校長室便り

【中3】「佐野市理科研究展覧会」最優秀賞①

中学3年生の部で「第17回佐野市理科研究展覧会」最優秀賞(県出品)を受賞した相田潤乃さんの作品について紹介します。研究題目は「臭いをなくす ~身近なもので消臭実験~Part2」です。

向かって左手に持っているのが、中1での「part 1」、右手に持っているのが、今回の「part 2」です。

2年前のPart1と今回のPart2は、2つセットで完結するいわば「姉妹編」の関係にあります。相田さんは、中学のラグビー部に所属していましたが、2年前にラグビー部が、ある企業と消臭に関する共同開発を行ったことがきっかけで、自分にも身近なもので、部活後のTシャツやスパイクを消臭できないかと考えて始めたのが、Part1の実験です。

さて、相田さんの研究には、素晴らしいと感心した点が3つありました。

(1)研究のデザインが明確

Part1では、アルカリ性の食品(納豆)の臭いの消臭効果について探究しました。
Part2では、酸性の食品(エビ)の臭いの消臭効果について探究しています。
つまり、2つ合わせると、アルカリ性と酸性の食品の臭いを網羅できることになります。

そして、消臭効果のある物質については、Part1とPart2で共通するもので調べています。
→ 緑茶、コーヒー粉末、新聞紙、和紙、銅(10円玉)、アルミニウム(1円玉)、焼ミョウバン、重曹、素焼き鉢、炭です。それに、今回はミカンやグレープフルーツの皮が加わりました。
つまり、Part1とPart2の結果を同じ土俵で比較することが出来ます。



(2)臭いを客観的に数値化

消臭効果とは、最初の臭いがどれだけ少なくなったかを示していますが、人間の嗅覚は同じ匂いを嗅いでいると、だんだん慣れてきて、あまり感じなくなります。つまり、人間の感覚で消臭効果を示そうとしても、あまり正確ではありません。そこで、相田さんは、「ニオイセンサー」という機械を使って、数値化しています。

この機械の先端を臭いの元が入ったタッパーに差し込むと、取り入れた空気中の臭いを数値で表示されます。この機械はかなり正確で再現性があり、人間の感覚とも相関があります。つまり、人間が臭いと感じる場合は、数値も高くなっています。この機械を活用したことが大きな勝因でしょう。

ちなみに、この機械は買うと30万以上する高価な代物ですが、家族の協力により、数日間だけレンタルしてもらい、その期間中に(3日間程度)一気に実験を行っています。

その結果、このような結果が得られました。一番上の列の数字は、臭いの元(Part1は納豆、Part2はエビ)を放置しておいた数値です。つまり、これが消臭効果の対照実験となります。

<part1>

<Part2>

なお、Part1では、クーラーが入ってない状態(30℃以上)で実験したので、条件を揃えるため、Part2でも、わざと、クーラーを入れない状態(30℃以上)で実験したそうです。比較するために条件をできるだけ同じになるようにしているところは、さすがです。苦労した甲斐があったと思います。

(3)グラフ化すると結果が一目瞭然

相田さんは、上のPart2の表の数値をこんなふうにグラフ化しています。

このグラフは、新聞紙(赤線和紙(青線の消臭効果を対照実験(太線、放置エビ)と比較して表示しています。つまり、太線よりも下にあれば、臭いの数値が低いので消臭効果があることがわかります。このようなわかりやすいグラフで結果を表しているところが、とても素晴らしいです。

ちなみに、Part1でも同じようにグラフ化しています。臭いの元は納豆(アルカリ食品)で、太線が対照実験(放置納豆)で、赤線が新聞紙、青線が和紙を表しています。


Part1とPart2の結果を組み合わせると、臭いを吸収する物質が、どのような臭いをよく吸収するかがわかってきます。

これによると、は、納豆(アルカリ性)、エビ(酸性)、どちらの臭いも最もよく吸収することがわかります。おそらく、最終的に、この相関図を作る、という目標があったので、材料や方法をPart1とPart2でそろえたのではないかと思います。

Part1とPart2の結果が合わさってグラフが完成する。実に美しい研究です。
それを可能にした研究のデザインが優れていたことに尽きると思います。お見事です。
相田さん、明らかに「才能あり」です。おそらく、その才能は理科研究だけにとどまることはないでしょう。