芳賀サイエンスラボ

炎の色で元素がわかる

Posted on: 2017年7月6日

2017年6月24日 於 霞ヶ浦環境科学センター

●目的
ものによって燃えたときの炎の色が大きく異なることを知る。
目に見えるものと見えないものがあり、その一部は炎の色で判別できることを理解する。

●参加者
講師: 芳賀先生

スタッフ: 新堀剛史、及川健介、中井彩加

午前:キッズ29人/保護者23人
午後:キッズ7人/保護者4人

参加者計: 63人

●所要時間
【午前】
9:30~    受付と説明
9:45~    ニクロム線で白金耳を作成
10:15~  種々のサランラップで炎色反応実験
11:00~  種々の試薬を用いて炎色反応実験
11:45~  まとめ、解散、片付け

【午後】
13:30~ 受付と説明
13:45~ ニクロム線で白金耳を作成
14:00~ 種々のサランラップで炎色反応実験
14:30~ 種々の試薬を用いて炎色反応実験
15:00~ まとめ、解散、後片付け

●内容
炎色反応といえば「花火」を思い浮かべる人も多いでしょう。しかし、身近にある「サランラップ」でも様々な色の炎を見ることができます。
また、金属元素(の塩化物)を用いた炎色反応の実験は有名ですが、味噌汁の吹きこぼれなど家庭でも本質的には同じ現象を観察することができます。
今回は、白金耳の代わりにニクロム線で作った試験機を利用しましたが、それぞれのメリットやデメリットを考えてみるとよいのではないでしょうか?

ニクロム線耳を使って実験!
ニクロム線耳を使って実験!


あおかったガスバーナーの炎が真っ赤になります


博士のはなしを熱心に聞くキッズたち

●スタッフ感想
<新堀剛史>
サランラップを燃やしたときに、色の違いがあることを自分も今回始めて知り、驚きました。一部のキッズたちは、炎色反応の見られたサランラップ(日立ラップやクレラップ)は炎色反応の見られなかったラップ(イオンのラップ)に比べて、耐熱温度が違うことに気づいたようです。この高温耐熱性のあるラップの成分が炎色反応を示したのかもしれませんね。このような関連性を見出すことにこそサイエンスの本質はあると思うので、ぜひ他の人が気づかなかったようなことにも気づいてメモするなどしてほしいなと感じました。
午前中は、だいぶ多くのキッズに来てもらい、ガスバーナーが数不足気味になってしまい申し訳なかったです。また、前回の記録からも午前人数が多く午後人数が少なかったようで、この会はその傾向があるようなので、次年度以降する方は気をつけていただきたいと思います。

<及川健介>
今回はラップや金属溶液を燃やした時の炎色反応の実験をした。午前は小学校低学年のキッズがたくさん来てくださり、午後は小学校高学年のキッズが午前に比べると少なかったが来てくださった。どちらのキッズも炎の色が変わることに興味津々で実験を進める側としても子供たちの反応が間近に見れて嬉しかった。ガスバーナーになかなか火が点かないアクシデントはあったが、実験開始直前に無事点いてくれて火傷やけがをするキッズもいなかったためよかった。なぜ炎の色が変わるのか質問されたときに親御さんであれば原子のモデルを使って説明できたのだが、キッズに対しては満足のいく説明ができなかったのが心残りである。しかしながら、高校で炎色反応の金属ごとの色を学ぶときや大学で仕組みを理解するときに今回の実験を思い出してくれたら嬉しい。初めてのサイエンスキッズだったが非常にやりがいのある実験を行えた。

<中井彩加>
炎色反応は花火だったり、身近でも見られる反応です。今回は実験的に観察をすることでよく理解してもらえたのではないかと思います。
午前中の会はとても人数が多かったですが、キッズ達の取り組みとしては、火の扱いやきりの扱いに気をつけ、火傷などのケガもなかったので、よかったです。ただ、私個人としては器具の取り扱いなどでミスがあったので、反省点の残る会となりました。
午後の会は人数が少なく、高学年中心に余裕のある会となりました。テキパキと進み、ラップの成分に関する考察などもより発展的に考えながら、時間が余るほどでした。
午後の会は、より詳しく炎色反応を観察し、インターネットで調べた一般的に知られている色と比較したキッズ達もいました。すると、実際に観察して見た時に、一般に知られている色と異なっているものもあったようでした。なぜ異なっているのか、今回の実験条件について考えることが大切だなと思うとともに、実際に実験してみることがすごく大切だなと思いました。
全体的には実験を楽しんでもらいつつ、理解も深めてもらえたように感じ、よかったです。

記入者
筑波大学 理工学群工学システム学類2年
新堀剛史

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