化學工程、生物化學、綠色化學、環境化學、核化學
2014諾貝爾化學獎的遺珠：結構光照明顯微法
東京大學化學所專案助理教授邱亮達 撰文/東京大學理學博士陳藹然 責任編輯
2014年諾貝爾化學獎頒給了「超高解析螢光顯微法」的開發者，得獎的顯微法包括 「受激放射消去顯微法」 (STED microscopy) 以及「光啟動定位顯微法」 (PALM)。然而，從事生物影像相關研究者應該大致上都同意在此二技術之外應還有一種超高解析顯微法 ─「結構光照明顯微法」 (SIM, structured-illumination microscopy) 也有資格同獲這頂諾貝爾桂冠。本文即將介紹此一技術的原理機制，以及為何此一技術最終與此頂諾貝爾桂冠無緣。
謎樣的分子：克里奇中間體 (Criegee intermediates, CIs)
國立臺灣大學科學教育發展中心陳藹然博士
2012年初，一篇備受矚目的突破性研究論文在期刊「科學 (Science)」上發表，標題是「從 $$CH_2I$$ 和 $$O_2$$ 的反應直接進行克里奇中間體的動力學測量」。ScienceDaily 撰文報導：科學家發現一個對抗全球暖化的新利器─大氣中能冷卻地球的分子；BBC新聞科學版也發文介紹這個「謎樣」的分子。這種特殊分子叫做「克里奇中間體 (Criegee intermediates, CIs)」或「克里奇雙自由基 (Criegee biradicals)」，得名自德國有機化學家克里奇 (Rudolf Criegee)。
原子光譜法 (Atomic Spectroscopy)
國立臺灣師範大學化學系碩士班一年級薛園馨
原子光譜法(atomic spectrum)為近代微量分析的一個重要方法，在生活上的應用則是一種對食品檢驗快速而有效的方法。
原子光譜法分為兩種，一種是原子吸收光譜法(atomic absorption spectroscopy, AAS)，一種是原子放射光譜法(Atomic Emission Spectroscopy，AES)，前者是計算待測物質吸收多少波長的光來提升到激發態，後者是用火焰、電弧、或電漿給予待測物質能量讓其提升到激發態後，再測量其回到基態後所放出的特性輻射來定性，並利用比爾定律(Beer’s law)來定量，有些元素 AES 偵測極限較低、有些則是 AAS 較低，兩種方法都十分常用。
工業食鹽水電解法
國立臺灣師範大學化學系學士班三年級 俞姿宇
在氯鹼工業上，電解食鹽水製造氯氣、燒鹼（氫氧化鈉），在陽極生成氯氣，陰極生成氫氣及氫氧化鈉，工業上避免（1）氫氣和氯氣混和形成爆炸性的混和物（2）氫氧化鈉在電解槽中擴散到陽極與氯氣發生反應形成次氯酸鈉，降低氫氧化鈉產量，採用隔膜法、汞極法或薄膜法。
隔膜法（Diaphragm cell process）
在陽極與陰極之間設置石棉隔膜，是多孔性滲透隔層，在陽極端不斷地注入飽和食鹽水，是推動食鹽水流向的動力來源，氯離子在陽極被氧化成氯氣，由上方收集管收集，經過冷卻乾燥後成為化工原料。沒進行反應的鈉離子和剩餘的氯離子，通過石棉隔膜，到達陰極室，陰極電解水產生氫氣和氫氧離子$$(\mathrm{2H_2O+2e^-\longrightarrow H_2+2OH^-})$$，由上方收集管收集氫氣。氫氧離子和鈉離子形成氫氧化鈉，與稀食鹽水共同流出，經蒸發器濃縮分離，此法產出的氫氧化鈉含有3%左右的氯化鈉，不能用於人造絲與合成纖維的生產。
微波化學（Microwave Chemistry）
國立臺灣師範大學化學系博士班三年級梁家榮
許多人都有用過微波爐加熱食物，在短時間內就可以達到加熱食物的目的，操作起來也相當的方便。在微波加熱的條件下，物質中若帶有水、醇類等極性分子，也可以將相同的原理應用在有機實驗中，就稱作微波化學（microwave chemistry）。
一般在實驗室中的加熱方式，不外乎用水浴、油浴、沙浴以及加熱包等方式加熱，這些都是從反應容器的外部開始進行的表面加熱。若是在較大的反應體積條件下，往往會產生加熱不均勻的情況，造成部分過度加熱使得反應物分解，又有部分加熱溫度不足結果反應不完全，使得產率下降。[i]
圖一、微波加熱（左）與傳統方式加熱（右）示意圖
傳明酸（Tranexamic Acid）
臺北市立第一女子高級中學二年級朱祐慧/臺北市立第一女子高級中學化學科江慧玉老師
↑圖(一) 傳明酸
IUPAC : trans – 4 – (Aminomethyl) cyclohexane carboxylic acid
傳明酸(Tranexamic Acid)最早出現於醫療產業，因具止血抗炎的的藥理效果，常作凝血劑用途，有針劑及口服的用法；在外科、內科、婦產科等領域已廣泛應用，用以治癒部分出血性疾病和手術異常出血。其又因為可以抑制黑色素細胞的活性，防止和改善皮膚的色素沉積，因而有一定的美白功效。在衛生署公告傳明酸為合法美白成分後，便被廣泛應用於美容保養，允許添加0.5%於一般化妝品，2%~3%於含藥品成分者。有學術報告指出，其退黑除斑的功效比維生素C(Vitamin C)高約50倍，是果酸的近10倍。
阿特靈（Aldrin）
臺北市立第一女子高級中學二年級張碩純/臺北市立第一女子高級中學化學科江慧玉老師
阿特靈/地特靈所製農藥
阿特靈為一種分子是為 $$\mathrm{C_{12}H_8C_{16}}$$ 的有機氯殺蟲劑，其結構與地特靈相似，別名為：六氯-六氫-二甲撐萘、二氯丙酸、或氯甲橋萘。以碳氫化合物為基本架構，且碳原子上連接著氯原子，屬於環狀二烯烴類化合物、持久性有機汙染物；可作用於昆蟲的 GABA（gamma-氨基丁酸）之受器上，達到殺蟲的效用。
蜘蛛絲（Spider Silk）
臺北市立第一女子高級中學二年級黃詩婷/臺北市立第一女子高級中學化學科江慧玉老師
蜘蛛絲的種類有數種，蜘蛛在結網時會按照用途使用性質不同的絲，其中又以「曳引絲」最為強韌。以拉伸強度（逐漸用力拉伸，斷裂瞬間的施力大小）來說，曳引絲為高抗拉鋼（high-tensile steel，鐵的合金）之數倍。就比強度（specific strength，抗拉強度與密度之比）而言，曳引絲大於碳纖維，亦即蜘蛛絲能以較輕的重量達到與碳纖維相當的強度。在延展性（ductility）方面，曳引絲雖然在蜘蛛絲當中屬於較不容易延伸的，其延展程度也有30％，超過尼龍。由於蜘蛛絲兼具強韌與延展性佳的特性，所以吸收撞擊的能力很高。
蜘蛛絲的結構一般而言，形成纖維的分子越長，由於常分子彼此相互接合的部份增加，分子間作用力增強，纖維的強度也就越大。蛛絲的高強度便基於此，另外也和其組成有關。蛛絲是由一種稱為「絲蛋白」（fibroin）的蛋白質組成，在一個絲蛋白分子中有二種性質不同的組成結構：胺基酸序列非常規律的部份，以及胺基酸規則性紊亂的部份。在胺基酸序列規律的地方，分子間會彼此緊密結合形成晶體，這就是蛛絲強韌的原因。蜘蛛在吐絲時會將絲拉長，使絲蛋白分子的方向一致，分子間接觸良好，容易形成晶體部份，蛛絲也就更加強韌了。胺基酸序列紊亂處則會互相糾纏，蛛絲具有良好的延展性，就是因為該部份伸縮的緣故。
葉綠酸（Chlorophyllin）
臺北市立第一女子高級中學二年級林德蘭/臺北市立第一女子高級中學化學科江慧玉老師
葉綠酸是指所有和葉綠素(Chlorophyll)密切相關的半合成衍生之水溶性鹽類產物，主要是以正離子的種類來加以區分。其中最常見的是含鈉或銅的衍生物，多用於食品添加物和替代醫學。
葉綠素存在於綠色蔬菜中，在波菜中的含量更高達 $$5.7\%$$。其化學式為「$$\mathrm{C_{34}H_{31}CuN_4Na_3O_6}$$」，每莫耳質量 $$724.15$$ 克。
