綠色化學創意競賽： 花蓮高工學生研究有效氯含量測定之藥品減量 陳怡真、賴惠敏、陳振信* 國立花蓮高級工業職業學校化工科 *asn970@gmail.com n  教師指導心得 位於東部的國立花蓮高工，今年建校75週年；當年入列八大省立高工之一，如今學校各項績效與表現依然卓著。創校之初即設立的化工科，今年也將歡度75歲生日。化工科學生在校三年期間，在科內教師通力合作、妥善規劃與執行、嚴格督導與要求下，學生們不僅在專業技能指標之一的乙級化學技術士證照考取率上表現優異，另一項亦視為學生專業技能學習指標之一者為專題製作與小論文撰寫之能力表現。化工科學生自高二起，在科內教師指導下進行專題製作和小論文撰寫之練習，並參加各項校外相關競賽如中小學科學展覽、化工群科學校專題製作競賽、全國高中小論文比賽等活動，此等教學持續進行迄今，也在相關競賽中獲取無數佳績。 自去年六月獲知教育部公告第一屆綠色化學創意競賽活動計畫後，化工科內徵詢即將升上高三之化二學生意願後，自七月暑期開始在科內教師指導下進行資料蒐集、分組討論、題目確認、實驗設計與研究、數據整理、結果討論與分析等一系列工作。 我（通訊作者）在帶領學生進行上述活動過程中感觸最深的是，東部學生雖在學科基礎能力上不如西部，惟可塑性高，循循善誘並適時給與指引，學生們後續進步表現潛力無窮。這次與全國他校學生參與競賽之過程中，所累積經驗讓師生們再一次共同成長與進步，也再一次證明適性教育加上後天努力更能協助東部學生開創技職教育美好與亮麗的人生。 n  設計理念與探討 一、  得獎作品 l   作品名稱：漂白水中有效氯含量分析實驗藥品減量可能性之探討。 l   參賽學生：陳怡真、賴惠敏；指導教師：陳振信。 l   得獎名次：高工組綠色化學（減毒減量）創意競賽金牌獎。 二、  實驗動機與目的 對於現在環境的破壞，實驗時藥品減毒減量是必要的且勢在必行。然而，進行實驗時有些還是使用大量的藥品，為了達到綠色化學減量減廢的目的，我們選定了丙級化學技術士技能檢定術科檢定題目之一的「漂白水中有效氯之測定」作為這次專題的實驗題目。在高工一年級下學期練習此檢定實驗時，我們發現使用硫酸和碘化鉀的用量很多。以一間實驗室16人容量計算，每人每次實驗須耗用30 mL的2.0 M硫酸，一次實驗全部用量接近500 mL；而且2.0 M碘化鉀每人每次實驗耗用20 mL，一次實驗全部用量合計320 mL，碘化鉀價格昂貴，每次實驗所費不貲。在此實驗中，使用了大量的藥品來完成反應，我們想知道若這些藥品不大量使用是否可以完成良好的結果。因此，我們以平衡化學反應式來推算各反應物的莫耳數，以化學計量方式，計算其能完成反應的更低用量，接著我們試著逐漸降低藥品的用量，來確認是否可以完成正確無誤的實驗結果。 本實驗探討不同實驗變因（藥品用量）對實驗結果的影響，以達到減量的目標。探討的項目有二：（一）標定硫代硫酸鈉溶液的硫酸用量減少之可行性研究；（二）測定漂白水中有效氯的碘化鉀和硫酸用量減少之可行性研究。 三、  實驗原理 「漂白水中有效率之測定」實驗是利用碘間接滴定法，由於標準物碘酸鉀與適量的碘化鉀在酸性溶液（硫酸）中反應生成碘，而且碘可與硫代硫酸鈉進行氧化還原反應，以澱粉液為指示劑，因此可利用標準的碘酸鉀溶液來標定硫代硫酸鈉溶液，涉及的反應如式[1]~[2]所示，式[3]是 [1]~[2]的總反應。漂白水中的主要成分為次氯酸鈉，次氯酸鈉中的次氯酸根為強氧化劑，也可利用碘間接滴定法，以硫代硫酸鈉標準溶液來滴定，即可求得漂白水中有效率的含量，涉及的反應如式[4]~[5]所示，式[6]是式[4]~[5]的總反應。 IO3–(aq)+ 5I–(aq) + 6H+(aq) → 3I2(aq) + 3H2O(l)    [1] I2(aq) + 2S2O32–(aq) → 2I–(aq) + S4O62–(aq)    [2] IO3–(aq)+ 6S2O32–(aq) + 6H+(aq) […]