UA-119493607-1 液体が固まる:水ガラス | らくらく理科教室
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ケイ酸ナトリウム(水ガラス)水溶液に塩酸を少ずつ加えていくと、少しずつゲル化が始まり、いずれ固まってしまいます。フラスコを逆さにしても落ちてきません。

「動画1」

「概 要」ケイ酸ナトリウム水溶液に塩酸を加えるとゲル化して固まる

「学習項目」

①  酸と塩基 ②ゲル

「準備物」「操作」WEB非公開

「注意事項」

  1. 水ガラスは強塩基性なので皮膚に付けないように注意する。
  2. 固形物を流しに廃棄すると、配管がつまることがある。掻き出して自然乾燥後、固形廃棄物に。
  3. ビーカーは入念に洗浄する。

「解 説」

1.水溶液が劇的に固まる

ケイ酸ナトリウム水溶液に塩酸を加えていくと、ゲル状の固形物質となります。振り混ぜていた液体が劇的に固化するので、マジック的な要素も。ケイ酸ナトリウム Na2SiO3 は、弱酸のケイ酸 H2SiO3 と水酸化ナトリウムNaOH との塩で、強酸の塩酸により、弱酸の遊離が起こってケイ酸が沈殿してきます。

 Na2SiO3  +  2HCl →  2NaCl  +  H2SiO3

                      (ケイ酸:ゲル状)

このケイ酸は、二酸化ケイ素と水とが結合した白色無定形のゲル状物体です。凝固したものを加熱乾燥させると、二酸化ケイ素のキセロゲルとなり、これがいわゆるシリカゲルと呼ばれるものです。シリカゲルは、多孔質で表面積が大きいため、乾燥剤や触媒として利用されているものです。一般には、水分の指示薬として塩化コバルト(Ⅱ)を添加し、青から薄桃色に呈する変化が知られています。

2.粘性が高いので水ガラス

ケイ酸ナトリウムは、水飴状で大きな粘性を持ち、接着剤、耐火塗料、粘度調整用の添加剤等に使用されています。水ガラスという名称は、このケイ酸ナトリウムの濃い水溶液の一般呼称で、通常はメタケイ酸のナトリウム塩を指し、組成の異なる種類が存在します。水に可溶で、水溶液は加水分解されて塩基性を示します。金属塩を加えるとそのケイ酸塩が生成し、水溶液中に柱が立つようにして成長していく「ケミカルガーデン」の素材としても広く知られているものです。

「動画2」

「動画3」


◇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。


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