飯 粒 還 好, 太 及 麵 則 不 太 能 洗 淨 九 不 同 的 溫 度 對 清 洗 墨 是 否 有 所 影 響? 水 溫 20 40 60 清 洗 情 形 不 易 洗 淨 不 易 洗 淨 無 法 洗 淨 我 們 發 現 : 在 20 40 及 60 三 種 不 同 的 水 溫 中 洗 出 來 的 結 果 相 差 不 大 8

十 哪 一 種 布 料 上 的 墨 最 不 容 易 清 洗? 取 尼 龍 麻 紗 混 紡 棉 人 造 絲 沙 丁 緞 聚 脂 纖 維 絨 布 各 一 塊, 用 洗 淨 力 較 佳 的 沙 拉 脫 馬 上 清 洗 布 料 尼 龍 麻 紗 混 紡 棉 人 造 絲 沙 丁 緞 聚 脂 纖 維 絨 洗 淨 情 形 8 5 2 3 7 6 1 4 殘 留 痕 跡 由 1~8 為 少 至 多 我 們 發 現 : 聚 脂 纖 維 最 容 易 洗 淨, 第 二 為 混 紡, 尼 龍 則 最 不 易 洗 淨 十 一 在 墨 汁 中 加 入 各 種 溶 液, 再 滴 到 同 一 種 亮 面 春 聯 紙 上 溶 硼 酸 洗 衣 牙 膏 小 蘇 打 醋 酒 醬 油 太 沙 拉 脫 麵 液 情 變 成 變 成 固 不 勻 吸 勻 吸 形 固 體 體 勻 勻 無 法 勻 勻 勻 附 附 勻 無 法 無 法 無 法 我 們 發 現 : 墨 汁 加 入 牙 膏 太 沙 拉 脫 或 麵 能 於 蠟 光 春 聯 紙 上 ; 加 入 硼 酸 洗 衣 會 變 成 固 體 塊 狀 ; 加 入 小 蘇 打 醋 酒 醬 油 則 無 法 十 一 取 前 項 容 易 的 溶 液, 再 滴 到 其 他 物 品 上 塑 膠 布 珍 珠 板 玻 璃 玻 璃 紙 牙 膏 可 以 可 以 可 以 可 以 9

太 不 太 能 不 太 能 不 太 能 不 太 能 沙 拉 脫 可 以 可 以 可 以 可 以 麵 可 以 可 以 可 以 可 以 我 們 發 現 : 加 了 墨 汁 的 溶 質, 除 了 太 在 四 種 材 質 不 太 能, 牙 膏 沙 拉 脫 麵 能 於 上 伍 研 究 結 果 與 討 論 一 墨 汁 由 炭 煙 膠 料 添 加 劑 和 溶 液 等 經 由 機 械 的 加 工 而 成, 含 有 礦 植 物 及 動 物 原 料 二 能 溶 解 別 人 的 叫 溶 劑, 被 溶 解 的 物 質 叫 溶 質, 溶 解 後 的 液 體 叫 做 溶 液 三 墨 汁 不 只 容 易 污 染 衣 服, 連 桌 椅 地 板 窗 戶 牆 壁 等 也 都 會 被 污 染, 清 洗 不 易, 可 以 用 沙 拉 脫 牙 膏 等 來 去 除 四 墨 汁 買 瓶 裝 現 成 的 和 用 墨 條 磨 成 的, 成 分 一 樣, 濃 度 則 不 一 樣, 洗 濯 時 間 也 就 不 一 樣 了 五 除 了 醋 為 較 強 酸, 硼 酸 為 弱 酸 ; 去 霸 洗 衣 漂 水 為 強 鹼 ; 碘 液 小 蘇 打 為 弱 鹼 性 ; 其 餘 的 酒 水 牙 膏 沙 拉 脫 除 醬 油 糯 米 糊 太 接 近 中 性 六 太 麵 飯 粒 因 為 含 有 澱, 所 以 用 碘 液 測 試 後 出 現 藍 紫 色 七 以 擴 散 速 度 來 看, 手 磨 墨 汁 > 吳 竹 > 國 品 > 開 明 > 雄 獅 ; 以 布 料 沾 染 面 積 及 速 度 來 看, 沙 丁 緞 > 聚 脂 纖 維 > 尼 龍 > 絨 > 混 紡 > 棉 > 人 造 絲 > 麻 紗 八 墨 汁 在 去 霸 除 硼 酸 洗 衣 溶 液 中 不 能 溶 解, 在 水 酒 牙 膏 沙 拉 脫 漂 水 醬 油 醋 碘 液 小 蘇 打 太 麵 糯 米 糊 溶 液 中 則 皆 能 溶 解 九 飯 粒 沙 拉 脫 牙 膏 的 洗 淨 力 最 好, 酒 醋 去 霸 的 洗 淨 力 較 差 十 沾 到 墨 汁 馬 上 洗 可 以 洗 乾 淨, 過 了 四 小 時 候 再 洗 會 留 下 痕 跡, 如 果 超 過 一 天 就 幾 乎 10

洗 不 掉 了 十 一 含 有 澱 的 溶 質, 洗 淨 墨 的 能 力 為 麵 > 飯 粒 > 糯 米 糊 > 太 十 二 墨 汁 在 20 40 及 60 三 種 水 溫 中 洗 出 來 的 結 果 差 不 多 十 三 加 入 牙 膏 太 沙 拉 脫 或 麵 的 墨 汁 能 於 亮 面 春 聯 紙 上 ; 加 入 硼 酸 洗 衣 的 則 會 變 成 固 體 塊 狀 ; 加 入 小 蘇 打 醋 酒 醬 油 便 無 法 十 四 不 同 材 質 的 布 料 沾 到 墨 後 洗 乾 淨 的 程 度 依 次 為 聚 酯 纖 維 > 混 紡 > 棉 > 絨 > 麻 沙 > 沙 丁 緞 > 人 造 絲 > 尼 龍 十 五 墨 汁 加 入 牙 膏 太 沙 拉 脫 或 麵 等 濃 稠 狀 液 體 時, 能 於 蠟 光 春 聯 紙 上 ; 加 入 硼 酸 洗 衣 會 變 成 固 體 塊 狀, 可 能 是 溶 質 的 酸 鹼 性 影 響 ; 加 入 小 蘇 打 醋 酒 醬 油 則 無 法 陸 結 論 一 溶 液 的 酸 鹼 性 對 於 洗 淨 墨 並 無 影 響 ; 溶 液 是 否 含 有 澱 對 於 洗 淨 墨 也 無 太 大 影 響 但 從 實 驗 中 發 現 市 售 的 清 潔 劑 大 多 為 強 鹼, 故 使 用 時 千 萬 要 戴 上 手 套 二 墨 汁 是 否 溶 解 於 溶 液 中 與 溶 液 洗 淨 墨 的 能 力 無 關 三 衣 服 沾 染 到 墨 時, 可 以 用 中 性 的 沙 拉 脫 飯 粒 或 牙 膏 洗 淨, 不 但 在 市 面 上 容 易 取 得, 價 格 也 比 較 便 宜, 重 要 的 是 不 傷 玉 手 ; 四 墨 放 置 愈 久, 愈 不 易 洗 淨, 尤 其 是 超 過 四 小 時 後, 所 以 沾 染 到 墨 時 應 該 儘 速 清 洗, 以 免 留 下 痕 跡 五 不 同 的 溫 度 洗 出 來 的 結 果 相 差 不 大, 反 而 是 在 較 高 溫 的 水 中, 因 為 擴 散 速 度 快, 墨 面 積 變 大, 反 而 無 法 洗 淨 故 清 洗 墨 時 用 水 龍 頭 打 開 的 水 清 洗 即 可 六 墨 汁 加 入 牙 膏 沙 拉 脫 麵 之 後 可 以 寫 在 塑 膠 布 珍 珠 板 玻 璃 或 玻 璃 紙 上 如 此, 練 習 寫 毛 筆 字 時 多 利 用, 習 寫 後 再 擦 掉 或 洗 掉, 重 複 使 用 經 濟 又 方 便, 真 是 一 舉 兩 得 柒 參 考 資 料 牛 頓 第 三 冊 單 元 三 鹽 到 哪 裡 去 了 幸 美 ( 民 91) 不 可 思 議 的 科 學 實 驗 室 化 學 篇 臺 北 縣 : 世 茂 蘇 俊 源 ( 民 92) 科 學 小 常 識 臺 北 縣 : 泉 源 11