科学部

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。

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。

方法

①中性洗剤20mlをメートルグラスにはかりとり、メスシリンダーに入れる

②メスシリンダーに過酸化水素水を100ml入れる

③食用色素10％溶液を②のメスシリンダーに入れて、少しまぜる

④温めたヨウ化カリウム水溶液を③のメスシリンダーに入れる

⑤発生した泡に火のついた線香を入れる

結果

過酸化水素水とヨウ化カリウムが反応して、泡が発生した。発生した気体を調べるために、泡の中に線香を入れると、激しく燃えた。

考察

泡に入れた線香が激しく燃えたため、酸素が発生したと考えられる。

感想

この実験は文化祭の時にも行いましたが、その時は泡の中に線香をいれても反応が小さかったです。

（そのため、その際は線香の火を入れる部分の演示はしませんでした。）

今回行った実験では、写真のように勢いよく線香の火が燃えました。

これは、今回は水槽の下の部分まで線香を入れて、泡の中にある酸素の塊に線香の火が触れたため、勢いよく反応したのだと思われます。

何回か同じ実験をしていますが、今回は線香の燃える様子まで見せることができてよかったです。

方法

①ルミノールを水酸化ナトリウム水溶液に加え、ルミノール溶液を作る。

②過酸化水素水とフェリシアン化カリウム液を混ぜ、酸化剤溶液を作る。

③①液と②液を混合し、反応を観察する。

④発光している③の混合溶液を半分に分け、１つにはフルオロセインを、もう片方にはローダミンBを添加する。

結果

③のとき、ルミノール溶液が過酸化水素水と反応し、青色に光った。これは反応時の化学エネルギーが、光エネルギーに変わり光ったため。

④のとき、フルオロセインを加えると黄色に光り、ローダミンBを加えると赤色に光った。

感想

電気なしで液体が発光しきれいでした。

今後、これを利用した様々な発光現象を実験してみたいと思いました。

新入生に科学部の楽しさが伝わっていればうれしいです。

　<結果>

⑥の放置時間　2分

・表面は少しぼこぼこしていたがうまく固まった。

直径3.5cm

3分

・表面はきれいだったがあまり固まらなかった。

直径4.5cm

4分

・固まったが水に移す段階で形が少し崩れてしまった。

直径3.3cm

5分

・前半分はきれいに固まったが後ろ半分は崩れてしまった。

直径5.5cm

10分

・表面もでこぼこせず、綺麗に固まった。

直径7cm

〈感想〉

　今回は5回に分けて実験を行いました。放置時間10分の時に綺麗に固まりましたが、時間を変えるだけで無く、分量を変えてみて2回目の実験も行ってみたいと思いました。

・作り方

①　カップにビスマスを入れガスバーナーで熱します。

②　溶けたビスマスに酸化膜が張ってきたらそれを取り除き、火を止めます。

③　少し冷え固まってくるのでピンセットなどでつかんで取ると…

　　この様な虹色のきれいな結晶を取り出すことができます。

ときどき、うまく取り出せないことがあり、成功する条件を探っています。

きれいな結晶を取り出せるよう、私たちはこの実験を一昨年から繰り返し行っています！