・北野 圭介 ・阿手 貴皓 ・杉森 哲 也 ・市村 祐樹 ・得野 翔太 はじめに 金沢高等学校科学部の過去の研究 ・高校化学実験におけるホルムアルデヒド汚染とその 除去(東他 2000)。 明らかになったこと HCHO樹脂や銀鏡反応等で高濃度のHCHOの発生 する。還元剤としてブドウ糖を代用するとよい。 ・還元剤としてビタミンCを使った実験(野曽原2002)。 銀鏡反応・実験.1 実験材料と方法 ・硝酸銀溶液 (0.1mol/l)7ml ・アンモニア水(0.1mol/l)1ml ・ビタミンC溶液 2ml ・ビタミンC溶液の濃度を変えて銀鏡反応の生成状態を 観察し、最適なビタミンC濃度を求めた。 ・最初に成功した14%を基準に実験を行った。 結果 ビタミンC 結果 10% 11% 12% 13% 14% 15% 16% 17% 18% 19% 20% × × × △ △ △ × × × × × ×銀鏡ができない △不完全な銀鏡ができる ○銀鏡ができる ◎きれいな銀鏡ができる ・ビタミンCの濃度が14%で最適であることがわかった。 銀鏡反応・実験.2 14%ビタミンC溶液の量を変え、銀鏡反応に最適 な添加量(ml)を求める。 実験材料と方法 ・硝酸銀溶液 (0.1mol/l)7ml ・アンモニア水(0.1mol/l)1ml ・ビタミンC溶液(14%) 結果 14%ビタミンC量(ml) 0,05 △ 14%ビタミンC量(ml) 0,4 △ 14%ビタミンC量(ml) 0,75 △ 0,1 ○ 0,45 △ 0,8 △ 0,15 ◎ 0,5 △ 0,85 △ 0,2 ○ 0,55 △ 0,9 △ 0,25 △ 0,6 △ 0,95 △ 0,3 △ 0,65 △ 1,0 △ 0,35 △ 0,7 △ ×銀鏡ができない △不完全な銀鏡ができる ○銀鏡ができる ◎きれいな銀鏡ができる 14%ビタミンC溶液の量が0.15mlの時に最適である ことが分かった。 銀鏡反応・実験.3 ビタミンCはアンモニアで中和されるため、アンモニア を過剰にした方がきれいにでる可能性がある。そこで アンモニアの最適な添加量を求めた。 実験材料と方法 ・硝酸銀溶液 (0.1mol/l)7ml ・ビタミンC溶液(14%)0.15ml ・アンモニア水(0.1mol/l) 結果 アンモニア(ml) アンモニア(ml) アンモニア(ml) 0,1 × 1,1 △ 2,1 ○ 0,2 × 1,2 △ 2,2 ○ 0,3 × 1,3 △ 2,3 △ 0,4 × 1,4 △ 2,4 △ ×銀鏡ができない ○銀鏡ができる 0,5 × 1,5 △ 2,5 △ 0,6 0,7 0,8 × × × 1,6 1,07 1,8 △ △ ○ 2,6 2,7 2,8 △ △ △ 0,9 × 1,9 ○ 2,9. △ 1,0 △ 2,0 ◎ 3,0 △ △不完全な銀鏡ができる ◎きれいな銀鏡ができる アンモニア水の量が1.0mlでAg2Oの沈殿が消えて 銀鏡反応がみられるようになり、2.0mlの時最も きれいな銀鏡が生じた。 銀鏡反応・実験.4 ・アンモニアとビタミンCの最適な量が分かったとこ ろで、再びビタミンC濃度を変えて、銀鏡反応に 最適のビタミンC濃度を求めた。 実験材料 ・硝酸銀溶液 (0.1mol/l)7ml ・アンモニア水(0.1mol/l)2ml ・ビタミンC溶液 0.15ml 結果 ビタミンC濃度(%) ビタミンC濃度(%) ビタミンC濃度(%) 5 × 15 ◎ 25 ◎ 7 ○ 16 ◎ 35 ◎ 8 10 13 ○ ○ ○ 17 18 19 ◎ ◎ ◎ 45 55 65 ◎ ○ ○ ×銀鏡ができない 14 ◎ 20 ◎ △不完全な銀鏡ができる ・硝酸銀溶液 (0.1mol/l)7ml ○銀鏡ができる ・アンモニア水(0.1mol/l)2ml ◎きれいな銀鏡ができる ・ビタミンC溶液 0.15ml の条件では、銀鏡反応はビタミンC溶液の濃度にあまり 関係せずきれいに生成することがわかった。(この条件で は室温でも銀鏡が生成した) まとめ ・ビタミンCは酸化力が強く、さまざまな還元実験に 活用出来ることがわかった。 ・銀鏡反応については以下の条件で実験を行うと 美しい銀鏡反応が出ることが分かった。 硝酸銀溶液(0.1mol/l)7ml アンモニア溶液(0.1mol/l)2ml ビタミンC溶液(6%以上)0.15ml *ビタミンC溶液は必ず試験管の側面にゆっくり流 す。 *湯せんの温度はあまり関係ない。 今後の課題 ・金鏡反応等、新しい実験開発に挑戦したい。
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