目錄

中 華 民 國 四 十 五 屆 中 小 學 科 學 展 覽 會 作 品 說 明 書 高 中 組 生 活 與 應 用 科 學 科 040804 吸 金 ㄟ 牛 奶 臺 北 縣 私 立 東 海 高 級 中 學 作 者 姓 名 : 高 二 林 慧 嘉 高 二 許 涴 筑 高 二 陳 彤 昀 高 二 張 慧 雯 指 導 老 師 : 張 建 國 許 修 銘

科 別 : 生 活 與 應 用 科 學 組 別 : 高 中 組 作 品 名 稱 : 吸 金 ㄟ 牛 奶 關 鍵 詞 : 牛 奶 解 毒 金 屬 沉 澱 活 體 實 驗 編 號 :

目 錄 摘 要 壹 研 究 動 機 貳 研 究 目 的 參 研 究 設 備 及 器 材 肆 研 究 過 程 或 方 法 伍 研 究 結 果 陸 討 論 柒 結 論 捌 參 考 資 料 及 其 他 2

摘 要 牛 奶 與 金 屬 離 子 藉 由 沉 澱 實 驗, 可 看 出 全 脂 脂 低 與 混 乳 對 於 金 屬 離 子 的 影 響, 並 推 測 全 脂 牛 乳 對 金 屬 沉 澱 效 果 最 佳 此 外 牛 奶 的 ph 值 愈 低 時, 不 利 於 金 屬 離 子 的 沉 澱 ( 如 鉛 離 子 ), 但 對 銅 離 子 則 不 受 影 響 ; 另 外, 在 不 同 的 溫 度 下 加 熱 牛 奶, 牛 奶 被 加 熱 的 溫 度 愈 高, 對 金 屬 的 沉 澱 量 相 對 減 少 對 於 牛 奶 與 金 屬 離 子 的 沉 澱 反 應, 其 原 因 可 能 為 乳 蛋 白 與 金 屬 的 配 位 而 生 成 大 分 子 沉 澱, 或 是 破 壞 膠 体 溶 液 的 帶 電 性 而 產 生 沉 澱, 仍 尚 待 研 究 利 用 小 白 鼠 進 行 活 體 實 驗, 餵 食 小 白 鼠 硝 酸 鉛 水 溶 液 後 再 餵 食 牛 奶, 發 現 只 餵 食 硝 酸 鉛 水 溶 液 的 小 白 鼠 體 重 與 食 量 明 顯 與 有 餵 食 牛 奶 的 小 白 鼠 有 差 別, 且 發 現 未 餵 食 牛 奶 的 小 白 鼠 有 類 似 鉛 中 毒 的 情 況, 有 餵 食 牛 奶 的 小 白 鼠 則 否, 所 以 可 以 推 論 牛 奶 對 於 鉛 有 一 定 的 解 毒 效 果, 若 能 增 加 實 驗 數, 若 是 利 用 其 他 哺 乳 類 動 物, 可 能 可 以 得 到 更 接 近 預 定 的 結 果 3

壹 研 究 動 機 隨 著 時 代 的 進 步, 工 業 與 科 技 也 隨 之 發 達 科 技 也 帶 來 了 許 多 環 境 的 污 染 和 病 害 造 成 生 活 在 當 下 的 人 們 因 為 外 在 環 境 的 污 染 而 生 病, 其 中 以 工 業 污 染 所 帶 來 的 重 金 屬 中 毒 特 別 多 由 於 近 年 來, 科 技 日 漸 發 達 金 屬 利 用 在 工 業 上 的 次 數 越 來 越 頻 繁 也 因 為 一 些 工 廠 業 者 排 放 污 水 或 廢 氣, 導 致 海 洋 的 動 植 物 生 活 的 飲 用 水 農 田 等, 遭 受 污 染 更 危 險 的 是, 許 多 人 在 不 知 情 的 狀 況 下, 食 用 或 飲 用 下 這 些 受 金 屬 污 染 的 東 西, 生 了 病 例 如 : 鎘 米 事 件 的 痛 痛 病 等 上 課 時 老 師 曾 告 訴 我 們 加 油 站 的 員 工 在 下 班 時, 主 管 會 要 求 員 工 必 須 喝 鮮 乳 方 可 離 開, 且 在 報 章 雜 誌 上 也 曾 看 過 相 同 的 報 導, 為 什 麼 加 油 站 員 工 會 在 工 作 完 後 喝 牛 奶 呢? 經 過 調 查 與 詢 問 過 後, 原 來 是 牛 奶 可 以 解 毒 上 述 情 況 讓 我 們 有 了 一 探 究 竟 的 動 機, 所 以 我 們 決 定 去 研 究 牛 奶 解 毒 的 秘 密 與 情 況 貳 研 究 目 的 加 油 站 員 工 所 接 觸 的 汽 油 中 可 能 會 有 些 揮 發 性 氣 體 產 生, 或 是 會 吸 入 汽 機 車 排 放 出 來 的 廢 氣, 氣 體 內 可 能 含 有 些 重 金 屬 或 是 其 他 有 毒 物 質, 再 加 上 以 前 在 書 中 曾 讀 到 有 關 重 金 屬 中 毒 的 部 分 所 以 我 們 這 次 的 研 究 目 的 是 利 用 容 易 於 實 驗 室 中 配 置 的 重 金 屬 溶 液, 和 市 面 上 販 售 的 鮮 乳 與 調 味 乳 進 行 沉 澱 反 應, 以 推 測 牛 奶 是 否 可 以 抓 住 金 屬, 解 重 金 屬 中 毒, 並 在 最 後 利 用 小 白 鼠 來 進 行 活 體 實 驗, 更 進 一 步 來 檢 測 牛 奶 的 解 毒 效 果 4

參 研 究 設 備 及 器 材 ( 研 究 一 ) 硫 酸 銅 (CuSO4)0.1M 硫 酸 鋅 (ZnSO4)0.1M 硝 酸 鉛 (Pb(NO3)2)0.1M 統 一 全 脂 牛 奶 統 一 低 脂 牛 奶 統 一 蘋 果 牛 奶 燒 杯 量 筒 滴 管 玻 璃 棒 刮 杓 濾 紙 三 腳 架 酒 精 燈 溫 度 計 石 綿 芯 網 磁 石 加 熱 器 電 子 秤 ph 值 滴 定 器 烘 箱 抽 濾 裝 置 ( 研 究 二 ) 硝 酸 鉛 (Pb(NO3)2) 全 脂 牛 奶 小 白 鼠 ( 品 種 為 ICR 的 四 週 大 公 鼠, 自 台 大 動 物 中 心 購 得 ) 磨 牙 飼 料 木 屑 100W 燈 泡 電 子 秤 除 濕 機 鼠 籠 飼 養 水 瓶 針 筒 5

肆 研 究 過 程 或 方 法 ( 研 究 一 ) 一 配 製 濃 度 0.1 M 的 硫 酸 銅 硫 酸 鋅 和 硝 酸 鉛 二 測 量 三 種 牛 奶 與 各 金 屬 離 子 溶 液 之 ph 值 三 分 成 室 溫 下 的 牛 奶 加 熱 的 牛 奶 兩 組 ( 一 ) 量 取 三 種 牛 奶 各 20 毫 升, 金 屬 離 子 溶 液 各 10 毫 升 20 毫 升, 純 水 10 毫 升 20 毫 升 ( 對 照 組 ) 1. 牛 奶 20 毫 升 + 水 10 毫 升 ( 對 照 組 ) 2. 牛 奶 20 毫 升 + 金 屬 離 子 溶 液 10 毫 升 3. 牛 奶 20 毫 升 + 水 20 毫 升 ( 對 照 組 ) 4. 牛 奶 20 毫 升 + 金 屬 離 子 溶 液 20 毫 升 ( 二 ) 量 取 三 種 牛 奶 各 20 毫 升, 隔 水 加 熱 至 100 80 60 40 5 分 鐘 後, 取 出 加 入 金 屬 水 溶 液 1. 牛 奶 20 毫 升 (100 80 60 40 ) + 水 20 毫 升 ( 對 照 組 ) 2. 牛 奶 20 毫 升 (100 80 60 40 )+ 金 屬 離 子 溶 液 20 毫 升 3. 將 加 熱 後 並 混 合 金 屬 溶 液 的 牛 奶 放 至 室 溫 四 把 以 上 溶 液 均 勻 攪 拌 後, 測 量 各 混 合 液 的 ph 值 五 以 抽 吸 裝 置 過 濾 出 各 溶 液 之 沉 澱 物 六 過 濾 後 沉 澱 物 烘 乾 並 秤 重 ( 研 究 二 ) 一 先 將 小 白 鼠 分 為 五 組, 每 組 有 三 隻 老 鼠 飼 養 於 老 鼠 籠 中, 先 馴 養 一 個 禮 拜 再 做 實 驗 二 五 組 老 鼠 中 對 照 組 每 利 用 針 筒 為 食 0.1cc 的 硝 酸 鉛 水 溶 液 後 馬 上 餵 食 0.5cc 的 牛 奶 ( 附 圖 九 ); 其 他 四 組 分 為 : 實 驗 組 一 : 餵 食 0.1 cc( 含 0.01g 的 鉛 離 子 ) 硝 酸 鉛 水 溶 液 後 餵 食 0.5cc 清 水 實 驗 組 二 餵 食 0.1 cc( 含 0.01g 的 鉛 離 子 ) 硝 酸 鉛 水 溶 液 餵 食 0.5 cc 全 脂 牛 奶 實 驗 組 三 餵 食 0.1 cc( 含 0.1g 的 鉛 離 子 ) 硝 酸 鉛 水 溶 液 餵 食 0.5cc 清 水 實 驗 組 四 餵 食 0.1 cc( 含 0.1g 的 鉛 離 子 ) 硝 酸 鉛 水 溶 液 餵 食 0.5 cc 全 脂 牛 奶 三 毎 固 定 給 小 白 鼠 約 30g 磨 牙 飼 料, 並 且 紀 錄 小 白 鼠 的 體 重 變 化 與 食 量, 並 觀 察 小 白 鼠 的 活 動 情 況, 將 每 的 觀 察 所 得 到 的 實 驗 數 據 製 成 表 格 與 曲 線 圖 加 以 探 討 四 為 確 保 小 白 鼠 的 安 危 與 控 制 變 因, 利 用 燈 泡 與 除 濕 機 把 氣 溫 維 持 在 20 ~25 之 間 6

伍 研 究 結 果 表 一 ( 金 屬 水 溶 液 三 種 牛 奶 )ph 值 CuSO4 ZnSO4 Pb(NO3)2 全 脂 牛 奶 低 脂 牛 奶 蘋 果 牛 奶 ph 值 ph4.2 ph4.3 ph3.5 ph6.0 ph6.4 ph5.0 表 二 ( 金 屬 水 溶 液 + 三 種 牛 奶 )ph 值 ( 室 溫 下 的 牛 奶 28 ) c 全 脂 牛 奶 c 低 脂 牛 奶 c 蘋 果 牛 奶 a 水 ph6.0 ph6.4 ph5.0 CuSO4 a ph4.2 ph4.2 ph3.6 ZnSO4 a ph5.0 ph4.9 ph4.3 Pb(NO3)2 a ph3.7 ph4.0 ph3.5 b 水 CuSO 4 b ZnSO 4 b Pb(NO 3 ) 2 b ph6.6 ph6.6 ph5.1 ph4.1 ph4.0 ph3.5 ph4.6 ph4.7 ph4.4 ph3.7 ph3.7 ph3.5 a 各 溶 液 的 體 積 為 10mL b 各 溶 液 的 體 積 為 20mL c 各 溶 液 的 體 積 為 20mL 7

表 三 ( 金 屬 水 溶 液 + 三 種 牛 奶 )ph 值 ( 加 熱 後 的 牛 奶 ) CuSO4 a ZnSO4 a Pb(NO3)2 a ph3.7 c ph4.8 c ph3.3 c ph3.8 d ph4.9 d ph3.4 d b 全 脂 牛 奶 ph3.8 e ph5.1 e ph3.4 e ph3.9 f ph5.2 f ph3.6 f ph4.5 c ph4.9 c ph3.5 c b 低 脂 牛 奶 ph4.3 d ph4.5 d ph3.6 d ph4.2 e ph4.6 e ph3.4 e ph4.2 f ph4.7 f ph3.5 f ph3.5 c ph4.2 c ph3.3 c b 蘋 果 牛 奶 ph3.7 d ph4.2 d ph2.8 d ph3.8 e ph4.1 e ph2.9 e ph3.5 f ph4.5 f ph3.0 f a 各 溶 液 體 積 為 20mL b 各 溶 液 體 積 為 20mL c 牛 奶 加 熱 至 100 再 與 金 屬 溶 液 均 勻 混 合 d 牛 奶 加 熱 至 80 再 與 金 屬 溶 液 均 勻 混 合 e 牛 奶 加 熱 至 60 再 與 金 屬 溶 液 均 勻 混 合 f 牛 奶 加 熱 至 40 再 與 金 屬 溶 液 均 勻 混 合 8

表 四 ( 金 屬 水 溶 液 + 三 種 牛 奶 ) 沉 澱 物 重 ( 室 溫 下 的 牛 奶 28 ) 單 位 克 (g) c 全 脂 牛 奶 c 低 脂 牛 奶 c 蘋 果 牛 奶 a 水 0.25 0.27 0.27 CuSO4 a 1.44 1.39 1.36 ZnSO4 a 1.57 1.49 0.30 Pb(NO3)2 a 1.49 1.48 1.45 b 水 0.27 0.29 0.29 CuSO4 b 1.49 1.44 1.43 ZnSO4 b 1.61 1.55 0.28 Pb(NO3)2 b 1.59 1.57 1.56 a 各 溶 液 的 體 積 為 10mL b 各 溶 液 的 體 積 為 20mL c 各 溶 液 的 體 積 為 20mL 表 五 ( 金 屬 水 溶 液 + 三 種 牛 奶 ) 沉 澱 物 重 ( 加 熱 後 的 牛 奶 ) 單 位 克 (g) a 全 脂 牛 奶 a 低 脂 牛 奶 a 蘋 果 牛 奶 CuSO4 b ZnSO4 b Pb(NO3)2 b 1.74 c 1.68 c 2.03 c 1.74 d 1.65 d 2.06 d 1.77 e 1.85 e 2.01 e 1.73 f 1.81 f 2.05 f 1.30 c 1.20 c 1.55 c 1.28 d 1.27 d 1.52 d 1.34 e 1.17 e 1.57 e 1.31 f 1.27 f 1.62 f 1.01 c 0.30 c 1.12 c 1.00 d 0.31 d 1.14 d 1.07 e 0.30 e 1.26 e 1.05 f 0.33 f 1.28 f a 各 溶 液 體 積 為 20mL b 各 溶 液 體 積 為 20mL c 牛 奶 加 熱 至 100 再 與 金 屬 溶 液 均 勻 混 合 d 牛 奶 加 熱 至 80 再 與 金 屬 溶 液 均 勻 混 合 e 牛 奶 加 熱 至 60 再 與 金 屬 溶 液 均 勻 混 合 f 牛 奶 加 熱 至 40 再 與 金 屬 溶 液 均 勻 混 合 9

表 六 小 白 鼠 餵 食 硝 酸 鉛 水 溶 液 與 牛 奶 後 的 體 重 變 化 單 位 公 克 (g) 日 期 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 名 稱 一 組 37.56 37.97 38.51 38.34 38.52 38.83 38.87 38.98 39.23 39.81 二 組 36.30 36.73 36.92 36.95 37.14 38.09 37.23 37.86 37.93 37.84 三 組 32.29 32.29 32.84 33.96 33.43 34.08 33.54 33.99 33.63 34.60 四 組 35.59 36.68 37.03 37.43 37.71 37.96 37.74 37.82 37.82 38.52 對 照 組 36.05 36.85 36.72 36.36 36.94 36.34 36.15 35.77 35.70 36.49 表 七 小 白 鼠 餵 食 硝 酸 鉛 水 溶 液 與 牛 奶 後 的 食 量 變 化 ( 飼 料 重 量 ) 單 位 公 克 (g) 日 期 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 名 稱 一 組 10.01 10.00 9.98 10.04 6.59 9.99 9.95 10.04 7.36 9.94 二 組 10.03 9.99 9.42 9.98 6.65 9.97 9.99 9.97 7.75 10.30 三 組 9.98 10.04 9.00 10.00 6.62 10.03 10.01 9.99 7.75 10.00 四 組 15.09 15.10 14.44 14.98 9.97 15.00 15.04 14.91 11.83 15.02 對 照 組 15.07 14.96 14.11 15.07 14.86 14.99 14.91 15.00 11.64 14.86 10

沉 澱 物 重 克 2.10 2.00 1.90 1.80 1.70 1.60 ( 1.50 ) 1.40 1.30 1.20 1.10 1.00 0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 水 (10mL) CuSO4(10mL) ZnSO4(10mL) Pb(NO3)2(10mL) 水 (20mL) CuSO4(20mL) ZnSO4(20mL) Pb(NO3)2(20mL) 金 屬 水 溶 液 圖 一 全 脂 牛 奶 與 金 屬 離 子 反 應 之 沉 澱 物 重 量 變 化 ( 室 溫 下 的 牛 奶 28 ) 11

沉 澱 物 重 2.10 2.00 1.90 1.80 1.70 克 ( 1.60 1.50 ) 1.40 1.30 1.20 1.10 1.00 0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 水 (10mL) CuSO4(10mL) ZnSO4(10mL) Pb(NO3)2(10mL) 水 (20mL) CuSO4(20mL) ZnSO4(20mL) Pb(NO3)2(20mL) 0.30 0.20 0.10 0.00 金 屬 水 溶 液 圖 二 低 脂 牛 奶 與 金 屬 離 子 反 應 之 沉 澱 物 重 量 變 化 ( 室 溫 下 的 牛 奶 28 ) 12

沉 澱 物 重 克 ( ) 2.10 2.00 1.90 1.80 1.70 1.60 1.50 1.40 1.30 1.20 1.10 1.00 0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 水 (10mL) CuSO4(10mL) ZnSO4(10mL) Pb(NO3)2(10mL) 水 (20mL) CuSO4(20mL) ZnSO4(20mL) Pb(NO3)2(20mL) 金 屬 水 溶 液 圖 三 蘋 果 牛 奶 與 金 屬 離 子 反 應 之 沉 澱 物 重 量 變 化 ( 室 溫 下 的 牛 奶 28 ) 13

沉 澱 物 重 克 ( ) 2.10 2.00 1.90 1.80 1.70 1.60 1.50 1.40 1.30 1.20 1.10 1.00 0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 全 脂 牛 奶 低 脂 牛 奶 蘋 果 牛 奶 水 (10mL) CuSO4(10mL) 水 (20mL) CuSO4(20mL) 牛 奶 圖 四 硫 酸 銅 對 三 種 牛 奶 的 沉 澱 物 重 量 比 較, 並 與 水 做 對 照 ( 室 溫 下 的 牛 奶 28 ) 14

沉 澱 物 重 克 ( ) 2.10 2.00 1.90 1.80 1.70 1.60 1.50 1.40 1.30 1.20 1.10 1.00 0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 全 脂 牛 奶 低 脂 牛 奶 蘋 果 牛 奶 水 (10mL) ZnSO4(10mL) 水 (20mL) ZnSO4(20mL) 牛 奶 圖 五 硫 酸 鋅 對 三 種 牛 奶 沉 澱 物 重 量 比 較, 並 與 水 做 對 照 ( 室 溫 下 的 牛 奶 28 ) 15

沉 澱 物 重 克 ( ) 2.10 2.00 1.90 1.80 1.70 1.60 1.50 1.40 1.30 1.20 1.10 1.00 0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 全 脂 牛 奶 低 脂 牛 奶 蘋 果 牛 奶 水 (10mL) Pb(NO3)2(10mL) 水 (20mL) Pb(NO3)2(20mL) 牛 奶 圖 六 硝 酸 鉛 對 三 種 牛 奶 沉 澱 物 重 量 比 較, 並 與 水 做 對 照 ( 室 溫 下 的 牛 奶 28 ) 16

沉 澱 物 重 克 ( ) 2.10 2.00 1.90 1.80 1.70 1.60 1.50 1.40 1.30 1.20 1.10 1.00 0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 全 脂 牛 奶 低 脂 牛 奶 蘋 果 牛 奶 溫 度 ( ) 40 60 80 100 圖 七 硫 酸 鋅 加 牛 奶 沉 澱 物 之 重 量 變 化 ( 加 熱 後 的 牛 奶 ) 17

沉 澱 物 重 克 ( ) 2.10 2.00 1.90 1.80 1.70 1.60 1.50 1.40 1.30 1.20 1.10 1.00 0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 全 脂 牛 奶 低 脂 牛 奶 蘋 果 牛 奶 溫 度 ( ) 40 60 80 100 圖 八 硫 酸 銅 加 牛 奶 沉 澱 物 之 重 量 變 化 ( 加 熱 後 的 牛 奶 ) 18

沉 澱 物 重 克 ( ) 2.10 2.00 1.90 1.80 1.70 1.60 1.50 1.40 1.30 1.20 1.10 1.00 0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 全 脂 牛 奶 低 脂 牛 奶 蘋 果 牛 奶 溫 度 ( ) 40 60 80 100 圖 九 硝 酸 鉛 加 牛 奶 沉 澱 物 之 重 量 變 化 ( 加 熱 後 的 牛 奶 ) 19

沉 澱 物 重 克 ( ) 2.10 2.00 1.90 1.80 1.70 1.60 1.50 1.40 1.30 1.20 1.10 1.00 0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 ZnSO4 CuSO4 Pb(NO3)2 溫 度 ( ) 40 60 80 100 圖 十 全 脂 牛 奶 加 金 屬 水 溶 液 之 沉 澱 物 重 ( 加 熱 後 的 牛 奶 ) 20

沉 澱 物 重 克 ( ) 2.10 2.00 1.90 1.80 1.70 1.60 1.50 1.40 1.30 1.20 1.10 1.00 0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 ZnSO4 CuSO4 Pb(NO3)2 溫 度 ( ) 40 60 80 100 圖 十 一 低 脂 牛 奶 加 金 屬 水 溶 液 之 沉 澱 物 重 ( 加 熱 後 的 牛 奶 ) 21

沉 澱 物 重 克 ( ) 2.10 2.00 1.90 1.80 1.70 1.60 1.50 1.40 1.30 1.20 1.10 1.00 0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 ZnSO4 CuSO4 Pb(NO3)2 溫 度 ( ) 40 60 80 100 圖 十 二 蘋 果 牛 奶 加 金 屬 水 溶 液 之 沉 澱 物 重 ( 加 熱 後 的 牛 奶 ) 22

體 重 變 化 40.00 38.00 36.00 34.00 克 32.00 30.00 28.00 26.00 24.00 22.00 20.00 18.00 16.00 一 組 二 組 三 組 四 組 對 照 組 14.00 12.00 10.00 8.00 6.00 4.00 2.00 0.00 1 2 3 4 5 6 7 數 圖 十 三 餵 食 硝 酸 鉛 水 溶 液 與 牛 奶 後 體 重 變 化 量 曲 線 圖 23

食 量 變 化 16.00 15.00 14.00 13.00 克 12.00 11.00 10.00 9.00 8.00 7.00 6.00 一 組 二 組 三 組 四 組 對 照 組 5.00 4.00 3.00 2.00 1.00 0.00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 數 圖 十 四 餵 食 硝 酸 鉛 水 溶 液 與 牛 奶 後 食 量 變 化 量 曲 線 圖 24

陸 討 論 一 由 圖 一 二 可 以 看 出, 全 脂 和 低 脂 牛 奶 與 鋅 鉛 離 子 的 沉 澱 量 較 多 二 由 圖 三 可 以 看 出, 蘋 果 牛 奶 與 鋅 離 子 的 沉 澱 量 最 少 三 由 圖 四 五 六 來 看 可 得 知 這 三 種 牛 奶 中, 各 種 金 屬 離 子 被 抓 取 難 易 大 小 : 全 脂 > 低 脂 > 蘋 果 四 由 圖 七 八 九 可 以 看 出, 加 熱 後 的 三 種 牛 奶 對 於 金 屬 離 子 的 沉 澱 量 的 大 小 : 全 脂 > 低 脂 > 蘋 果 五 由 圖 十 十 一 十 二 來 看, 三 種 金 屬 離 子 對 於 加 熱 後 的 牛 奶, 以 鉛 離 子 的 沉 澱 量 為 最 大 六 由 圖 七 至 圖 十 二 來 看, 牛 奶 對 金 屬 離 子 反 應 後 的 沉 澱 量 隨 著 溫 度 上 升 而 有 下 降 的 趨 勢 七 根 據 表 六 表 七 及 圖 十 三 圖 十 四 的 結 果, 可 以 發 現 三 組 ( 餵 食 含 0.1g 鉛 的 溶 液 ) 與 四 組 ( 餵 食 含 0.1g 鉛 的 溶 液 且 再 餵 食 牛 奶 ) 的 小 白 鼠 的 體 重 有 明 顯 的 差 距, 可 能 原 因 是 餵 食 含 0.1g 鉛 溶 液 後 會 影 響 其 活 動 力 與 食 量, 進 而 影 響 到 體 重, 而 加 以 餵 食 牛 奶 則 可 能 將 鉛 的 毒 性 降 低 八 由 表 六 表 七 及 圖 十 三 圖 十 四 的 結 果 發 現 一 組 ( 餵 食 含 0.01g 鉛 的 溶 液 ) 與 二 組 ( 餵 食 含 0.01g 鉛 的 溶 液 且 再 餵 食 牛 奶 ) 在 體 重 與 食 量 上 並 沒 有 明 顯 差 鉅, 可 能 原 因 是 鉛 的 含 量 較 低, 且 重 金 屬 中 毒 所 產 生 的 影 響 並 不 能 在 短 時 間 觀 察 的 到, 所 以 只 有 較 高 含 鉛 量 的 三 組 與 四 組 有 明 顯 差 鉅, 且 也 發 現 無 論 哪 一 組 的 小 白 鼠 其 體 重 並 沒 有 明 顯 隨 數 降 低 的 趨 勢, 若 能 繼 續 實 驗 下 去, 可 能 可 以 得 到 預 想 中 較 為 明 顯 的 結 果 九 活 體 實 驗 選 用 鉛 的 原 因 是 因 為 在 研 究 目 的 中 有 提 到, 加 油 站 的 員 工 在 工 作 時 可 能 會 吸 入 一 些 有 毒 氣 體, 或 是 由 汽 機 車 排 放 出 來 的 含 鉛 廢 氣, 所 以 喝 牛 奶 主 要 是 為 了 解 毒, 並 且 也 由 一 些 參 考 資 料 中 得 知 牛 奶 可 以 阻 止 人 體 吸 收 食 物 中 有 毒 的 金 屬 鉛 和 鎘, 具 有 輕 度 的 解 毒 功 能 ( 參 考 資 料 二 三 ), 且 由 圖 二 及 圖 六 也 顯 示 出 無 論 是 全 脂 或 是 脫 脂 牛 奶 對 鉛 都 有 較 好 的 沉 澱 反 應, 故 選 擇 以 鉛 來 進 行 活 體 試 驗 十 雖 然 一 組 與 二 組 的 小 白 鼠 在 體 重 與 食 量 上 沒 有 明 顯 差 距, 但 是 卻 發 現 一 組 與 三 組 ( 皆 未 餵 食 牛 奶 ) 的 小 白 鼠 非 常 愛 睡 覺, 一 但 清 醒 便 非 常 焦 躁 不 安, 衝 來 衝 去, 且 有 點 脫 肛 的 現 象, 而 二 組 及 四 組 ( 餵 食 牛 奶 ) 與 對 照 組 則 沒 有 此 現 象 產 生, 可 能 是 因 為 鉛 中 毒 可 能 會 造 成 神 經 衰 弱 幻 覺 神 經 錯 亂 食 欲 不 振 及 貧 25

血 等 症 狀 ( 參 考 資 料 五 ), 而 牛 奶 的 確 有 些 解 毒 的 效 果 十 一 表 六 及 圖 十 四 的 結 果 中, 五 與 九 的 食 量 皆 較 其 他 數 低 許 多, 而 九 連 對 照 組 也 有 下 降, 可 能 原 因 是 這 兩 氣 溫 變 化 較 大 所 致 十 二 原 先 預 定 每 組 小 白 鼠 為 四 隻, 所 以 從 台 大 醫 院 實 驗 動 物 中 心 購 得 了 20 隻 小 白 鼠, 但 經 過 一 個 星 期 的 馴 養 後, 有 5 隻 小 白 鼠 在 前 三 因 不 適 應 氣 變 化 而 死 亡, 故 趕 緊 利 用 燈 泡 與 除 濕 機 來 控 制 溫 度, 所 以 最 後 每 組 小 白 鼠 改 為 三 隻 26

柒 結 論 一 由 本 實 驗 中 可 看 出, 改 變 溫 度 後, 仍 以 全 脂 牛 奶 與 金 屬 離 子 最 容 易 造 成 沉 澱 二 由 本 實 驗 中 可 看 出, 所 使 用 的 金 屬 離 子 中, 以 鋅 鉛 離 子 與 牛 奶 的 沉 澱 量 較 多, 但 在 混 乳 中, 鋅 離 子 反 而 不 易 被 抓 取 三 由 表 二 與 各 種 實 驗 數 據 比 較, 混 合 溶 液 後 的 ph 值 變 化, 似 乎 與 沉 澱 量 無 顯 著 的 變 化, 但 ph 改 變 時, 是 否 影 響 牛 奶 抓 取 金 屬 離 子 的 能 力, 有 待 進 一 步 的 實 驗 與 探 討 四 根 據 交 大 毛 仁 淡 教 授 的 論 文 指 出, 其 研 究 做 出 一 種 抗 體 可 辨 識 出 乳 球 蛋 白 質 被 破 壞 的 部 位, 並 可 與 之 結 合, 才 證 實 鮮 乳 中 的 乳 球 蛋 白 質 已 遭 破 壞, 而 本 國 牛 奶 的 乳 蛋 白 含 量 比 外 國 牛 奶 的 乳 蛋 白 少 許 多 我 們 依 此 推 測 可 能 是 牛 奶 中 的 乳 蛋 白 成 分 被 高 溫 破 壞, 造 成 吸 金 能 力 降 低, 但 因 本 國 牛 奶 裡 所 含 的 乳 蛋 白 成 分 較 少, 故 不 易 看 出 沉 澱 變 化 量 而 對 於 本 國 及 外 國 的 牛 奶 與 奶 粉 所 含 的 乳 蛋 白 量 是 否 會 造 成 沉 澱 影 響 正 是 我 們 接 下 來 探 討 的 方 向 五 另 外, 抓 取 金 屬 的 成 分 究 竟 是 乳 蛋 白 或 是 其 他 成 分, 而 抓 下 來 的 沉 澱 物 又 是 什 麼, 也 是 我 們 急 需 探 討 與 研 究 的 方 向 六 抓 取 金 屬 離 子 的 機 制 是 金 屬 離 子 與 牛 奶 中 某 成 分 物 質 形 成 配 位, 還 是 膠 態 溶 液 的 沉 澱, 仍 有 待 實 驗 証 明 七 餵 食 含 0.1g 鉛 的 水 溶 液 組 別 的 小 白 鼠, 其 體 重 與 食 量 明 顯 比 再 餵 食 牛 奶 組 別 的 小 白 鼠 少, 但 是 含 鉛 量 為 0.01g 的 時 候, 有 無 再 餵 食 牛 奶 再 體 重 與 食 量 上 並 沒 有 差 別 八 餵 食 含 鉛 溶 液 未 餵 食 牛 奶 的 小 白 鼠, 在 行 為 上 與 有 餵 食 牛 奶 的 小 白 鼠 和 對 照 組 有 些 不 同, 例 如 非 常 愛 睡 覺, 一 但 清 醒 便 非 常 焦 躁 不 安, 衝 來 衝 去, 有 點 脫 肛 的 現 象 等, 而 餵 食 牛 奶 的 小 白 鼠 與 對 照 組 則 沒 有 這 些 現 象 27

捌 參 考 資 料 及 其 他 一 參 考 資 料 ( 一 ) 自 然 科 學 概 論 1 楊 永 華 張 祥 光 侯 平 君 著 東 大 圖 書 公 司 ( 二 )http://tj.xinhuanet.com/ ( 三 ) 長 春 市 食 品 藥 品 放 心 工 程 公 眾 網 ( 四 )http://www.bud.org.tw/question/que_chemistry98.htm 化 學 加 油 站 ( 五 )http://news.yam.com/chinatimes/life/200411/20041121487520.html 番 薯 藤 新 聞 交 大 牛 奶 分 析 世 界 知 名 期 刊 背 書 江 昭 青 / 台 北 報 導 ( 六 ) 高 級 中 學 物 質 科 學 ( 化 學 篇 ) 上 四 章 溶 液 楊 永 華 張 麗 英 羅 世 焜 何 金 錫 著 三 民 書 局 二 其 他 ( 一 ) 附 錄 1 膠 態 溶 液 性 質 : (1) 光 線 通 過 教 體 溶 液 時, 因 為 膠 體 粒 子 較 大, 足 以 散 射 光 線, 而 顯 現 一 條 光 亮 的 通 路, 此 種 現 象 稱 為 廷 得 耳 效 應 (2) 當 光 線 通 過 膠 體 溶 液, 以 顯 微 鏡 再 垂 直 於 光 方 向 觀 察 時, 可 見 窕 粒 子 成 無 數 光 點, 並 且 不 停 地 做 急 速 運 動, 稱 為 布 郎 運 動 (3) 膠 體 粒 子 表 面 有 於 吸 附 溶 液 中 的 離 子 而 帶 有 電 荷 同 一 膠 體 粒 子 帶 有 相 同 電 荷, 彼 此 產 生 靜 電 斥 力, 互 相 排 斥 而 無 法 聚 集, 因 而 懸 浮 於 溶 液 中 膠 體 溶 液 中 若 加 入 少 許 電 解 質, 或 插 入 正 負 兩 電 極 通 電, 則 膠 體 粒 子 所 帶 的 電 荷, 立 即 被 電 性 相 反 的 離 子 或 電 荷 中 和 而 凝 聚 析 出 2 牛 奶 成 分 : (1) 全 脂 牛 奶 主 原 料 : 生 乳 成 分 : 乳 脂 肪 3.0% 以 上 未 滿 3.8% 非 脂 肪 乳 固 形 物 8.25% 以 上 熱 量 187 大 卡 蛋 白 質 8.7 公 克 脂 肪 10.7 公 克 碳 水 化 合 物 13.9 公 克 糖 13.9 公 克 鈉 131 毫 克 鈣 290 毫 克 28

(2) 低 脂 牛 奶 主 原 料 : 生 乳 ( 低 脂 )99% 副 原 料 : 寡 糖 1.0% 成 分 : 乳 脂 肪 0.5% 以 上 未 滿 1.5% 非 乳 脂 肪 固 形 物 8.25 以 上 熱 量 105 大 卡 蛋 白 質 6.9 公 克 脂 肪 3.4 公 克 碳 水 化 合 物 12.2 公 克 糖 11 公 克 鈉 6.6 毫 克 鈣 230 毫 克 (3) 蘋 果 牛 奶 主 原 料 : 生 乳 蘋 果 汁 副 原 料 : 水 蔗 糖 高 果 糖 糖 漿 羧 甲 基 纖 維 素 鈉 蘋 果 酸 乳 化 劑 然 蘋 果 酸 β- 胡 蘿 蔔 素 胭 脂 紅 成 分 : 熱 量 63 大 卡 蛋 白 質 1.5 公 克 脂 肪 1.3 公 克 碳 水 化 合 物 11.2 公 克 鈉 52 毫 克 ( 二 ) 附 圖 A. 全 脂 牛 奶 + 水 B.Pb(NO3)2+ 全 脂 牛 奶 C.ZnSO4+ 全 脂 牛 奶 D.ZnSO4+ 蘋 果 牛 奶 ( 附 圖 一 ) 29

E.Pb(NO3)2+ 蘋 果 牛 奶 F.Pb(NO3)2+ 低 脂 牛 奶 G. 蘋 果 牛 奶 + 水 H. 低 脂 牛 奶 + 水 ( 附 圖 二 ) I.CuSO4+ 蘋 果 牛 奶 J.CuSO4+ 全 脂 牛 奶 K.ZnSO4+ 低 脂 牛 奶 L.CuSO4+ 低 脂 牛 奶 ( 附 圖 三 ) 30

中 華 民 國 四 十 五 屆 中 小 學 科 學 展 覽 會 評 語 高 中 組 生 活 與 應 用 科 學 科 040804 吸 金 ㄟ 牛 奶 臺 北 縣 私 立 東 海 高 級 中 學 評 語 : 優 點 : 能 提 出 一 種 測 試 洗 淨 程 度 的 新 方 法, 且 方 法 確 實 可 行, 有 創 意, 可 供 廠 商 ( 洗 衣 機 清 潔 劑 等 ) 自 我 檢 測, 或 供 消 基 會 對 消 費 者 提 出 建 議 改 進 : 報 告 及 口 述 應 針 對 上 述 方 法, 且 操 作 背 景 的 一 致 性 應 更 提 高 要 求 資 料 的 獲 取 也 應 更 為 精 密