UA-119493607-1 松かさを炭にする | らくらく理科教室
  • 教材や実験の開発情報

松かさを炭化させてみました。かなり匂いがあとに残るのであまりお勧めの実験ではありませんが、炭化した松かさをまた別の実験で用いるためトライしました。有機物を酸素を遮断して強熱すると水分と可燃性気体が抜け、炭化していきます。

「動 画」材料を加熱すると可燃性のガスが発生してくる。簡単に着火させることができる。

有機物は、加熱、燃焼によって二酸化炭素と水を生成しますが、酸素を遮断して強熱すると水分と可燃性気体が抜け、炭化したものだけが残ることがあります。これを特に乾留といいます。松かさを空き缶に入れて空き缶に入れて強熱したところ、数分で真っ黒な炭となりました。アルミホイルのふたにピンホールを空けておき、ライターの火を近づけると燃えるので、可燃性ガスが発生していることもわかります。

実験プリント版

「実験タイトル」松かさの炭化

「サブタイトル」ミスしない炭作り

「学習項目」天然高分子化合物 セルロース 吸着剤

「準 備」炭化させたい植物素材(松かさや果物、葉、折り紙など) 上部をくり抜いた空き缶 アルミホイル 針金 インク

「操 作」

1.空き缶に松かさの木の実などを入れる。(ここではメタセコイヤを使った)

2.アルミホイルにピンホールをあけて、発生した可燃性ガスに点火する。

3.十分冷えてから取り出す。

4.炭を砕いてインク色素の吸着効果を確かてみる。

5.ユズリハやツバキなどの厚めの葉が良い。できあがりは、黒光りして美しい。

 

「解 説」

1.酸素遮断で乾留:植物体は、セルロースがリグニンによって固められた作りをしていて、基本的にはC(HO)という組成となっています。酸素が十分であれば燃焼によって二酸化炭素COと水HOに分解され、わずかなミネラル分を残すのみです。しかし、酸素を遮断する、いわゆる蒸し焼きにすると、水素と酸素ばかりが抜け出て炭素分が残ることになるのです。材料の10~20%が残り、その重量の80-95%程度が炭素だといわれています。このように植物体を酸素と遮断して加熱する方法を乾留といいます。実験では、発生したガスを燃焼させていますが、水蒸気の他、水素・一酸化炭素・メタン等が含まれているので扱いに注意が必要です。

2.酸素遮断で乾留:炭は、よけいなものがあまり含まず、生木のように煙も出ないし、大きなエネルギーが安定して得られることから、有用な燃料源として利用されてきました。また、植物細胞の構成体が分解され、内部がすかすか状態になっているため、臭いや色素を取り除く、吸着剤としての働きもあります。

…省略…

「演習問題」

  1. 糖類の組成を一般式で示しなさい。
  2. 植物繊維の主成分であるセルロースの構造を図説しなさい。
  3. 糖類が、加熱により脱水されることを式で示しなさい。また、酸素が十分ある場合との違いについて説明しなさい。
  4. 炭に脱臭脱色作用があるのはどうしてか、その理由を答えなさい。また、そういった性質を一般的に何と呼ぶか。

*************

◇理科教育法「1年 化学」p84-5有機物と無機物

◇このブログで発信する情報は、取扱いに注意を要する内容を含んでおり、実験材料・操作、解説の一部を非公開にしてあります。操作に一定のスキル・環境を要しますので、記事や映像を見ただけで実験を行うことは絶対にしないで下さい。詳細は、次の3書(管理者の単著作物)でも扱っているものがありますので参考になさってください。


コメントを残す

メールアドレスが公開されることはありません。 * が付いている欄は必須項目です