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我參與過的化學研究

The Chemistry Research I Participated in

  我在大學的時候,加入了兩個不同的化學實驗室。我們化學系規定每一個學生都需要從事研究,所以我大二時就加入了實驗室,開始做研究。

  我參與的第一個實驗室是一所分析化學的實驗室。我們的研究是關於空氣污染的議題,特別是研究食用油對空氣有什麽影響。我與兩位同學一起探索食用油受到各種刺激以後,會有什麽改變。現在的學界對食用油加熱以後對空氣會產生什麽影響瞭解不多,所以我們的實驗目的就是要去多瞭解,做菜以後,食用油的分子在空氣中會經歷什麽樣的改變。我們探索的油種類包括葡萄籽油、橄欖油、特級初榨橄欖油、芥花油和紅花油。我們是使用紅外綫光譜來分析各種油的成分。每一個實驗最少做兩次,受刺激前和受刺激後。最重要的刺激方式是加熱、光分解作用和與臭氧接觸。拿刺激前後的光譜來作比較以後,我們瞭解了各種刺激對食用油的成分分別有什麽影響。并且,我們也使用顯微鏡來分析,食用油受到刺激以後在分子結構上有什麽改變。根據我們的研究,影響最明顯的刺激是與臭氧接觸。至於光分解作用好像沒有什麽看得到的影響。

  夏天過去以後,由於導師受聘到其他大學去了,因此我也換了實驗室。新的實驗室是一所物理化學的實驗室,但是研究還是與空氣有關。

  一般工廠的主要廢氣是一氧化氮,這種氣體對空氣有非常負面的影響。而我們的研究目的便是要瞭解,一氧化氮在空氣中遇到紫外綫以後會有什麽改變。在壓力非常低的容器中,若一氧化氮遇到某一種烷烴(alkane),接觸以後就會變成複合物。我們會安排一道紫外綫的鐳射光穿過容器。鐳射光的用處是要造成一氧化氮的「激發態」。所謂的激發態指的是,分子因受到光綫而提高了能量。激發態有四種,分別是動能激發態、自轉動能激發態、振動動能激發態與電能激發態。而我們的研究便是探討各種電能激發態是如何形成的。

  紫外線多半會造成各種複合物與分子的激發態,而調整紫外線鐳射光的波長我們就會看到不同的激發態。當複合物受到紫外線照射以後,就會解離,形成各種角動量不同的分子。由於不同長度的烷烴與一氧化氮撞擊後所形成的複合物的角動量也有所不同,而質譜儀能感測到這些不同分子的角動量為何 。瞭解了角動量以後,研究者也就能知道複合物的分子與分子之間是怎麽結合的了。

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