形成 的 指紋 就 消失 了 。 所以 如果 指紋 是 留在 書本 紙張 上 ， 可以 用 碘 蒸氣法 來 採集 指紋 ， 指紋 出現 後 拍 張照 留存 ， 再 稍微 加熱 一陣子 ， 指紋 就 會 消失 ， 紙張 不會 受到 任何 影響 。 這 是 各 種 指紋 採集 方法 中 ， 最 不會 破壞到 物體 原本 狀態 的 一 種 方法 。 利用 胺基酸 __UNDEF__ 指紋 會 殘留 在 物體 表面 的 成分 中 ， 水 跟 脂肪酸 我們 都 利用 過 了 ， 另外 還 有 一 個 成分 能夠 讓 我們 使用 ， 就 是 那些 少少 的 胺基酸 。 化學家 發現 用 三酮 配製成 的 寧海 德林 試劑 ， 可以 和 任何 具有 胺基 的 化合物 發生 反應 ， 生成 深紫色 的 羅蔓紫 化合物 ， 因此 指紋 殘留 的 化學 物質 中 ， 不論 是 胺基酸 分子 或是 蛋白質 ， 都 能 和 寧海德林 試劑 形成 紫色 的 化合物 。 這 個 反應 非常 靈敏 ， 速度 也 很 快 ， 只要 把 試劑 噴灑 在 可能 殘留 有 指紋 的 表面 ， 很 快 就 會 看到 深色 的 指紋 出現 。 有時候 像 紙類 、 布料 這些 水分 容易 擴散 揮發 的 材質 ， 隨著 時間 流逝 ， 即使 過 了 好 一 段 時間 ， 只要 這些 含有 胺基 的 化合物 還 殘留 在 紙 上 ， 寧海德林 試劑 一 噴上去 就 發生 反應 了 ， 這些 羅蔓紫 化合物 可以 幫助 我們 找到 很 久 以前 的 指紋 。 現代 科技 的 進步 ， 讓 我們 在 指紋 應用 上 有 許多 辨識 方式 ， 其中 一 種 是 利用 非常 小 的 電容 ， 排列 在 板子 上 做成 的 感應 晶片 ， 當 指紋 接觸到 電容 ， 會 轉譯成 指紋 的 圖像 來 辨識 ， 另外 一 種 是 光學式 指紋 辨識 ， 像 掃描機 一樣 透過 光 反射 與 感光 元件 的 組合 來 掃描出 指紋 的 圖像 ， 不過 ， 這些 方法 都 需要 手指 直接 觸碰 電子 元件 ， 才 能 得到 指紋 的 資訊 。 當 電子 元件 沒辦法 追蹤到 指紋 時 ， 我們 可以 透過 這 回 學到 的 化學 方法 ， 將 身體 殘留 的 物質 一一 現形 ， 當 個 指紋 偵探 ！ 作者 簡介 __UNDEF__ 高憲章 　 在 淡江 大學 理學院 科學 教育 中心 擔任 執行長 ， 同時 負責 化學 下鄉 活動 計畫 ， 跟著 行動 化學 車 全 臺 跑 透透 ， 經由 各 種 化學 實驗 與 全 臺 各 地 的 國中生 分享 化學 的 好玩 與 驚奇 。 因為 個子 很 高 ， 所以 是 名符其實 的 高 博士 。 ▲ 皮膚 上 的 紋路 是 由 真皮層 邊緣 凹凸不平 的 真皮 乳頭 所 形成 ， 一般 皮膚 受傷 再生 後 ， 指紋 仍然 會 存在 。 ▲ 指紋 紋路 細節 不論 是 起點 、 終點 、 結合點 或 分叉點 ， 這些 特徵 不會 隨著 年齡 成長 而 改變 。 鑑識 人員 在 犯案 現場 ， 通常 會 用 鋁粉 刷出 指紋 後 ， 用 顏色 對比 明顯 的 貼紙 將 指紋 黏貼 保存 起來 。 ▲ 三 秒 膠 的 成分 為 氰基丙烯酸酯 ， 遇到 水 分子 釋放出 的 氫氧根 離子 ， 分子 之間 會 相連 成長 鏈 的 大 分子 。 胺基酸 和 蛋白質 都 含有 胺基 ？ 兩 個 很 像 嗎 ？ 胺基 是 氮 分子 上 的 氫原子 被 官能基 取代 的 化合物 統稱 ， 結合 有機 酸 結構 形成 胺基酸 ， 胺基酸 是 生物體 中 最 重要 的 化合物 之 一 ， 每 個 胺基酸 以 一 個 碳原子 為 中心 ， 分別 連接 了 一 個 胺基 、 一 個 羧基 （ 有機 酸 ） 和 一 個 碳鏈 官能基 （ 通常 寫成 R1 、 R2 、 R3 … … ） ， 所以 稱為 胺基酸 ， 依據 胺基酸 上 特殊 官能基 的 不同 ， 總共 有 22 種 的 胺基酸 ， 這 22 種 胺基酸 的 排列 組合 ， 賦予 了 蛋白質 各 種 功能 ， 產生 了 上千萬 種 不同 結構 的 蛋白質 。 當 兩 個 胺基酸 進行 脫水 反應 ， 一 個 會 脫去 氫氧基 ， 另 一 個 脫去 一 個 氫 ， 連 在一塊 的 氮碳鍵 稱為 鍵 ， 連 在一起 的 胺基酸 稱為 ， 許許多多 的 胺基酸 脫水 連接 後 就 形成 蛋白質 ， 蛋白質 都 是 以 胺基酸 為 基本 單位 ， 慢慢 連接 盤繞 組合成 的 。 不過 不管 怎麼 連接 ， 總會 有 一 端 的 是 胺基 ， 另外 一 邊 是 羧基 ， 這 個 胺基 就 是 化學家 用來 進行 反應 的 關鍵 。 ▲寧 海德林 試劑 形成 的 暗紫色 指紋 。 ▲ 指紋 門禁 系統 讓 你 不 需要 帶 鑰匙 ， 用 指紋 就 能 打開 家門 。 奇怪 ？ 怎麼 只 有 我 的 指紋 ？ 對了 ！ 我 昨天 半夜 好像 肚子 餓 … … 自來水 __UNDEF__ 怎麼 來 ？ 一 打開 水龍頭 ， 水 就 源源不絕 的 流出來 ， __UNDEF__ 為什麼 自來水 會 「 自己 來 」 ？ 撰文 ／ 趙士瑋 __UNDEF__ 自來水 在 現代人 的 生活 中 ， 已經 可以 說 是 不可或缺 ， 一旦 水龍頭 流 不 出 水 ， 不僅 無法 洗澡 、 煮飯 、 洗衣 、 澆花 ， 各行各業 也 會 受到 影響 。 為了 不 讓 先前 蘇迪勒 颱風 侵襲 時 ， 大臺北 地區 民眾 喝 「 黃水 」 的 事件 重演 ， 政府 在 颱風 來襲 、 原水 濁度 急遽 升高 時 ， 就 可能 採取 停 水 的 措施 ， 確保 民眾 使用 的 水質 穩定 。 為何 颱風 會 造成 自來水 混濁 ？ 要 回答 這 個 問題 ， 就 不能不 先 從 負責 生產 自來水 的 「 自來水廠 」 開始 說起 。 自來水廠 的 水 處理 步驟 __UNDEF__ 臺灣 用以 產生 自來水 的 水源 ， 絕大多數 來自 水庫 。 所謂 的 「 原水 」 就 是 剛 從 水庫 抽出 、 未 經 任何 處理 的 水 ， 可以 想見 和 天然 的 湖泊 、 河川 等 水體 一樣 ， 含有 微生物 、 砂土 、 有機物 等 多 種 雜質 。 為了 將 這些 雜質 全部 去除 ， 提供 民眾 乾淨 、 安全 的 自來水 ， 自來水廠 會 依序 施行 以下 的 淨水 程序 ： 混 凝 __UNDEF__ 混凝 步驟 ， 又 稱為 膠凝 、 凝聚 ， 是 在 原水 中 添加 「 凝聚劑 」 ， 將 分散 於 水 中 、 肉眼 不可 見 的 小 分子 吸附 聚集 ， 形成 較 大 的 粒子 ， 這樣一來 便 容易 沉澱 至 底部 而 從 水 中 去除 。 過去 常用 的 凝聚劑 是 俗稱 「 明礬 」 的 硫酸鋁鉀化合物 ， 近年 來自來水廠 則 改用 同樣 以 鋁 為主 成分 的 「 多元 氯化鋁 」 ， 不僅 對 濁度 高 的 原水 淨化 效果 更 佳 ， 適用 的 原水 酸鹼值 範圍 也 更 廣 。 沉澱 __UNDEF__ 在 原水 中 加入 凝聚劑 後 ， 自來水廠 會 將 水 注入 大型 的 沉澱池 ， 讓 聚合 在一起 的 小 分子 及 水 中 的 砂土 藉由 重力 的 作用 自然 沉澱 下來 。 水 在 沉澱池 中 停留 的 時間 愈 長 ， 雜質 的 沉降 就 愈 澈底 ， 因此 沉澱池 的 進水口 和 出水口 之間 ， 往往 會 留有 相當 長 的 距離 。 然而 ， 為了 節省 沉澱池 占地 面積 ， 自來水廠 也 會 採用 擋板式 的 沉澱池 設計 （ 見 下 頁 上 圖 ） ， 也 就 是 在 進水口 和 出水口 之間 安裝 斜向 的 擋板 ， 以 水流 經 擋板 所 經過 的 長度 ， 取代 進水口 和 出水口 間 的 距離 。 沉降下來 的 雜質 呈現 汙泥狀 ， 會 從 沉澱池 的 底部 排出 ， 以免 造成 沉澱池 阻塞 。 這些 汙泥 不 是 完全 沒 用處 ， 除了 可以 加工 燒製成 建築用 的 紅磚頭 等 材料 外 ， 由於 含有 豐富 的 有機質 等 營養素 ， 也 能 用 在 園藝 上 。 過濾 原水 中 的 雜質 經過 凝聚 、 沉澱 之後 ， 難保 不會 剩下 「 漏網之魚 」 ， 藉由 過濾 可以 讓 水質 更加 提升 。 自來水廠 常用 的 過濾 材料 包含 無 煙煤 、 細 砂 、 礫石 、 磁球 等 ， 這些 濾料 的 孔徑 大小 、 吸附 性質 各 有 不同 ， 可以 針對 多樣化 的 雜質 進行 濾除 。 家 中 的 濾水器 使用 一 段 時間 後 必須 要 更換 濾心 ， 這 是 因為 濾出 的 雜質 會 逐漸 將 濾心 堵塞 。 自來水廠 的 過濾 設備 也 有 這 個 問題 ， 不過 解決 方法 並 不 是 將 整 套 設備 換新 ， 而是 從 原本 的 出水口 注入 乾淨 的 水 ， 沿 反 方向 將 卡在 過濾 設備 裡 的 雜質 沖洗出來 後 ， 從 原本 的 進水口 流出 ， 這樣 的 步驟 稱為 「 反 沖洗 」 。 消毒 __UNDEF__ 取自 水庫 的 原水 由於 長期 暴露 在 自然 環境 中 ， 必然 存有 許多 的 微生物 ， 其中 不 乏 對 人體 有害 者 ， 例如 可能 引起 腹瀉 、 甚至 更 嚴重 症狀 的 大腸 桿菌 ， 以及 霍亂 病毒 、 傷寒 桿菌 等 引發 傳染病 的 病菌 。 為 了 提供 安全 的 自來水 ， 自來水廠 必然 要 設法 消除 這些 微生物 ， 而 目前 最為 普遍 的 做法 是 在 水 中 灌入 氯氣 來 消毒 。 氯氣 有 相當 高 的 毒性 ， 溶 於 水 中 的 氯氣 和 隨之 產生 的 次氯酸化合物 （ 也 就 是 消毒水 的 主要 成分 ） 能 有效 將 微生物 殺死 ， 然而 一直 以來 自來水 是否 會 有 殘留氯 、 進而 危害 人體 的 疑慮 從未 消除 。 近年 來 也 有 研究 提倡 改用 不會 有 殘留物 、 對 人體 毒性 較 小 的 臭氧 做為