10月20日(日)に「水溶液から結晶をつくろう!」を開催しました。

講師は、県内の科学館・小学校等でサイエンスショーやものづくり講座を実施、「科学実験キャラバン隊」などでも活躍されている安城市立桜井中学校 非常勤講師 沓名先生です。

今回は、水溶液から結晶を釣り出す実験とストームグラス製作を行います。
※ストームグラス・・・19世紀のヨーロッパで天気を予測するために使われていた。結晶が天気によって変化する天気管。

水溶液①水溶液②
物質が水に溶けるとはどういうことかを学んだ後、いよいよ実験開始!ミョウバンのタネを使い結晶を釣り出します。
※ミョウバン・・・食品添加物として、漬け物のナスの色を良くするためなどに使われる。

水溶液④水溶液⑧’
まず、実験器具の用途や材料の量り方、実験手順をしっかり聞きました。
「ガラス棒でかき混ぜる時はビーカーの底を突かない」「材料は正確に量らないと!」
精製水をビーカーに入れます。続いてミョウバンを入れ、ガスコンロで熱しながらかき混ぜ溶かします。
「70℃を超えないように温度計をしっかり確認!」「濁ってる・・・まだ溶けきってないんだ」「よし、だんだん透明になってきた!」

水溶液⑨水溶液⑩
ミョウバンを溶かしきり、それぞれのビーカーに移し替えて温度が下がるのを待ちます。
「50℃になったから、タネを水で洗ってそっと入れよう」「底がキラキラしてきた!これがミョウバンの結晶だね」「どのくらい大きくなるか楽しみ♪」
バットに入れ時間をかけてゆっくり冷まします。

水溶液⑪水溶液⑬
次に、ストームグラスの製作!無水エタノールにショウノウを溶かします(溶液A)。
※ショウノウ・・・クスノキの香り成分の結晶。衣類の虫除けや芳香剤などに使われる。

続いて、精製水に硝酸カリウムと塩化アンモニウムを溶かします(溶液B)。最後に、溶液Aに溶液Bを入れ(溶液C)、よくかき混ぜます。
「白く濁ったよ!」
ショウノウはエタノールに溶けるが水には溶けず、硝酸カリウムと塩化アンモニウムは水に溶けるがエタノールには溶けないため結晶ができ濁るとわかりました。
「よし、結晶を溶かそう!」「直接火にかけると引火して危険!湯せんするんだ」

水溶液⑭水溶液⑮
溶液Cが透明になったら試験管に入れます。ゴム栓をはめ、漏れないようにテープを強く巻き、土台の板に固定します。周りに花を飾り付けて完成♪

水溶液⑱水溶液⑰
さて、最初にやったミョウバンの結晶はどうなったでしょう?!
「すごい!大きくなってる」「ちゃんとピラミッドを2つ合わせた形になってる☆」
今日は、一度溶かしたミョウバンが温度の変化や水の蒸発によって再び結晶として姿を現すこと(再結晶)をしっかり観察しました。化学変化の不思議を実感できましたね!