結晶の生成・成長化学班３班佐々勇真梅川凱中林暉宮崎涼＜動機＞中学生の頃に、再結晶について学び今になってその再結晶を利用して結晶を取り出してみたいと思った。また、結晶をより綺麗に大きくする方法はないかと思い研究した。＜実験概要＞ ① 綺麗な種結晶を作る。 ② 温度変化を利用して種結晶を綺麗な状態かつ、大きくする＜実験＞～①種結晶の生成～１,純水(約 40～60℃のお湯)にミョウバンを溶かして濃い水溶液を作り、その後ろ過して放置する２,常温の純水で飽和水溶液を作り、シャーレに移す３,1 の水溶液の表面にできた小さな結晶をシャーレに入れる４,3 を放置すると、数日後に種結晶が完成する(右図) ～①実験の解説・ポイント～・純水を使ったり、ろ過したりしたのは水溶液中の不純物を取り除き、結晶ににごりを出さないためである。・徐々に溶媒が蒸発することで過飽和状態となり、空気中のちりが種結晶の核になり表面に小さな結晶ができる。この方法を蒸発法という。 -19- ～②種結晶の成長～１,純水(40℃)の飽和水溶液を作り、30℃まで冷やす２,銅線に、できた種結晶をつける３,種結晶を飽和水溶液に入れてろ過する(右上図) ４,ぬるま湯(約 30℃)に、ろ過した溶液を浸す５,断熱材に 4 を入れて放置する。（右下図、放置する場所は、気温と同じ温度のところで）６,数日後、成長する７,１～６を繰り返して少しずつ大きくしていく。その経過は下のようである。 14 日後 2 日後 -20- ～②実験の解説・ポイント～・４０℃から冷やしたのは、下の図から急激に冷やすのではなく、ゆっくり冷やすことで形が良いきれいな結晶を作るためである。水の温度(℃) 温度差が大きい温度差が小さい時間(ｓ) ・一つの所に結晶が集まるために、ちりやほこりがつきにくい銅線を使う。糸だとちりやほこりが多いため、きれいな結晶ができない -21- ＜考察＞・不純物を取り除くことで結晶に濁りを出さずに済んだこと・溶液の温度をできるだけゆっくり下げることで、原子配列に欠陥が生じずに済んだこと。・本来のミョウバンの結晶(右図)とは形が異なってしまった。それは、容器の形や大きさなどに問題があり、上下方向の成長が阻害されてしまったのではないかと考えた。＜感想＞私たちは初め結晶を作って大きくすることなんてすぐにできると思っていました。しかし、実際にやってみるとなかなか上手くいかずとても悔しく、苦労しました。ですが、初めて成功した時はとても嬉しかったです。ただ、今回の実験で生成した結晶の形と本来の結晶の形に違いが生じたため、より探究心を高めてさらに自分たちが納得できるような研究をしていきたいと思います。＜参考文献＞ http://matome.naver.jp/odai/2142796035547601401 -22-