ミョウバン 結晶 作り方。 ミョウバンの結晶作り

夏休みの自由研究におすすめ!ミョウバン結晶の宝石作り

ミョウバン 結晶 作り方

小学校の教員をしている者です。 5年生の「もののとけ方」の学習で,「食塩は水温を上げても溶ける量はほとんど変わらないが,ミョウバンは水温を上げるとたくさん溶けるようになる。 」という内容を教えます。 そこで,子どもから純粋な疑問として「なぜそうなるの?」というものが出されました。 私には化学的な知識が乏しく,検索エンジンを用いて調べてみたのですが,原理はとても難しそうで,自分でもよく理解できませんでした・・・。 しかし,「難しいので中学高校で習ってね」と放ってはおけない性分で,自分なりに以下のように説明してみたのですが・・・果たして大きく間違っていないか,甚だ心配です。 大きな間違いがあればご指摘を,また,おおまかに合っているとしても,もう少し小学生にも分かりやすい説明ができないか,ご教授願えないでしょうか。 説明「物が溶ける時,その溶かす物がさらにいくつかの小さなつぶ(イオン)に分かれて,水のつぶの間に入り込みます。 温度を上げると,その水の粒の動きが活発になるので,よりイオンをとり囲みやすくなり,たくさんとけるのだと思います。 では,なぜ食塩ではそうならないのかと言えば,食塩とミョウバンでは元になっているイオンのならび方(つながり方)がちがい,食塩のイオンはよりたくさんの水の粒を強く引きつけるので,温度を上げても水のつぶの側にとり囲む余裕がないためかと考えられます。 」 よろしくお願い致します。 指導手引きは詳しくて解り易いです。 食塩、ミョウバン、実験 驚くほど多数のHPが見つかりました。 しかし、食塩とミョウバンの溶解度の温度依存性の差に付いて 説明しているHPは全く見つかりません。 教科書で全てが済むなら「この世の中先生だけが居ればいい、 先に生まれた奴は必ず居るから、ハハ呑気だね。 」とも言って居れ ないと思います。 小学生の素朴な疑問、そんな彼らへの対応が未来のノーベル賞学者を 生むのかも知れません。 「ロウソクの科学」はそんな一例かとも 思います。 なぜ塩が水に溶けるのかを小学生へ説明するのは次のHPが参考に 成るのではと思います。 二番目の絵は原子記号を使った一番目の HPにも応用できそうです。 さて溶ける事は説明できても、その差をどう説明するかが残ります。 <説明「物が溶ける時,・・・・・・温度を上げても水のつぶの側に とり囲む余裕がないためかと考えられます。 」> は近い所をかすっている様な感じがします。 次の様に考えて見ましょう。 食塩もミョウバンも結晶です。 物が溶けると云う事は、それが小さな 粒になり、その粒から分子がイオン化して水分子と混じり合う 事です。 説明は「混じり合う」のはなぜに対して重点が置かれ、 「なぜ結晶は溶けるの」が掛けていると思います。 「結晶の溶け方になぜ温度差が有るの?」に付いて次の記述を 見つけました。 <食塩とミョウバンでは元になっているイオンの ならび方(つながり方)がちがい>に近い部分です。 参考にしてください。 <図2-1からわかるように, 食塩の結晶の溶解度は,温度によってあまり変わらないが, ミョウバンの結晶は温度が上がるとその溶解度が著しく増加する。 塩化ナトリウムの場合,固体の中で陽イオンと陰イオンが強く 引き合い,各イオンが水に取り囲まれてもそれほど安定化しない ことから,溶解度は比較的低く温度によってもあまりかわらない。 ミョウバンの場合,イオン間の引き合う力が弱く*,また,水分子 との相性が良いため**,温度が上がると急に溶解度が高くなる。 温度が上がると,分子やイオンの運動が激しくなり,ミョウバンの 固体を作っていたイオンはバラバラになり易くなるためである。 > (PDFでURLが添付できませんでした。 Yahoo検索、「実験で学ぶ化学」 「ミョウバン」で検索してください。 最初に出て来る、佐藤真理、 渥美みはる氏の論文の頁2046から抜粋。 文を、読みやすく手直し。 ) *、**ミョウバンは水分子との水和物であるため。 ちなみに塩化ナトリウム2水和物の溶解度は温度に強く依存するそうです。

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自由研究 中学生 結晶の作り方とそのしくみ。レポートのまとめ方

ミョウバン 結晶 作り方

ミョウバン水の特徴2つ目は、殺菌効果があることです。 古代ローマでは水と混ぜてうがい薬としても使われていたそうです。 手に吹きかければばい菌を除去してくれるので、冬の風邪予防にも使えそうですね。 ちなみに、インフルエンザはうがいでは予防できないそうです。 現在販売されているミョウバンのほとんどは人工的に結晶化させたものですが、その技術がない時代はアルム石という火山地帯で採れる石を加工して使用していました。 こちらは人工のものより殺菌効果が高く、肌への刺激が抑え目なのが特徴です。 アルム石はAmazonなどネット通販で購入できます。 ミョウバンには毛穴を引き締めるという効果があり、それによって汗が出にくくなります。 そのため、市販の制汗剤にもミョウバンが含まれています。 市販の制汗剤にはミョウバン以外にも様々な成分が含まれています。 制汗作用で有名なのはクロルヒドロキシアルミニウムでしょう。 一時期、乳がんの原因になると噂されていましたが、その危険性はないと否定されています。 しかし肌への刺激があるとされるので、肌が弱い方はミョウバン一つに絞った方が良さそうです。 実は、汗自体は臭いません。 皮膚の表面にいるばい菌と汗が混じることで悪臭を放ちます。 ミョウバンは皮膚にいる菌を殺すことから、消臭作用があるとされています。 汗も出づらくなるので2倍の効果がありますね。 ミョウバン水は皮膚の菌を抑制する効果もあります。 ミョウバンは水と混ざることで酸性になり、ばい菌が住みにくい環境にしてくれます。 肌にいるばい菌は弱酸性から弱アルカリ性の環境が大好きです。 人の肌は弱酸性から中性とされているので、ばい菌が繫殖しやすい環境と言えます。 体の中でも臭くなりやすいのが足ですね。 そんな足の臭い消しに効果的な対策がこちらの記事で紹介されています。 ミョウバン水以外に効果のある方法を探してみましょう。 部屋干しして生乾きになったときの臭いをミョウバン水で消すことができます。 スプレーしてそのまま乾かすのも良いですが、日光に当てると消臭効果がアップします。 日光にも殺菌効果があるので、ミョウバン水と合わせてダブルの効果が期待できます。 ワキガの臭いが染み付いてしまった服は、洗濯するときにミョウバン水を入れると臭いが取れます。 洗剤とは一緒に使えませんが、柔軟剤は大丈夫です。 洗濯機で洗う場合はミョウバン水の原液を柔軟剤の投入口に入れましょう。 また、ミョウバン水でつけおきして水洗いしてから、洗濯機に入れて洗うこともできます。 体の臭い消しとして使うときはスプレーボトルに詰めておくと脇などに塗布しやすくなります。 ちなみに、ミョウバン水の濃度が濃すぎると噴射口が詰まってしまいますので、気をつけましょう。 詰まった場合はお湯につけてミョウバンを溶かします。 スプレーボトルの形は特に選びませんが、持ち歩けるようにキャップ付きのものがおすすめです。 画像のものはマークスアンドウェブのもの。 霧が細かいので肌に満遍なく行き渡り、最低限の量で済むため乾きも早いのがメリットです。 ポーチに入れても邪魔にならないサイズで使いやすいと人気があります。 体に付ける場合はスプレーが向いていますが、洗濯などそのまま使う場合もあるのでペットボトルに入れておきましょう。 1,5リットルのペットボトルが原液を作るときに便利でおすすめですが、初めて作るという方は小さめのサイズで試しましょう。 ミョウバン水の原液の保存期間は3年ですが、薄めたミョウバン水は1週間程度しか持ちません。 余ってしまったものは生ゴミに吹きかけるなどして使い切りましょう。 ペットボトルは良く洗ってから使ってください。 ミョウバン水は透明になるので、水と間違えて飲まないためにミョウバン水と書いておきましょう。 100均で作れる!ミョウバン水の作り方は? 基本のミョウバン水原液の作り方 まずは、基本のミョウバン水原液の作り方を説明します。 初めてミョウバン水を作るという方は、このシンプルなものから挑戦しましょう。 臭いがないので人や目的を選ばず使えて便利です。 ミョウバンと水の割合は1:30です。 薄めるときは10倍にして使い、冷蔵庫で保管してください。 基本のミョウバン水原液の材料• 焼きミョウバン 10g(生ミョウバンの場合は15g)• 水道水 300ml• ペットボトル 基本のミョウバン水原液の作り方• 1ミョウバンをペットボトルに入れる• 21に水道水をよく混ぜる• 3透明になるまで2,3日冷暗所で保管する 100均で買えるミョウバンで作るアロマ入りミョウバン水の作り方 こちらはアロマ入りミョウバン水の作り方です。 精製水入りなので早めに使い切りましょう。 100均で扱っているミョウバンは焼きミョウバンのみになります。 焼きミョウバンは湿気を吸うと生ミョウバンになるので、気になる方は密閉できる容器や袋で保管してください。 レモンやグレープフルーツなどの光毒性のあるアロマオイルは避けましょう。 日光に当たるとシミや皮膚炎のもとになります。 おすすめはティーツリーです。 殺菌効果が高く、爽やかな香りで男女問わず使えます。 アロマ入りミョウバン水の材料• 焼きミョウバン 10g• 水道水 300ml• 無水エタノール 5ml• 精製水 45ml• ペットボトル• スプレーボトル アロマ入りミョウバン水の作り方• 1焼きミョウバンをペットボトルに入れ、水道水とよく混ぜる• 2透明になるまで冷暗所で保管する• 3無水エタノールにアロマオイルを3滴垂らす• 43に精製水を足してよく振って混ぜる• 5原液5mlと4をスプレーボトルに入れてよく混ぜる ダイソーの焼きミョウバンを使ったハッカ油入りミョウバン水の作り方 こちらはダイソーの焼きミョウバンを使ったハッカ油入りミョウバン水の作り方です。 ハッカ油には臭い消しの他に虫よけ効果もあり、夏に最適です。 付けるとひんやりするので、冬は避けましょう。 無水エタノールの代わりに水道水でも作れますが、分離しやすいので使う都度よく振って混ぜてください。 ハッカ油入りミョウバン水の材料• 焼きミョウバン 20g• 水道水 500ml• ハッカ油• 無水エタノール• ペットボトル• スプレーボトル ハッカ油入りミョウバン水の作り方• 1ペットボトルに焼きミョウバンと水道水を入れてよく混ぜる• 2透明になるまで時々振ったりしながら放置して原液を作る• 3無水エタノールにハッカ油を5~10滴混ぜる• 毛穴の引き締め効果があるミョウバン水は、乳液のあとに使うと毛穴詰まりやニキビの予防になります。 また、殺菌効果で既にできてしまったニキビも治すことができ、顔から汗が吹き出すように出る、という方には汗の抑制効果が発揮されます。 顔だけでなく背中に使えば、ニキビはもちろん汗疹にも効きます。 アトピーにも効果があるので、ぜひ試してみてくださいね。 顔に使うミョウバン水の作り方は、原液を20倍くらいに薄めて作ります。 パッチテストをしてから使うと安心です。 特にカビに対して効き目があり、お風呂掃除におすすめです。 使い方は、ミョウバン水の原液をスプレーした後、ブラシなどでこすって洗い流すだけです。 簡単にカビが落ちます。 しつこいカビには時間をおいてからこすりましょう。 同じくカビ汚れのあるトイレで使えば、カビ落としと臭い消しが同時にできます。 また、拭き掃除の後に仕上げでミョウバン水をスプレーすると菌の繫殖を抑制できます。 掃除用のミョウバン水の作り方は、ミョウバン水を5倍に希釈します。 オイルの含まれない純粋なミョウバン水なら野菜のあく抜きや漬物、煮物に使えます。 原液を10倍に希釈したものに皮をむいた野菜を2,3時間つけておくと、あくが抜けて煮崩れしなくなります。 漬物の作り方は原液の濃度のまま使い、塩を足して野菜を漬けます。 ミョウバンを使ってナスを漬けるときれいな紫色になります。 引き締め作用で身がしまり、歯ざわりも良くなるので、美味しい漬物ができます。

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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 結晶 作り方

1.ミョウバンの結晶をつくる前に 私は大学と大学院でタンパク質の結晶化を行っていました。 毎日、実験をしていましたが、残念ながら最終的に自分の力では綺麗な結晶化を実現することができなかったのです。 しかし、とても運は良く、卒業した先輩が仕掛けていた溶液で、奇跡的に綺麗な結晶ができていたのです! 何とも複雑な気分ではありますが、そのおかげで、研究結果には困りませんでした。 仕掛けた先輩も在学中には綺麗な結晶ができず、卒業されていったので、もちろん結果はすぐに報告させていただきました! なぜ、こんなにも結晶ができにくいのか? タンパク質は非常に結晶性が悪いため、結晶化が困難なので綺麗な結晶ができないということはよくある話なのです。 また、タンパク質の種類によって全く条件も異なるため、すべてが手探りなのです。 運が良くなければ、何年もかかってしまうということもありえます。 では、そもそもそんな時間をかけてまでタンパク質をなんで結晶化する必要があるの? 恐らくそう思われる方が多いと思います。 実は私たちが必死にタンパク質を結晶化させようとしていたのは、その構造を見るためなのです。 タンパク質はアミノ酸がたくさん連なってでできたものです。 つまり、タンパク質の構造を見るということは、そのタンパク質がどんなアミノ酸からどのように作られているのかを、確かめるということなのです。 また、どのようなアミノ酸でできているかを見ることができれば、そのタンパク質がどのような働きをするのかが分かるというわけです。 では、タンパク質の結晶を作ったとしましょう。 一体どうやってそこから構造を見るんだ!? それは『X線結晶構造解析』という技術を使います。 タンパク質の結晶にX線を照射し、その反復構造によって回析したX線像が作り出すたくさんの回析点を測定するのです。 少し難しいので、簡単に言うと、結晶にX線を当てると、それぞれ違ったパターンの回析が得られるので、そのパターンを読み取ることで構造を解析するわけです。 これでもまだ難しいので、もっとわかりやすく言いましょう。 例えば水には波が伝わりますよね。 この波が物に当たるとどうなりますか? 波は色んな方向に形をかえますよね。 X線がタンパク質の結晶に当たる時にも同じことが起こります。 つまり、X線が当たってどうなったかを見れば、その構造がわかるというわけですね! このようなX線結晶構造解析は様々な分野で利用されています。 ひとまずこの辺にして、今回の本題へと入っていきましょう! 今回、結晶化するミョウバンはタンパク質ではありません。 しかし、非常に結晶性が良く身近な存在であり、誰でも簡単に結晶を作ることができます。 ぜひ一緒にやってみてください! そして、このシリーズを通して、私がやってきた研究を少しずつでも紹介できたらと思います。 2.今回準備したもの! ミョウバンの結晶化は教科書にも書かれていますが、実際にやったことはありませんでした。 なので、ミョウバンの結晶化は初体験です。 簡単な結晶化よりも難しいことやってたんだし、いけるだろうという安易な考えです。 今回、結晶化するにあたり、以下の物を準備いたしました。 もちろん主役となるミョウバンです。 スーパーですぐに手に入れることができますし、ネットでも購入できます。 スーパーでは、このサイズで84円で購入することができました。 安い! 一般的にミョウバンと言えば硫酸カリウムアルミニウムです。 今回使用するアンモニウムミョウバンは、カリウムがアンモニウムに変わっただけです。 こいつでも結晶化はできるでしょう! 一応今後のことを考えて、硫酸カリウムアルミニュウムもネット注文しました。 いずれ登場してくると思います。 では、次に行きます! ここからはなんとすべて100円ショップダイソーさんで購入しました。 お金をかけずとも実験ができてしまいます。 さすがダイソーさんですよね。 今回結晶を作成するフィールド(舞台)となるガラス瓶です。 こいつにミョウバンを溶かした溶液を入れ、結晶化を進めていこうと思います。 次に、結晶を形成させるための糸です。 銅線が好ましいそうですが、無かったのでステンレスの針金を買いました。 錆びにくいし、きっとうまくいくはずです。 こいつはアルミシートです。 一体何に使うのかと言いますと、保温するためです。 結晶化は温度が下がっていくことで、解けきれなくなったミョウバンが析出してくることで起こります。 急激に温度が下がってしまえば、急激にミョウバンが析出し、汚い結晶になってしまうのです。 なので、この寒い冬でも温度が逃げにくいようにガラス瓶に、コーティングを施そうと思います。 これがコーティングした瓶です! いかにも保温性が高そうです。 最後にこいつはクーラーボックス! こいつもアルミシートと同じ理由です。 室温はエアコンがかかっていても20度しかないため、急激に温度が下がる可能性があります。 そこで、この中で保存することで温度をゆっくり下げていきます。 こいつだけはダイソーでも100円でかえない300円の商品でした。 この他にも家にあった割りばしとサランラップにコーヒーフィルターを使います。 なんだがわくわくしてきました。 3.種結晶づくり 綺麗で大きな結晶を作るためには種結晶を用意しなければいけません。 そこで、まずは種結晶を作ることにします。 実際にタンパク質の結晶化でも種結晶を入れることで、綺麗な結晶ができる時があります。 絶対ではないところがまた難しい所です。 では、まずは水道水にミョウバンを溶かしていきます! ちょっと待ってください! そのままの水道水には溶かすことはできません!! なぜなら水道水には塩素やトリハロメタンなどが含まれているからです。 一度沸騰させることで、こいつらを除去しましょう。 最近では高額なサーバーを売りつけるために、このトリハロメタンの危険性をうたう業者が増えていますが、日本の水質基準でそこまで気にする必要はないと考えられます。 なんにせよ私の目標は綺麗なミョウバンの結晶を得ることです。 水道水に深まれる不純物をより減らすために、20分は沸騰させることにします。 しばらく時間が経ちました! こんなもんでいいでしょう。 温度が下がってきたので水を200ml瓶にいれます。 ここからついに、ミョウバンを溶かしていきます。 今回ミョウバンは200mlに対し、購入したミョウバン30g全部入れちゃいましょう! お皿に出してみると、たった200mlにこんなにも溶けるのかよ! って思ってしまう量ですね。 でも心配しなくても全然大丈夫です。 30 gで問題はありません。 温度と水の量が上がれば、溶ける量も増えますが、逆に水の量と温度が下がれば溶ける量は減ってしまいます。 溶解度曲線や、飽和水溶液など懐かしいですよね。 それでは温度が下がらないように加熱しながらミョウバンを溶かしていきましょう。 頑張ってスプーンでかき混ぜながら溶かしていきます! ぐるぐるまわします! ひたすら回します! 10分経過。。。。。 ひたすら回しているのに、濁ったまま全然透明になりません。 つまり、完全に溶けないではないですか! ちょっとずつ入れればよかったと少し後悔しましたが、たかが10分で音を上げるようなことはしません。 実験には時に辛抱強さが必要なのです! このまま回し続けます。 20分経過。。。。。。。。。。 やっと終わりが見えてきました! 白い濁りも少しずつ取れてきました。 もうすぐ完全に溶けてくれそうです。 30分後。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 完全に溶けてくれました! 根気よく頑張ったかいがあります。 研究室では、撹拌機があったので、今回のように溶かそうと思えば、ただ待ってるだけでできました。 しかし、自分で30分もかき混ぜてみて初めて撹拌機のありがたさを今感じました。 ありがとう撹拌機! ではこれをコーヒーフィルターで濾して、用意していた断熱の瓶に移し替えます。 種結晶では濾過まではしなくても良いかもしれませんが、より綺麗な結晶を作るための努力は惜しみません。 これをクーラーボックスへと保存し、種結晶ができるのを待ちたいと思います!.

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