核的連鎖反應（Nuclear chain reaction）
核的連鎖反應（Nuclear chain reaction）
國立中山大學董騰元教授責任編輯
原子核的連鎖反應就是當一個或數個核反應發生後，會引發後續持續性的核反應不斷進行，例如典型的較重同位素235U的核分裂反應。原子核連鎖反應所釋放出的能量是一般化學反應的數百萬倍。
能量
核分裂（Nuclear fission）
核分裂（Nuclear fission）
國立中山大學董騰元教授責任編輯
核分裂就是一個較重的原子核分裂成較輕的原子核，同時伴隨著會產生中子和光子(γ-射線)。較重元素的分裂是一種放熱反應(exothermic reaction)，大量的能量會以電磁波和分裂碎片的動能形式釋放出來。核分裂是一種元素的遷變(elemental transmutation)，因為分裂後所生成的元素與原來的元素是不同的。
核分裂需以中子撞擊核燃料棒，然後產生連鎖反應( chain reaction)，釋放出大量的能量，能量若能在控管下慢慢釋放出來，就可以好好應用於和平用途，如核能發電，但若不控管任其快速釋放出，就可能會產生難以收拾的危機，如核武。在相近的質量下，核燃料所產生的能量是化學燃料(如汽油、炸藥)的數百萬或數千萬倍，也因此核分裂被視為是一種十分重要的能量來源，不過它的分裂產物還有放射性，所以核廢料的儲存處理和核武不斷擴展的兩個議題，就經常被人們討論著，也因此有人不鼓勵一直發展核能。
石油的化學組成
石油的化學組成 (Consistence)
國立中山大學董騰元教授責任編輯
石油的組成很複雜，它的主要成份是碳氫化合物的混合體，碳氫化合物又稱為「烴」，其中較常見的是烷類(包含直鏈或分支)、環烷、芳香烴等。烷類就是石臘烴，飽和的碳氫化合物，通式為CnH2n+2，n值一般約在5〜40左右。
由原油提煉出的汽油(gasoline)，主要成份是戊烷pentane(C5H12)到辛烷octane(C8H18)，柴油(diesel fuel)和煤油(kerosene)是壬烷nonane(C9H20)到十六烷hexadecane(C16H34)，十六烷以上就是
燃料油(fuel oil)和潤滑油(lubricating oil)，石臘(paraffin wax)的碳數更高，約有25個碳，瀝青(asphalt)則高達35個碳以上，這些物質也常常再經由裂煉(crack)重組成更有實用價值的產品。
石油(Petroleum)
石油(Petroleum)
國立中山大學董騰元教授責任編輯
石油的原義是岩油(Rock Oil)，petroleum這個名稱第一次被使用，是在1556年由著名的德國礦物學家Georg Bauer在一篇公開的論文中提起。石油是地球上在岩層間上自然行成的一種可燃燒的液體，它是混合著不同分子量的有機物，主要成份是碳與氫。我們通常將這種未加提煉前的液態石油，泛稱為「原油」(Crude Oil)。
原油中，主要的碳氫化合物是烷類、環烷類和芳香類，同時也有其他含氮、氧、硫和少量金屬元素-如鐵、鎳、銅、釩的有機物。組成比例大約如下:
元素 碳 氫 氮 氧 硫 金屬元素
比例 83-87% 10-14% 0.1-2% 0.1-1.5% 0.5-6% <1000ppm
天然氣（Natural gas）
天然氣（Natural gas）
國立中山大學董騰元教授責任編輯
天然氣是石化燃料，它常伴隨著原油油田被發現，也可能存在於單獨的天然氣產源或存在於煤床中。如果甲烷不是由石化燃料所產生的，而是由厭氧菌的醱酵作用所產生，此種氣體稱為生質氣體(biogas)。生質氣體的來源範圍很廣，像沼澤、溼地、廢渣填埋處、污水、軟泥、肥料、牛的腸胃中皆可因厭氧菌的存在而產生。
天然氣主要的組成是甲烷，一些乙烷、丙烷、丁烷等和少量的CO2, N2, H2S等，其大致的比例如下:
組成 甲烷 乙烷 丙烷、丁烷 CO2, N2, H2S等
重量百分比 70-90 5-15 < 5 少量
鹼性燃料電池（AFC – alkaline fuel cell—Ⅱ）
鹼性燃料電池（AFC – alkaline fuel cell—Ⅱ）
國立中山大學董騰元教授責任編輯
因為中毒的影響，所以AFC的電解質設計有分靜態(static)與流動態(flowing)兩種。流動態電解質設計，氫氧化鉀溶液在電池中是可以流動，形成電解質循環迴路，氫氣則來自高壓鋼瓶，經過三通和調壓閥後形成循環系統，在氫電極生成的液態水蒸發至氫氣中，遷移到電池外的冷凝器，冷凝後再分離，回收利用，氫氣則再與由氫源來的純氫混合返回電池，陰極的氧化劑-空氣進入電池內前，務必先將二氧化碳去除掉，以防止碳酸鉀的產生，因為若氫氧根離子被碳酸根離子取代，氫氧化鉀濃度逐漸變小，會影響電池的效率。
鹼性燃料電池（AFC – alkaline fuel cell—Ⅰ）
鹼性燃料電池（AFC – alkaline fuel cell—Ⅰ）
國立中山大學董騰元教授責任編輯
鹼性燃料電池最有名的就是貝肯電池，它是英國的貝肯所發明的，後來更發展為被美國的NASA拿來應用於1960年中期的阿波羅一系列太空任務和太空梭中。鹼性燃料電池消耗氫氣和純氧，生成可以飲用的水、熱和電力。它是燃料電池中效率最高的，可高達70%。
鹼性燃料電池能夠產生電力是因為氫氣和氧氣藉由氧化還原反應而產生的。在陽極，氫氣進行氧化反應生成水和釋放出電子，電子沿著外電路流動，到達陰極，與氧氣進行還原反應，生成氫氧根，淨反應即是一個氧氣分子和二個氫氣分子反應生成二個水分子，同時產生電力和熱。
陽極: H2 + 2OH- 2H2O + 2e-
陰極: O2+2 H2O + 4e-4OH-
淨反應: O2+2 H2 2H2O
鹼性電池（Alkaline Battery)
鹼性電池（Alkaline Battery)
國立中山大學董騰元教授責任編輯
鹼性電池是鋅和二氧化錳反應的一種電池類型，與原來的碳鋅電池比較，兩者有相同的體積外型與電壓(差不多都是1.5伏特)，但是鹼性電池有比較高的能量密度，同時鹼性電池的電解質是採用鹼性的氫氧化鉀，不像碳鋅電池是酸性，所以它稱做鹼性電池。但若與鈕扣型的氧化銀電池比較，鹼性電池的能量密度就較低，使用壽命也較短。
鋅-空氣電池(Zinc-air battery)
鋅-空氣電池(Zinc-air battery)
國立中山大學董騰元教授責任編輯
鋅-空氣電池是電化電池，它的電力是藉由空氣中的氧，氧化金屬鋅而產生的。這種電池有較高的能量密度(110 to 200Wh/kg or 400 to 720 kJ/kg)而成本上也比較不昂貴，常使用於助聽器方面，目前也有往應用於交通工具方面發展。
水和空氣中的氧在陰極反應形成氫氧根，氫氧根再擴散至鋅層(常混合著氫氧化鉀電解質成糊狀)與鋅形成Zn(OH)42-，並釋放出電子，Zn(OH)42-再形成氧化鋅、水和氫氧根，水又回到原系統中，重新循環，所以水只是扮演催化劑的角色。這個反應所產生的電壓最大值可達1.65伏特，不過可由減少空氣進入電池的流量使電壓值降至1.4〜1.35伏特，應用在助聽器的電池常常就是如此。空氣-鋅電池的反應式如下:
陽極:: Zn + 4OH– → Zn(OH)42– + 2e–
流體: Zn(OH)42– → ZnO + H2O + 2OH–
陰極: O2 + 2H2O + 4e– → 4OH–
全反應: 2Zn + O2 → 2ZnO
氧化銀電池（Silver-Oxide Battery）
氧化銀電池（Silver-Oxide Battery）
國立中山大學董騰元教授責任編輯
氧化銀電池就是銀鋅電池(silver–zinc battery)。大部份是一次電池，但有些也可以應用於二次電池。氧化銀電池有很長的使用壽命和高能量輸出，但它的應用卻礙於銀的價格昂貴而受限，因此一般常做成鈕扣型或其他較小尺寸的型式，較大型的氧化銀電池曾應用於軍事方面，例如二次大戰後，美國海軍發展出的MarK 37魚雷及應用於Alfa 潛水艇。
小型一次電池之氧化銀電池的構造:以鋅做陽極(負極)，銀的氧化物做陰極(正極)，電解質是鹼性溶液，通常是氫氧化鈉(NaOH)或氫氧化鉀(KOH)。電池裡的化學反應式:
陽極:Zn + 4OH- Zn(OH)42- + 2e-
Zn(OH)42- ZnO + H2O +2OH-
陰極: Ag2O＋H2O+ 2e-2Ag +2OH- (亦可以Ag2O與AgO的混合物為極)
淨反應: Zn＋Ag2O → ZnO＋2Ag