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2023年6月の記事一覧

発熱反応の実験をしました

科学部1年生が現在とりくんでいる実験を紹介します。

5月に1年生で、酸化カルシウム・アルミニウム・水を使って発熱反応の実験をしました。

実験を始める前は、かなり急激に温度が上がると予想していましたが、実験をしてみると予想外に反応がおだやかでした。

使用したもの

酸化カルシウム アルミニウム 蒸留水

試験管 温度計 ガラス棒

 

方法

  1. 酸化カルシウム3gを試験管に入れ温度を測る
  2. 1.へ水を入れて反応させて時間とともに温度を測る
  3. 酸化カルシウムとアルミニウムを混ぜたものを試験管に入れて温度を測る
  4. 3.に水をいれて反応させて、時間とともに温度を測る

 

結果

  • 酸化カルシウム+水の反応では、最初に温度が急激にあがりその後あまり変化しなかった。
  • 酸化カルシウム+アルミニウム+水の反応では、最初あまり温度変化がなかったが、30秒を経過したあたりから、0.8℃ずつ上がりはじめた。その後、温度上昇は緩やかになったが、120秒を経過しても温度上昇が続いた。
  • 140秒を経過したころに、水の量を追加してみたところ、水の温度で一時的に温度が下がったが、その後急激に上がった。

  

考察

  • 酸化カルシウム+アルミニウム+水の反応より、酸化カルシウム+水の反応の方が、温度が最初に急激に上がったのは、酸化カルシウムに水が触れている面積が多かったためだと考えられる
  • 3~4.の実験で水を追加して、温度が急激に上昇したのは、水と酸化カルシウムが触れやすくなったためと考えられる

 

今後の目標

2学期に再度実験を行い、その際には、酸化カルシウムと水が触れあう面積を大きくするために、試験管ではなくビーカーを使う。また水の量も増やす。

 

 

つかめる水の実験/炎色反応実験 をしました

6月に科学部1年生が行った実験を紹介します。

①つかめる水の実験

つかめる水

現2年生が行った実験から少し変えて、つかめる水の中にビーズを入れて形を保てるか実験しました。

 

②炎色反応の実験

炎色反応

リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、ストロンチウム、銅、バリウムの色を確認しました。

 

①つかめる水の実験

使用したもの

アルギン酸ナトリウム2g 乳酸カルシウム5g 水200ml,800ml

ボウル お玉 ビーズ

方法

  1. ペットボトルにアルギン酸ナトリウム水溶液(アルギン酸ナトリウム2g+水200ml)を作り、20分放置する
  2. ボウルに乳酸カルシウム水溶液(乳酸カルシウム5g+水800ml)を作る
  3. 1.の溶液をお玉で2.の溶液の中に落とし込み、5~20分待つ
  4. 膜ができたらお玉ですくう

   

 

結果

  • 中まで固まらないものが多かった
  • 触感はむにゅむにゅしていた
  • おたまを乳酸カルシウム水溶液に入れた時に、ボウルの中の液体の水圧によって?形が崩れた
  • ビーズをいれて作る際、アルギン酸ナトリウム→ビーズ→アルギン酸ナトリウムの順番でおたまに入れたら、4個中3個が成功した

成功例。 形にならず失敗した例。

今後の目標

  • つかめる水は土に還る素材のためSDGsにも役立てたい
  • きれいな形で作れるようになりたい

 

②炎色反応の実験

使用したもの

エタノール 塩化リチウム 塩化ナトリウム 硝酸カリウム 塩化カルシウム 塩化ストロンチウム 硝酸バリウム 塩化銅(Ⅱ) 

るつぼ  木製の板 駒込ピペット 薬さじ ガラス棒 チャッカマン 直視分光器

方法

  1. るつぼに試薬を薬さじ2杯いれる
  2. エタノールを各るつぼに4ml入れ、ガラス棒で混ぜる
  3. チャッカマンで点火する
  4. 炎の色を観察する

結果

  • 1回目では、リチウム(赤)、ナトリウム(黄色)、カルシウム(オレンジ)、銅(緑)、ストロンチウム(うすい紅)の色がわかった
  • 2回目では色がわかりにくかったバリウム、カリウム、ストロンチウムの試薬の量を増やして固体の状態で火をつけた。バリウム(緑)、カリウム(紫)、ストロンチウム(紅)の色が確認できた
  • 直視分光器で炎の色を覗くと、炎色反応で見える炎の色が濃く見えた

考察

  • 1回目では色がはっきり見えないものがあった、試薬を入れる量が少なかったのではないかと思う。またエタノールを使用したが、炎の色の邪魔をしてよくなかったのかもしれない。

今後の目標など

炎色反応のしくみについて、特に色の変化の原理について知ってみたいと思う。