形の整った透明な結晶の作成 071404 岩谷佑紀 実験の動機 教科書に載っ ている結晶に 興味 結晶を実際に 見たことがない 実際に結晶を作成してみよう きれいな結晶の条件 ① 透明度がある ② 形が整っている ③ 値段が安い 行った実験の種類 ・食塩の結晶成長 ・砂糖(蔗糖)の結晶成長 ・食塩の種結晶作成 ・ミョウバンの種結晶作成 ・ミョウバンの結晶成長 ミョウバンの結晶成長の実験 蒸留水500mL + ミョウバン100g 加熱 60℃飽和溶液 実験結果 温度の変化が 3日後 大きすぎる 60℃飽和溶液 3日後の様子 ミョウバンの溶解度曲線 水 100 mL に 溶 け る ミ ョ ウ バ ン の 量 /g 140 120 100 80 60 40 20 0 20 40 60 水温/℃ 80 100 ミョウバンの溶解度 水温 水100 mLに対するミョウバンの溶解度 60℃ 21.7 g 50℃ 約16g 40℃ 12.6 g 30℃ 約8g 飽和溶液の温度をかえた結果 50℃ 40℃ 30℃ 温度をゆっくり 下げていこう 恒温槽を用いた結晶成長 水温を調節できる 恒温槽を用いた結晶成長の結果 時間 恒温槽の温度 溶液の温度 結晶の透明度 結晶の大きさ 8:30 45℃ 50℃ 透明度がある。 変化なし。 13:30 33℃ 33℃ 透明度がある。 変化なし。 14:30 31℃ 31℃ 透明度がある。 成長が確認できる。 15:30 31℃ 31℃ 16:00 31℃ 31℃ 白 く な っ て し 成長が確認できる。 まった。 白くなっている。成長が確認できる。 18:30 19:00 27℃ 27℃ 27℃ 27℃ 中心部分は白い が、一番外側は 透明になってい た。 白いまま成長。 形は八面体に近 い。 成長がゆっくりに なってきた。 直 径 2cm ほ ど の 結 晶 ができていた。 青=溶液の温度 赤=恒温槽の温度 温 度 ℃ 時間 今までの実験で得られたミョウバンの結晶 外側が透明 もっとわずかな温度変化 でも、結晶は成長する? 常温での飽和溶液を用いた実験 蒸留水500mL + ミョウバン30g マグネティックスターラー でかき混ぜる かき混ぜている様子 実験の様子 上澄み液 マグネティックスターラー 結晶の様子 を観察 実験結果 三日後 温度変化の記録 24 温 度 黄色=室温 22 20 赤色=溶液の温度 18 16 14 時間 温度変化と結晶成長のまとめ 温度差 結晶の透明度 結晶の形 0~2℃ 成長しない。 成長しない。 3~6℃ 透明度がある。 正八面体に近い。 中心部分が白くな 7~10℃ ることがあったが、 外側は透明なまま 成長。 白くなり、外側だ 11~15℃ け透明。 八面体だが、形が 少し崩れている。 いびつな形になる ことが多かった。 まとめ ①溶液の温度変化を、3℃以上7℃未満にする ②飽和溶液の温度を22℃付近にする 透明な直径4cmの結晶をつくることができた 問題点 ・温度を調整するのが難しい
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