綠色化學:倒「洗」相「螢」–螢光棒毒性降低之研究 劉獻文*、許申霖、王翊誠 國立臺南一中 教育部高中化學學科中心 *betterman0925@gmail.com 前言     Arduino 是常見的電子互動平台，具有使用簡單、功能多樣、價格低廉等優點，廣泛應用於電子系統設計和互動產品開發。筆者於107年指導學生參加綠色化學創意競賽，利用arduino uno板與照度偵測器等，討論如何在維持一定照度下降低螢光棒廢棄物的毒性。以下為作品相關介紹，也鼓勵同學在有限經費下，妥善運用資訊課學習到的程式撰寫，輔以平價的arduino板及相關偵測器，完成科學探究。 綠色發想     螢光棒中的染料具有毒性，使用過即丟棄容易造成環境汙染，文獻指出添加部分過渡金屬離子或添加含胺、炔官能基之有機物可提升螢光亮度，然而此類添加物皆具一定毒性，我們原本發想以天然色素，如葉綠素、胡蘿蔔素、茄紅素等天然色素取代有毒染料，實驗結果發現不可行，可能是過氧化酯釋出之能量搭配無法與天然色素之能階搭配，因此無法產生化學螢光。而查閱相關科展作品後，我們發現洗衣粉內添加的增白劑(CBS)能使螢光棒的亮度增加，便以此方向進行研究，希望能以洗衣粉這種低毒性較低的物質取代螢光棒內的染料成分。     另外，Arduino光感測器模組與照度計相較於市面上的螢光光譜儀，價格較低且在一般電子材料行即可取得，加上能夠測得螢光數值的連續變化，便決定採用此方式偵測。 綜合以上幾點，本實驗以洗衣粉取代螢光劑符合低毒與可解原則，利用Arduino光感測器模組來進行連續測量，希望能藉此實踐綠色化學的目標。 研究目的 一、  以Arduino研究市售螢光棒發光照度與RGB數值的關係 二、  探討螢光棒中藥品濃度與發光照度及RGB數值的關係 三、  探討洗衣粉對螢光棒發光照度及RGB數值的關係 四、  製作出毒性較低的螢光棒 器材與藥品 一、藥品：     螢光棒、第三丁醇（tert-Butyl alcohol, C4H10O）、乙醯檸檬酸三丁酯（Acetyl tri-n-butyl citrate, C20H34O8，簡稱ATBC）、4,4′-雙（2-磺酸鈉苯乙烯基）聯苯（Disodium 4,4-Bis(2- Sulfonatostyryl)Biphenyl , C28H20Na2O6S2）、甲苯（Toluene , C6H5CH3）四氫呋喃（C4H8O，簡稱THF）。 二、器材     平底試管、Arduino開發板、磁石攪拌加熱板、薊頭漏斗、Arduino 光感測器模組、秤量匙、燒杯、Arduino 照度計模組、分度吸量管、量筒、自製暗箱、安全吸球。下圖1,2分別為Arduino 光感測器模組與自製暗箱。 圖1：Arduino模組示意圖 圖2：自製暗箱 研究步驟 一、以Arduino研究市售螢光棒發光照度與RGB數值的關係 1.      設計Arduino照度計模組與光感測器模組 2.      分別測量螢光棒的發光照度與RGB數值，相關實驗裝置圖如下所示： 圖3：實驗裝置與架構示意圖 […]