台南建興國中學生自做光譜儀 探討溶液濃度與溫度的光譜變化拿第一

台南市建興國中學生李書宇、陳英真、郭恩淇為發展出可隨時有效測量溶液種類及分析濃度的有效方法，在老師黃千芬指導下自製組裝光譜儀做研究，探討溶液濃度與溫度的光譜變化，拿下全市獨立研究數學自然科學類第1名，展現學習力與研究力。

李書宇、陳英真、郭恩淇說，在國中階段常會配置不同顏色、不同濃度的溶液，來進行定性或定量的實驗，為了更有效率的分析溶液成分與濃度關係，而有自製組裝光譜儀構想。此研究透過溶液在不同溫度、濃度下的光譜圖形，嘗試檢測不同離子溶液成分與濃度的關係變化，過程中除文獻探討，並採用了精度較高的光柵光譜儀，以及利用 Image J 軟體與Excel對數據進行吸光值與波長表格化，讓光譜分析更精確 。

實驗發現，硫酸銅溶液和硫酸鎳溶液的吸光度隨濃度變化，尤其在620奈米紅光波段呈現線性關係。也發現溫度對溶液的光譜強度有顯著影響，本研究除了探討有色溶液與無色溶液光譜特性外，另就光譜吸光度在混合溶液中的應用潛力上發現，特定波段硫酸鎳溶液的吸光度變化顯著，以及特定波段硫酸銅溶液的吸光度也有明顯差異。此研究成功證明了溶液光譜在不同濃度和溫度下的變化，並顯示出光譜吸光度在混合溶液成分分析中的有效潛力。

學生分享，「化學溶液的光譜樂章 ─ 探討溶液濃度與溫度的光譜變化」研究，利用自製組裝光譜儀，就不同化學溶液種類、濃度與溫度在光譜中有不同變化的特性，透過軟體分析，找出光譜與波長變化的關係，可有效地做定量與定性分析。期待未來能結合課程，推廣自製組裝光譜儀，在國中階段能以簡易操作的方式，進行各種定性或定量溶液種類與濃度的實驗方法。