芳賀サイエンスラボ

炎の色で元素がわかる

Posted on: 2018年7月2日

2018年6月23日 於 霞ヶ浦環境科学センター

●目的
炎色反応を学ぶ。

●参加者
講師: 芳賀先生

スタッフ: 吉野葉月、谷口心平

午前:キッズ25人/保護者15人
午後:キッズ3人/保護者5人

参加者計: 48人

●所要時間
【午前】
9:40~ 受付と説明
9:45~ 白金耳(エナメル線製)の工作
10:00~ 着火(ラップ三種)
10:30~ 結果の考察

10:45~ 着火(試薬七種)

11:15~ 色々試してみよう

12:00  後片付け

【午後】
13:30~ 受付と説明
13:40~ 工作
14:00~ 着火(ラップ三種)
14:20~ 結果の考察

14:40~ 着火(試薬七種)
16:00  後片付け

●内容
1.ラップの反応

エナメル線に畳んだラップを溶かしつけて炎色反応を見る(バイルシュタイン反応)

2.試薬の反応

試薬を利用してLi,Sr,Ca,Na,Cu,B,Kの試薬の炎色反応をみる。

●スタッフ感想
<吉野葉月>
今回の炎色反応の実験では、塩化ビニルや金属イオンなどを燃やし、炎の色を観察しました。クレラップ・サランラップは塩化ビニルを含むため炎色反応を示しますが、ポリラップは塩化ビニルを含んでいないため炎色反応を示しません。芳賀先生が上手く子供達を誘導し、子供達自身で炎色反応の有無は成分と関係していることに気づくことができました。午前中は、人が多く、火を扱う実験でもあったため、少し危険な場面もありました。熱したエナメル線を触り、軽度の火傷をしてしまった子もいましたが、保護者の方やスタッフ、もちろん子供達自身も気をつけて実験を行ったので、大きな怪我はありませんでした。この実験は、火を使うので危険ではありますが、家のコンロなどで簡単にできるので、是非大人の方と一緒に家でやってみてほしいです。

<谷口心平>
今回は化学でおなじみの炎色反応に関する実験回。ラップや試薬をバーナーへあてるとそれぞれ鮮やかな色が広がり、所々で歓声が上がった。実験として試薬をまぜあわせてみるキッズ、そこから花火の仕組みに気づくキッズや、炎色の現れ方を原子それぞれの特性から仮説をたてて実験しているキッズもいて素晴らしいなと感じた。こういった好奇心と実験の繰り返しが17世紀当時の錬金術ように、化学へと昇華されていったのだろうと感じられた。ちなみに赤系のSrやLiが人気の元素でした。

白金耳は用意できないのでエナメル線と割り箸を使って作製する。割り箸をわって、先から2 cmのところに穴を空ける。30 cmのエナメル線をとり、穴に通して割り箸の先に4 cmはみ出るように巻き付け、先を円に曲げてつくる。エナメル線の塗料を焼き取ると、中の銅線が出てくる。これがラップでのバイルシュタイン反応の元となると思われる(ラップ中の塩化物と反応)。試薬は目薬ケースに分注してある。見た目では分かりづらいが、エナメル耳は熱くなっている。しっかり金属線全体を冷却することを徹底しないと側にいたとしてもやけどにつながるのでしっかり触らないよう伝えること。やけどの場合は水道の流水に3分程度さらさせ、清潔に保つこと。氷は必要ない。

記入者
筑波大学 生命環境学群生物学類三年
谷口心平

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