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 ・ミョウバンの結晶成長 ・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の実験 蒸留水500mL + ミョウバン100g 60℃飽和溶液 加熱
実験結果 温度の変化が 大きすぎる 3日後 60℃飽和溶液 3日後の様子
ミョウバンの溶解度曲線 140 水 に溶けるミョウバンの量 100 mL 120 100 80 60 40 20 /g 0 20 40 60 80 100 水温/℃
ミョウバンの溶解度 60℃ 21.7 g 50℃ 約16g 40℃ 12.6 g 30℃ 約 8 g 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 8 g
飽和溶液の温度をかえた結果 50℃ 温度をゆっくり下げていこう 40℃ 30℃
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℃ 14:30 31℃ 成長が確認できる。 15:30 白くなってしまった。 16:00 白くなっている。 18:30 27℃ 中心部分は白いが、一番外側は透明になっていた。 成長がゆっくりになってきた。 19:00 白いまま成長。形は八面体に近い。 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
もっとわずかな温度変化でも、結晶は成長する? 外側が透明
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 結晶の様子を観察 マグネティックスターラー
実験結果 三日後
温度変化の記録 24 黄色=室温 温度 22 赤色=溶液の温度 20 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。 3~6℃ 透明度がある。 正八面体に近い。 7~10℃ 中心部分が白くなることがあったが、外側は透明なまま成長。 八面体だが、形が少し崩れている。 11~15℃ 白くなり、外側だけ透明。 いびつな形になることが多かった。
まとめ 問題点 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 ・温度を調整するのが難しい