化學技術與應用

化學工程、生物化學、綠色化學、環境化學、核化學

木糖醇(Xylitol)

木糖醇(Xylitol)
台北市立內湖高級中學化學科李亦晴教師/國立台灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯

CH2OH(CHOH)3CH2OH,分子量152.12,白色晶體,有吸潮性,無毒無臭,有甜味。熔點95 ℃,可溶於水。可由玉米芯的水解產物經加氫還原製成。用作軟化劑、濕潤劑、香化劑等有機合成,也可用於塗料工業製備深色漆、調和漆,醫藥、造紙、食料等,另外用於絕緣材料及高壓電纜料。

環糊精(Cyclodextrin)

環糊精(Cyclodextrin)
國立台灣師範大學化學研究所碩士生林明楠/國立台灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯

環糊精是環狀低聚糖的總稱,由5個或更多的吡喃葡萄糖分子所構成。五個單體聚合成的環糊精在自然界中並不存在。一般常見的環糊精有α-環糊精,β-環糊精,γ-環糊精,δ-環糊精四種,它們結構中吡喃葡萄糖單體數目分別為6,7,8,9,環糊精最顯著的特徵是具有一個親水性的外環,而分子內部為疏水性質且為具有一定尺寸的立體圓錐型空腔,此結構可對苯環等分子進行包接。環糊精是由葡萄糖基轉移酶作用於澱粉所產生。在近幾年廣泛應用於食品、製藥及化學工業,像是農業以及環境工程。

環境荷爾蒙

環境荷爾蒙 (Endocrine Disrupting Chemicals)
臺北市立永春高級中學化學科蔡曉信老師/國立臺灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯

環境荷爾蒙是一些人造的化學物質,造成環境污染後,透過食物鏈再回到我們身體(或其他生物体內),它可以模擬我們體內的天然荷爾蒙,而影響了我們身体內的最基本的生理調節機能,例如:模仿人體荷爾蒙的作用(如模擬女性動情激素)、改變體內分泌荷爾蒙的濃度 、改變體內分泌荷爾蒙活性物的濃度,而讓生育能力改變。

聚苯乙烯(Polystyrene)

聚苯乙烯(Polystyrene)
國立台灣師範大學化學研究所劉嘉倫碩士生/國立台灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯

聚苯乙烯(Polystyrene),簡稱PS,它是一種熱塑性物質,在室溫下為玻璃狀固體,若加熱高於其玻璃轉移溫度時則會呈現流動態,當溫度下降時會再次形成固體。純的聚苯乙烯固體是無色、堅硬的塑料,可以和多種染料混合產生不同的顏色。固態的聚苯乙烯應用性很廣,例如免洗餐具、塑膠模型、CD和DVD的外殼。發泡聚苯乙烯在日常生活中幾乎無所不在,像是包裝材料或是飲料杯。下圖為保麗龍球是常見的聚苯乙烯製品。

聚合物醫用生物材料(Matrial)

聚合物醫用生物材料(Matrial)
臺北市立第一女子高級中學化學科何鎮揚老師/國立台灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯

聚合物醫用生物材料的主要用途是將聚合物先製成生物材料,再將生物材料結合成生物體的各器官,以暫時代替人體正常器官,必要時甚至可永久取代。

生物體內的各種組織和器官都有各自的生物功能。他們是“活”的,也是被整體生物體所控制的。生物材料中有的是結構材料,包括骨骼、牙齒等硬組織材料,和肌肉、肌腱、皮膚等軟組織材料,還有許多功能材料所構成的功能性器官,例如眼球晶狀體是由晶狀蛋白包在上皮細胞組成的薄膜內形成的無散射、無吸收、可連續變焦的廣角透鏡。因此,可以說生物體內生長著不同功能的材料和器官。材料科學的一個重要研究領域是模擬這些生物材料來製造人工材料,這些人工材料可以做生物組織器官的人工代替物(如人工辦膜、人工關節等),也可以在非生物醫學領域應用(如模擬生物膜等)。植入體內的生物器官替代物,首先必須具有生物相容性,現代合成化學可以做到一定的生物相容性。例如:用聚乳酸作為可生物降解的類骨骼材料;用含氟人造血漿作為輸血材料;用有機矽材料作為親水性的隱形眼鏡材料;用聚胺酯做成人造皮膚、人工血管等。目前,聚合物材料作為人工臟器、人工關節等醫用材料正在逐步得到應用,下表是一些用於人工臟器的聚合物材料。

聚四氟乙烯(Polytetrafloroethylene)(二)

聚四氟乙烯(Polytetrafloroethylene)(二)
國立台灣師範大學化學研究所碩士生鄭淑瑾/國立台灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯

性質
PTFE在室溫下是一種白色固體,密度大約是2.2 g/cm3。根據杜邦資料顯示,其熔點為327 °C(620.6 °F),但於260 °C (500 °F)以上就會變質。PTFE從碳氟鍵的聚合效應而得到這種性質,而氟碳化物也是。

摩擦係數的塑材通常是衡量拋光鋼。聚四氟乙烯的摩擦係數為0.1或更低,這是已知的固體物質中第二低的(第一是類似金鋼石碳的物質)。PTFE對凡德瓦力的電阻就像是壁虎不能黏著的平面,雖然牠還是可以使用他腳上的毛髮像蜘蛛一樣地爬行。

聚四氟乙烯(Polytetrafloroethylene)(一)

聚四氟乙烯(Polytetrafloroethylene)(一)
國立台灣師範大學化學研究所碩士生鄭淑瑾/國立台灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯

在化學中,聚四氟乙烯(polytetrafloroethylene,PTFE)是一種合成四氟乙烯的含氟聚合物,而且有許多的應用。聚四氟乙烯是杜邦公司Teflon最有名的品牌。

聚四氟乙烯是一種堅固的氟碳固體,因為它是一個用超高分子量化合物組成的碳和氟的化合物,它既不被水或含水物質也不被油或含油物質給弄濕,因為氟為高陰電性原子,會使四氟化物明顯的降低倫敦分散力(London dispersion force)。

聚四氟乙烯用作鍋子或其他炊具上的不沾塗層,原因是強度的碳氟鍵,是一種使用氟取代聚乙烯中所有氫原子的人工合成高分子,它經常被用來在容器和管道的反應和腐蝕性化學品,具有抗酸、抗鹼、抗各種有機溶劑等特點。通常用作潤滑劑,可減少摩擦、磨損和能源消耗的機制。

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