ミョウバン の 結晶。 ミョウバン

知っておきたい「ミョウバン」の毒性、子供への使用について!

ミョウバン の 結晶

A ベストアンサー 小学5年生に説明するつもりで書いてみますが、その前に、保護者の方向けに・・・食塩の水に対する溶解度の温度変化は小さいので、ミョウバンなどのように、溶解度の温度変化を利用した再結晶というのはあまり行われないようです。 したがって、飽和食塩水から水を蒸発させて、結晶を取り出すという実験を想定して書いてみます。 1 食塩は水に溶けますが、いくらでも溶けるというわけではありません。 食塩を出来るだけ多く溶かして作った飽和食塩水を、浅い皿などに入れ放置すると、次第に水が蒸発します。 食塩は蒸発しません。 したがって、蒸発によって水が減ってくると、その、減った水に溶けていた分の食塩が溶けきれなくなって、固体として出てきます。 最初は、食塩の非常に小さい粒ができてくるのですが、あとから固体になる食塩は、何もないところよりも、先にできている小さい結晶のまわりで固体になりやすい性質があります。 その結果、固体は、その物質に固有の形(結晶型)になりながら、しだいに大きくなっていきます。 2 結晶の大きさは、結晶の作り方によって変化します。 ゆっくりと時間をかけて、結晶を成長させた場合には、大きい結晶を作ることができます。 本来は、大きさにかかわらず、結晶の形は同じになるはずです。 しかし、浅い皿などで食塩の結晶を作った場合には、平たい形の結晶ができやすいと思います。 それは、食塩水の深さや容器の形、あるいは結晶が底に沈んでいて、下方向へは結晶が成長できないことが原因だと考えられます。 結晶を糸などで吊して結晶を成長させると、立方体に近いものができるかも知れませんが、食塩ではちょっと難しいと思います。 小学5年生に説明するつもりで書いてみますが、その前に、保護者の方向けに・・・食塩の水に対する溶解度の温度変化は小さいので、ミョウバンなどのように、溶解度の温度変化を利用した再結晶というのはあまり行われないようです。 したがって、飽和食塩水から水を蒸発させて、結晶を取り出すという実験を想定して書いてみます。 1 食塩は水に溶けますが、いくらでも溶けるというわけではありません。 食塩を出来るだけ多く溶かして作った飽和食塩水を、浅い皿などに入れ放置すると、次第に水が蒸発します。

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目指せ!大きくきれいなミョウバン結晶!その1自由研究にもぴったり!

ミョウバン の 結晶

A ベストアンサー 小学5年生に説明するつもりで書いてみますが、その前に、保護者の方向けに・・・食塩の水に対する溶解度の温度変化は小さいので、ミョウバンなどのように、溶解度の温度変化を利用した再結晶というのはあまり行われないようです。 したがって、飽和食塩水から水を蒸発させて、結晶を取り出すという実験を想定して書いてみます。 1 食塩は水に溶けますが、いくらでも溶けるというわけではありません。 食塩を出来るだけ多く溶かして作った飽和食塩水を、浅い皿などに入れ放置すると、次第に水が蒸発します。 食塩は蒸発しません。 したがって、蒸発によって水が減ってくると、その、減った水に溶けていた分の食塩が溶けきれなくなって、固体として出てきます。 最初は、食塩の非常に小さい粒ができてくるのですが、あとから固体になる食塩は、何もないところよりも、先にできている小さい結晶のまわりで固体になりやすい性質があります。 その結果、固体は、その物質に固有の形(結晶型)になりながら、しだいに大きくなっていきます。 2 結晶の大きさは、結晶の作り方によって変化します。 ゆっくりと時間をかけて、結晶を成長させた場合には、大きい結晶を作ることができます。 本来は、大きさにかかわらず、結晶の形は同じになるはずです。 しかし、浅い皿などで食塩の結晶を作った場合には、平たい形の結晶ができやすいと思います。 それは、食塩水の深さや容器の形、あるいは結晶が底に沈んでいて、下方向へは結晶が成長できないことが原因だと考えられます。 結晶を糸などで吊して結晶を成長させると、立方体に近いものができるかも知れませんが、食塩ではちょっと難しいと思います。 小学5年生に説明するつもりで書いてみますが、その前に、保護者の方向けに・・・食塩の水に対する溶解度の温度変化は小さいので、ミョウバンなどのように、溶解度の温度変化を利用した再結晶というのはあまり行われないようです。 したがって、飽和食塩水から水を蒸発させて、結晶を取り出すという実験を想定して書いてみます。 1 食塩は水に溶けますが、いくらでも溶けるというわけではありません。 食塩を出来るだけ多く溶かして作った飽和食塩水を、浅い皿などに入れ放置すると、次第に水が蒸発します。

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自由研究でミョウバンの結晶の作り方は?中学生向けまとめ方は?

ミョウバン の 結晶

第一章 第一章 授業でミョウバンの結晶作り ・スチロールコップで一人一個の結晶を 溶解度の発展として1年生7クラス(278名)で一人1個ずつミョウバンの結晶作りを行いました。 容器として一人に一個の透明なスチロールのコップを用意し、保温はせずにそのまま自然冷却して結晶を育成しました。 1、材料の準備 カリミョウバン(結晶水を含んだ粒の結晶:AlK SO4 2・12H20) ミョウバンは、以下の所から25kg購入しました。 消費税や送料を入れて5000円ちょっとでした。 正八面体の小さな粒で、種結晶としても使えるので便利です。 一般の薬局では、粉末の「焼きミョウバン」がほとんどで、そのままでは、結晶作りに不向きです。 (高温の水に完全に溶かせば使えます) 入手先:大明化学工業 〒399-45 長野県上伊那郡南箕輪村3685-2 TEL 0265-72-4151 スチロールのコップ 生徒全員に作らせるには、人数分の容器が必要です。 今回は、220mlの透明なスチロールのコップを使用しました。 透明な容器を使うと中の様子が観察できるので失敗が少なくなります。 電子レンジで加熱するときは、30秒ごとに止めてかき混ぜるなど、注意が必要です。 テグス糸 0. 8号のテグス糸で結晶を結びました。 紙(コップの蓋)・ セロテープ コップの上の部分と同じぐらいの大きさに紙を切り、中心に穴を開けて糸が通せるようにしました。 2、種結晶を作る 入手した大明化学の結晶は、正八面体の粒結晶で、そのまま種結晶としても使えますが、結晶が大きくなると角が二重になったりしやすいです。 時間に余裕があれば事前に作っておくと出来上がりの結晶の形や大きさが良くなります。 1 飽和水溶液にミョウバンの結晶を追加し、加熱して完全に溶解する。 2 液を平バットかシャーレに移し、静かに放置する。 3 数時間後(翌日)、形の良い3〜5mm程度の結晶を取り出し、水気を取 って保存しておく。 大きい結晶ができたり、小さな粉のような結晶ができることもあるので何回かやってみると良いでしょう。 今回は、いい加減な濃度にしましたが、以下のデータを参考にしてみて下さい。 季節によっても違うと思います。 ・飽和水溶液100mlにミョウバンを20g加えて加熱溶解する。 溶液の調整方法は、A飽和水溶液から作る方法とB水から作る方法の2種類を説明します。 今回の生徒実験では、Aの方法を使いました。 A:飽和水溶液から作る方法 1 飽和水溶液を作る 今回は、ペットボトルにミョウバンの結晶を適当に入れ、水を加えて良く振る方法をとりました。 しばらく静かに置いた後、ゆっくり傾けたときに、残った結晶の周辺にもやもやが見えなくなればほぼ飽和していると思います。 できれば前日までに作っておきましょう。 大きなポリタンクに作っておくと良いかも知れません。 2 母液を調整する 40人分をまとめて作りました。 このとき、温度を上げ過ぎると適温まで冷却するのに時間がかかりすぎます。 少量で作るときは、飽和水溶液をコップに半分入れ、これにスプーン一杯のミョウバンを加えれば良いでしょう。 結晶を入れるタイミング(温度)は、その日の飽和水溶液の状態で微妙に変化します。 試しに結晶を母液に吊して、もやもや(シュリーレン現象)が下に流れるようなら温度が高すぎます。 しばらく冷やして、もやもやが消えたあたりが適温でしょう。 B:水から調節する方法 今回は、この方法を使いませんでした。 季節によっても違うと思いますが、次の濃度を参考にしてみて下さい。 水300mlに対してミョウバンの結晶を55g加え、加熱して結晶を完全に溶かします。 しかし、「理科年表」に掲載されている数値は、無水のミョウバン(焼きミョウバン)の値です。 結晶したミョウバンには、結晶水が入っていますので次の表を参考にして下さい。 9 g 11. 7 g 23. 75 g 57. 参考にしてみて下さい。 水100g(5kg)に対する結晶したミョウバンの溶解度 (結晶水を含むミョウバンの推測値g) 温度 水100g 水5kg 温度 水100g 水5kg 20 11. 4 570 31 15. 6 781 21 11. 5 576 32 16. 3 816 22 11. 7 585 33 17. 1 854 23 11. 9 596 34 17. 9 894 24 12. 7 937 25 12. 5 627 36 19. 7 983 26 12. 9 646 37 20. 6 1031 27 13. 4 668 38 21. 6 1082 28 13. 8 692 39 22. 7 1136 29 14. 4 719 40 23. 8 1192 30 15. 0 749 4、種結晶を結ぶ 種結晶にテグス糸を付けます。 一番確実なのは、結ぶ方法です。 接着剤(セメダインなど)でも可能でが、液に入れたときに落ちるものが多いのであまりお勧めできません。 結び方は、「引きとけ結び」が良いのですが、ミョウバンの結晶の形は結びにくいようです。 生徒たちは、随分苦労していました。 中には、時間切れで、こちらで結んであげる生徒もいました。 結んだ結晶は、コップの大きさに切った紙にセロテープで固定しました。 最も簡単な方法として、細いエナメル線を熱して種結晶に突き刺す方法もあるようです。 温度が高すぎると種結晶が溶けて落ちてしまいます。 逆に温度が低すぎるとゴツゴツの結晶になったり、下に溜まる結晶が増加し、種結晶の成長が悪くなります。 濃度が分かっているときは、飽和する温度を予想できますが、飽和水溶液から母液を調節するときは、予想が困難です。 この場合は、次のようにシュリーレン現象で適温を見つけます。 ・結晶を溶かした直後の母液は、温度が高すぎます。 しばらく温度が下がるまで自然に冷却します。 結晶が溶けだし、もやもや(シュリーレン現象)が下に流れるようなら温度が高すぎます。 もう少し時間を置いて冷ましてからもう一度調べます。 ・もやもやが出なくなったら適温と判断します。 今回の授業では、母液を生徒に配ったあと、こちらで結晶を入れるタイミングは、一斉に指示しました。 6、水洗いして結晶を入れる 適温が決まったら、水を入れたビーカーに種結晶を一瞬だけ通して軽く水洗いしてから母液に入れさせました。 これは、種結晶やテグスに余分な細かい結晶やゴミが付くのを防ぐためです。 この後は、戸棚に入れて1〜2日間静かに置いておくだけです。 1日で90%、2日にほぼ100%結晶が成長します。 今回は、こちらで放課後に確認し、結晶が溶け落ちているものについては結び直してあげました。 7、授業を終えて <結果> 結晶のでき具合は、クラスによって大きく違いました。 母液に結晶を入れる温度が影響しているようです。 初めのクラスは、以下のような結果になりました。 (このときは、個々に母液を作らせました。 ) 完成した結晶 ・大きさ 平均 11mm(5mm〜20mm) 平均 1.3g(0.3g〜2.7g) 結晶を多く溶かした生徒が大きいとは限らない(下に溜まる結晶の 量が増える)結晶が落下し、後で結び直した生徒は小さめ。 ・形 きれい:10人 少し凸凹:12人 すごく凸凹:3人 ・色 ほとんど透明:4人 中心以外は透明:20人 全体的に白い:1人 状態が良いクラスでは、6g(一辺が20mm)程度の結晶ができた生徒もいました。 <生徒の感想等> ・もっときれいに作りたい。 どうすれば良いんだろう。 ・簡単に結晶ができた。 ・思ったより大きくできた。 面白い。 ・もっと大きくしたい。 ・あまり大きくならなくて残念だった。 ・きれいな結晶だなあと思った ・すごく大きくなった。 結晶って、けっこう作るのが大変。 でも、きれい。 ・下の方に結晶が沢山あった。 大きいのから小さいのがあってきれいだった。 ・中心が白くなるのはなぜ? ・何で下に結晶が溜まるのか? ・もう絶対にきれいな結晶を作ります。 結晶を観察した後、できた結晶と飽和溶液は、ラップをしてプラスチックのコップごと家に持ち帰らせました。 また、ミョウバンの結晶は、一人薬さじ1杯程度配布しました。 8、結晶の保存方法 ミョウバンの結晶は、直射日光が当たらなければ空気中でも問題はないと思います。 傷が付かないように紙に包んで持ち帰りましう。 落としたりするとすぐに割れてしまいます。 手でさわると表面がベトベトして不透明になります。 透明なケースに入れて飾っておくと良いでしょう。 また、透明なマニキュアやラッカーを表面に塗る方法もあるそうです。 母液は1リットルビーカーに作り、上に割り箸を乗せます。 テグス糸を使わずに、細いエナメル線を使い、端を熱して種結晶に突き刺して固定します。 エナメル線のもう一方の端に名前の紙を貼り、曲げてビーカーの割り箸に固定すればセット完了でです。 1リットルに40人分吊すことも可能だと言うことです。 これなら、簡単にできるし、母液も次のクラスで再利用できるので結晶の量も少なくてすみますね。 藤沢市立村岡中学校 細谷さんからの情報でした 参考データ: 結晶の形が完全な正八面体として、密度から大きさと質量の関係を計算し表にまとめてみました。 ミョウバンの結晶の大きさと質量 (大きさは正三角形の一辺の長さ) 一辺 mm 質量 g 一辺 mm 質量 g 一辺 mm 質量 g 6 0. 2 50 103. 2 180 4813. 9 8 0. 4 60 178. 3 190 5661. 6 10 0. 8 70 283. 1 200 6603. 4 12 1. 4 80 422. 6 14 2. 3 90 601. 7 16 3. 4 100 825. 4 18 4. 8 110 1098. 6 20 6. 6 120 1426. 3 25 12. 9 130 1813. 5 30 22. 3 140 2265. 0 35 35. 4 150 2785. 8 40 52. 8 160 3381. 0 45 75. 2 170 4055. 3 密度=1.

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