2016年3月28日 星期一

4/1:科學PISA研究社~戴奧辛

【科學PISA研究社】11/10課程內容:戴奧辛


問題一:什麼是『戴奧辛』?

戴奧辛(PCDD) 是單環狀多氯二聯苯化合物總稱,屬於一級致癌物質,還有胚胎毒性,號稱世紀之毒。戴奧辛也被世界衛生組織列為確定致癌物質,半衰期要40年,不易代謝,動物吃了後會殘留在脂肪。

戴奧辛(Dioxins)是210種不同化合物的統稱,包括75種多氯二聯苯戴奧辛(Polychlorinated dibenzo-P-dioxins,簡稱PCDDs)及135種多氯二聯苯夫喃(Polychlorinated dibenzofurans,簡稱PCDFs)。其中以2,3,7,8-四氯聯苯戴奧辛(2,3,7,8-TCDD)之毒性最強,有「世紀之毒」之稱。

越南戰爭中被美軍用作生化武器~橙劑,橙劑含有戴奧辛,橙劑中的戴奧辛含量又以四氯雙苯戴奧辛為主,這個是很強的且會致畸胎及致癌率高,會停留在環境中,透過食物鏈進入動物性脂肪,脂肪內含量很高、會代代累積,屬於脂溶性物質。





問題二:什麼是『橙劑』?

橙劑(Agent Orange,或稱橘劑、落葉劑、枯葉劑、落葉橘),為美軍在越南戰爭時期對抗採取叢林戰的越共使用的除草劑,可使樹葉掉落。 橙劑得名於其封裝在橙色條紋55加侖(210公升)的圓桶中以運送。  - wikipedia

橙劑其主要成份為第一類致癌物質TCDD(戴奧辛的一種),在越南戰爭中被美軍用作生化武器,因為包含有劇毒的化學物質二噁英而對人體造成了巨大傷害,在戰爭結束之後,越南出生的許多畸形嬰兒以及出現的許多怪病就是與此有關。  - wikipedia





問題三:戴奧辛的來源?戴奧辛如何進入生物體?

戴奧辛污染從何而來?依據行政院環境保護署列管空氣污染源,主要是廢棄物焚化爐、煉鋼業電弧爐、鋼鐵業燒結工場、鋼鐵業集塵灰高溫冶煉設施等。

戴奧辛不只存在於空氣中,也同時存在於土壤與底泥中。它可經由呼吸和食入
而影響我們的健康。戴奧辛進入人體的途徑主要有 90 ﹪以上是經由食物攝取而來,主要來自高脂肪食物如魚、肉類和牛乳。

戴奧辛有具有強烈的脂溶性,污染物質進入『食物鏈』,到了人體「有進無出」,持續累積在脂肪裡,導致血癌等癌症、畸胎的發生。


問題四:戴奧辛的毒性?攝入限制?

戴奧辛的攝入限制:
根據世界衛生組織(WHO)建議,每人每日容許量為1~4皮克/仟克體重(1皮克=10-12克),以體重60公斤的成人而言,每天容許的最高攝取量不得超過240皮克。



問題五:歷年的戴奧辛污染事件?

例如:

台灣30多年前『米糠油事件』,即是食用油工廠製程受到多氯聯苯戴奧辛污染,受害者出現氯痤瘡、皮膚發黑症狀,血癌發生升高,生出「油症兒」;
例如:
美軍越戰時在越南中部噴灑『落葉劑』(又稱橘劑或橙劑),至今越南下一代仍受戴奧辛毒害。





問題六:如何免於戴奧辛污染?


全民行動-從生活中減少戴奧辛產生

▲零廢棄全分類:
確實做好垃圾分類,尤其是塑膠類的垃圾更要注意回收,是減少製造垃圾和戴奧辛減量最有效的方法。
▲個人或家庭方面:
儘量使用低污染及可回收再利用材質的物品,並且少用含氯物品,不燃燒廢棄物。
▲工廠方面:
設置適當之污染防制設施,減少小型焚化爐之使用,改用不產生戴奧辛之製程。
▲交通方面:
儘量搭乘大眾運輸工具,減少使用機動車輛。
▲飲食方面:
建議勿攝取過量肉類脂肪及內臟,並使用較簡單的烹調方式。
▲其他:不要露天燃燒廢棄物等。


【延伸閱讀~文章】:
1.行政院環境保護署:全民認識戴奧辛pdf
2.戴奧辛是什麼?(彰化縣衛生局)
3.世紀之毒-戴奧辛(國際厚生健康園區)
4.公共電視:有話好說
5.環境荷爾蒙與世紀之毒-戴奧辛(101綠住宅 居家養生)

【延伸閱讀~新聞】:
1.頂新油疑有橙劑 恐含致癌戴奧辛(中央社新聞103年11月04日)
2.戴奧辛禍延子孫 致癌致畸胎(中央社新聞103年9月10日)
3.中石化貯水池魚蝦蟹 超毒/送驗19項檢體 戴奧辛、汞含量全超標(自由時報2012-05-09)

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【延伸閱讀~影片】:
1.想一想:出現在生活週遭可怕的戴奧辛
2.華視:
(1)華視:頂新噁油含"橙劑"?戴奧辛下肚
(2)華視:世紀之毒! 戴奧辛致畸形 生活新聞
(3)華視:恐怖戴奧辛 1克殺1666人
3.中視新聞:
(1)中視新聞:越戰落葉化武"橙劑" 含戴奧辛致癌 20141104
(2)中視新聞:看見台灣遺忘的戴奧辛!
4.公共電視 我們的島
(1)公共電視 我們的島─世紀之毒
(2)公共電視 我們的島─重返台鹼安順廠
5.中天新聞:遺忘的戴奧辛 台鹼排毒禍害近50年

2016年3月16日 星期三

3/18:科學PISA研究社~防曬

【科學PISA研究社】9/22課程內容:防曬


問題1:為什麼要『防曬』? (紫外線到底對我們做了些什麼事?)




問題2:什麼是UV(紫外線)?
紫外線的英文為「Ultravioletrays」,因此紫外線簡稱為Ultra Violet(UV)。
其中A波就是「UVA」,B波就是「UVB」,C波就是「UVC」
如果在紫外線光譜上依波長仔細區分,可以發現有A、B、C三種類型!
      (1)紫外線A的波長最長,約400~320nm;
      (2)紫外線B的波長其次,約320~280nm;
      (3)紫外線C的波長最短,約280~100nm。 
就三者的影響程度而言,紫外線A波長最長,雖然能量最低,不過它到達地球表面的輻射量在三者中卻是最多的,因此對於生物的傷害實在不可忽視;紫外線B的能量也很大,對生物的損害是最深遠的,它可能導致生物體曬傷、皮膚癌、眼球傷害與免疫系統的疾病;至於紫外線C則因為波長太短,雖然能量最大、殺傷力最強,不過在高空時,幾乎已被臭氧完全吸收了!




問題3:什麼是防曬乳UVB-防護指標 

      (1)紫外線B-防護指數SPF(Sun Protection Factor)
      (2)紫外線B-防護指標IP(Indicia Protection)


問題4:什麼是防曬乳紫外線A-防護指標?
PA、PFA、IPD、 PPD、IPF、UVA-PF
目前防曬乳針對UV-A的保護效果,並沒有像UV-B有SPF為國際公認標準,不同的國家有不同針對UV-A表示方法。主要原因在於UV-A對皮膚傷害可達真皮層,且為慢性累進的傷害,所以難以建立國際公認量測標準。不過大致上可分為活體外(IN VITRO)、活體內(IN VIVO)與"皮膚免疫細胞抑制能力評估"量測方式。
      (1)活體外(IN VITRO)-常見的(PA)與(PFA)數值
      (2)活體內(IN VIVO)-歐系的(IPD)與(PPD)數值
      (3)皮膚免疫細胞抑制能力評估-(IPF)與(UVA-PF)


問題5:臭氧層與紫外線的關係?

看不見的紫外線在通過大氣層時,由於臭氧等氣體的吸收收使得到達地面的強度不致造成人類健康不良影響。但由於高空臭氧層受到人為排放汙染物的破壞而減少,導致地面紫外線強度的增加,因而在晴朗無雲的天氣時,過度曝曬可能對人體有不良影響。

1985年英國科學家法曼發現南極上空臭氧層呈大幅減少的現象,因此有關『臭氧層破洞』的研究便逐漸受到科學界重視。因此全球臭氧減少與近地面紫外線強度增加,將是人類未來頭痛的問題。


問題6:為什麼全球紫外線的分佈不同? (緯度 / 或季節)
下圖中分別代表光線直射與斜射的兩種情形;由於來自太陽的光量相同,A部分的面積較小,因而在單位面積上所受到的照射量較大(一般出現在夏季或是緯度較低的地區);反之,B部分的面積較大,因此在單位面積上所受到的照射量就較小(一般出現在冬季或是緯度較高的地區);這種現象影響了紫外線在各地的分佈情形。

問題7:防曬(紫外線)與健康有什麼關係?





資料來源 & 延伸閱讀:

1、認識紫外線 UV (Ultraviolet radiation)--防曬知識網
2、行政院環保署:認識紫外線
3、行政院環保署:紫外線的原理與來源
4、紫外線對人體傷害
5、防曬前、後
6、完美的紫外線對策 給妳絕對美白主義

延伸學習:Youtube防曬影片

01_紫外線到底對我們都做了些什麼事
02_東森新聞_PA和SPF係數解密
03_大新店地方新聞_PA和SPF係數解密
04_美白大帝小S 破解三大防曬迷思 完整版
05_民視新聞_防曬乳分物理跟化學 挑選有撇步
06_護眼神盾 螢幕保護貼(阻隔藍光+紫外線)--精簡版簡介
07_中天新聞_隔熱紙非「越黑越好」 高檔品幾乎透明
08_民視新聞_隔熱紙技師結訓 旺季薪上看6萬

2016年3月10日 星期四

3/11:科學PISA研究社~發泡錠

【科學PISA研究社】3/11課程內容:發泡錠


問題一:什麼是「發泡錠」?

發泡劑又稱發泡錠,起源於歐洲。
發泡錠最主要的成分便是碳酸氫鈉(Sodium hydrogen carbonate)(化學式:NaHCO3)

發泡錠很有意思,放入水中則可見冒泡,類似產品除了維他命藥劑,也包括假牙清潔錠與沐浴錠。內含小蘇打粉與檸檬酸,固態時不易反應,溶解在水中反應生成CO2,搭配藥物或入浴劑可加速溶解。另一方面,它的視覺效果也很迷人! 





問題二:發泡錠的原理?

【方法1】化學式
2NaHCO3 → Na2CO3 + H2O + CO2 
碳酸氫鈉 → 碳酸鈉 + 水 + 二氧化碳

碳酸氫鈉,是一種易溶於水的白色鹼性粉末,在與水結合後開始起作用釋出二氧化碳CO2,在酸性液體(如:果汁)中反應更快,而隨著環境溫度升高,釋出氣體的作用愈快。碳酸氫鈉在作用後會殘留碳酸鈉,使用過多會使成品有鹼味。碳酸氫鈉水溶液呈弱鹼性,俗稱小蘇打及焙用鹼。

【方法2】

檸檬酸 + 碳酸氫鈉 → 水 + 二氧化碳 + 檸檬酸鈉
C6H8O7 + 3NaHCO3 → 3H2O + 3CO2 + Na3C6H5O7

發泡錠釋放CO2是化學變化(發泡錠成分含小蘇打粉與檸檬酸,溶解後在水中產生CO2)。
運用酸鹼中和的原理,在藥片或藥粉中加入檸檬酸或蘋果酸,以及碳酸氫鈉(小蘇打),
固體時兩者不會作用,一旦遇水便產生二氧化碳氣泡,且藥片或藥粉中的有效成分瞬間崩散,溶解在水裡。

問題三:發泡錠的歷史?

英國化學家約瑟夫‧普利斯特里為發現碳酸水製作方法的第一人。他在利茲的一間啤酒廠中,將一碗水放啤酒桶之上的一個地方。之後,二氧化碳和氮兩種氣體便覆蓋住發酵啤酒桶上的水碗。當時,人們多是用二氧化碳和氮來滅鼠。約瑟夫‧普利斯特里意想不到,水加入了氣體之後更有宜人的口感,於是他為朋友提供碳酸水作一種創新的飲料。1772年,約瑟夫‧普利斯特里出版了一本書,《水和氣之結合》,描述把硫酸滴在白堊上,會釋放二氧化碳,並且鼓勵人們用盛滿水的碗收集氣體。

1771年,瑞典化學家盧本‧格曼獨立發明一種與約瑟夫‧普利斯特里發現碳酸水製作方法相似的製造過程。但不太成功,他設法再生產自然地冒泡的泉水,當時認為冒泡的泉水對健康有益。現在,碳酸水都是由被加壓的二氧化碳通過水做成。加壓之壓力比標準大氣壓力更強,使其增加溶解度,令更多二氧化碳溶入。當瓶蓋打開,壓力被釋放,氣體形成汽泡出來,如此形成獨特泡沫。

在西元1840~1849年間,打錠機的發明,使得原本的這些顆粒便開始被壓縮成為錠劑,而錠劑的好處也遠大於粉劑。這就是發泡錠的優點,方便、易使用、易吸收,適用於老年人,小孩、無法吞服錠劑者服用!不像粉劑,發泡錠劑可以單獨地包裝,這樣有良好的包裝,也可以在有效期間內能保持安定,不會潮解。


問題四:觀察橘色發泡錠,可以觀察到什麼?含在口中覺得滋味如何?

先進行觀察,上面有許多顆粒輕輕刮,分出不同顏色小粒子,含在口中覺得滋味如何?
若是吃到小蘇打則會有些苦苦,檸檬酸則是酸酸的。取小塊放入口中,這種感覺像什麼,像跳跳糖! 靜置一段時間,會發現原來光滑的表面出現粗糙的顆粒,顯示發泡錠會潮解,許多鹽類很容易潮解。

放入水中時,仔細觀察他的變化,注意此時產生的氣體,感覺跟汽水差不多,手摸杯壁有沒有覺得冰冰的,因為這是吸熱反應。而發泡錠開始會沉下去之後又會浮起,是因為變輕嗎?不是的,事實上是因為CO2的浮力。



問題五:日常生活中,有沒有看過或嚐過類似的產品? 

維他命藥劑、假牙清潔錠、沐浴錠…。

多年以來已研發了各式各樣發泡錠劑的配方。像是隱形眼鏡的清潔酵素片、洗衣粉、甜味劑、口腔清潔錠、假牙清潔劑、外科器械消毒器、止痛劑、糖果、也有研發成醫藥處方像是抗生素等等,這些發泡錠被廣泛地運用,也在在地顯示出發泡錠在各種市場上的一席之地!

問題六:發泡錠的優點?

藥物、保健品或其它營養素溶在水裡成液體狀,身體吸收速度當然比一般固體狀的錠劑或粉劑快,讓身體在最短的時間內攝取到該藥劑的有效成分,達到治療或緩解疼痛的效果。美安(Market America)的等滲專利技術,將保健品做成的發泡劑,5到10分鐘內的吸收率高達90%-95%。有些公司在發泡劑中還添加了微小的對人體無害的硅膠,幫助錠劑或粉劑在水中攪動,促進溶解。

相比之下,水劑固然容易服用,但在存放及攜帶上有其限制性;粉劑在泡水后,其藥味較為苦澀,常令服藥者退避三呎。但發泡劑完全改變了過去的概念,其製造過程嚴謹,在真空包裝下允許在較大劑量與錠劑或粉劑可同時存在,並且可存放很長時間。此外,在室溫下發泡劑亦很容易攜帶,使用時以足量的水溶解即可。由於添加阿斯巴甜代糖(Aspartame)及檸檬酸,故對於視口服藥物為畏途之病患而言,是相當容易接受的口味。

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【延伸閱讀~網頁】
1、知識小百科:「維他命-發泡錠」是如何演變
2、藥片發泡劑的功效與成分分析

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【延伸閱讀~發泡錠影片】

2016年3月3日 星期四

3/4:科學PISA研究社~免洗筷

【科學PISA研究社】12/29課程內容:免洗筷

1、免洗筷含漂白劑
http://youtu.be/9lFRPiPvfr4


2、三立新聞台:免洗筷玄機~圈數=回收數!?
http://youtu.be/fhLuPHC2OiY


3、節能減碳_小學生篇
http://youtu.be/td3fNblsxiU


4、免洗筷~製造流程 (13'6")
http://youtu.be/CS5ap7IzeP0