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

防腐劑

防腐劑 (Preservative)
臺北市立第一女子高級中學三年級徐鳳霞/臺北市立第一女子高級中學化學科周芳妃老師修改/國立臺灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯

防腐劑是各種可以防止或延遲時勿因化學變化如養化或長黴等原因而腐敗的化學添加劑的總稱。防腐劑可抑制微生物的生長、繁殖,使它們不致破壞食物組織,而能保持食物的新鮮。它們可粗略分成天然防腐劑和化學防腐劑兩種,食鹽、食醋、食糖自古以來就是備受重規的防腐物質,它們對人體無害,屬於天然防腐劑,此外,日曬也能防止食物腐敗。

木糖醇

木糖醇 (Xylitol)
臺北市立內湖高級中學化學科李亦晴教師/國立臺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。

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