酸アルカリの最近のブログ記事

こんにちは、みなさん。  おもしろ!ふしぎ?実験隊です。
2015年3月2日いつもの東児童館で、『色が変わる!?水性ペン』の実験を行ったので、
そのご報告です。
色が変わる水性ペンというのは、こちら左のもの。
P1180195.JPG
実は、『色が消せる!?水性ペン』というのもあります。それについては、最後に
書いています。
色々な色のペンで書いて、それを白いペンでなぞると、なぞったところが色が変わ
るのです(消せる方は、色が消える)。
このペンは、セリアなどの100円ショップや、ネットで購入できます。
今回の実験は、お友だちには、自分で実験しながら、考えて、結果を求めていくこと
ができると思います。少し高学年向きかもしれませんが、よい流れにできるのでは
と思いました。
こんな感じで、進めましたよ。
===
P1200741.JPG
まず、実際に、色ペンのほうで線を書いて、白ペンで上からなぞってみました。
P1200799-2.JPG
黒は赤くなるだ!アンケートも、黒が赤くなるのにびっくりしたお友だちがいっぱいい
ました。KUBOさんもビックるしたよ!
ペンには、文字が書いてあるんだけど、その文字の色が、変わった後の色なんだ。
P1180199.JPG
では、色ペンって、いったいどんなになっているんだろう?
ということで、色ペンで書いたものをじ~っと見たり、顕微鏡で観察してみても、たぶ
ん見えないだろうから、ってことで、ペーパークロマトグラフィーをやってみることに
しました。
ペーパークロマトグラフィーは、ちょうど1年前に、この児童館のお友だちとやったの
だけど、覚えていてくれたお友だちもいたね。この記事の2番目の上に写っている
『ふしぎなおにんぎょう(おひなさま)』
の実験です。
今回は、もっとちゃんと(といっても、簡単ですが!(^^)!)やったよ。
まずは、コーヒーフィルターを四角く切って、鉛筆で、色を付ける場所を書いておき
ました。
そこに、色ペンんを てんてんてんてん・・・と書いて、もう一度上から、 
てんてんてんてん・・・と重ね書きします。
P1200810.JPG
本当は、もっと細いほうがいいです。細いけど濃く!
P1200778.JPG
新品のペンは、ぶちゅっと出るので、しょうがないね。頑張りました。
それで、この紙の上を持って左に見えるようなお水につけます。
最初KUBOさんが演示したんだけど、しばらく漬けとかないといけないので、大変!
とか言っていたお友だちもいたけど、自分でやるときは、真剣!それに、いろいろ色
が変わってくるのが、目に見えるので、みんな、とっても集中できたと思います。
P1200781.JPG
まだまだ!
P1200780.JPG
下は、一番最初の状態。上にずいぶん上がっているお友だちがいるけど、ちょっと
早めに入れちゃっていたんだね。
P1200779.JPG
だんだん上がってくると・・・
P1200750.JPG
どれも、一つだけでなく、いくつか色が見えてきます。
P1200754.JPG
みんな上手にできたね。
P1200755.JPG
こんな感じになります。
P1200759.JPG
左から、黒・青・赤・緑・紫 です。
一つの色のペンでも、いくつかの色が混ざっていることが、わかったね。
おまけですが、赤い色には、蛍光ライトで、光るものもあるようです。
P1200782.JPG
こうして、いろいろな色に分かれたわけだけど、これを白ペンでなぞって見ました。
乾くのに、時間がかかりそうなので、ドライアーで乾かしました。
乾かしたものを、白ペンで、なぞってみます。
P1200790.JPG
こんな感じになりますよ。
左ものを、白ペンでなぞったものたものが右です。
P1200817-4.jpgP1200817-3.jpg
黒・緑・青・紫・赤なのですが・・・
たとえば、
紫は、青の色が消えて、ピンクが残ってますね。だから、紫のペンは、白ペンでなぞ
ると、ピンクになるのでしょう。
緑や青は、濃い青が消えて、緑や薄い青が残ったので、緑や薄い青になったので
しょう。
赤は、赤が消えて、黄色が残ったので、黄色になったのでしょう。
黒は、濃い青・緑などが消えたのかな?ピンクオレンジなどの色が残って合わ
せて、赤く見えたのかもしれません。
こちらが、先に出した、白ペンでなぞった時の様子。
P1200799-2.JPG
色ペンについては、いろいろな色が混ざっていて、その色のうち、白ペンでなぞる
と、消える色があるので、消えた後残った色を合わせた色が、変わった色として、残
るんだと思います。
おうちでもできるので、今回のペーパークロマトグラフィーの方法について、書い
ておきますね。
・紙はコーヒーフィルター、展開液は水を使いました。
・フィルターは、できるだけ、きれいに四角く切ったの方がいいです。きれ
いにまっすぐ上に展開してくれるからです。
・色のペンで書くときは、濃く細く横に書く方が、きれいに展開してくれます。
・色のペンの部分が水につかないように、水に浸し、水を上げていきます。
・上の方を持った方がいいですね。
・時間を短くするために、ドライアーを使って乾かしました。
本当は、風で揺れないようにしたり、しないといけないのでしょうが、今回
は、簡単にしました。
お持ち帰り資料にも書いていますが、こちらは、産総研さんのサイトです。
参考にしてみてください。
===
では次は、白いペンは、いったいどうなっているんだろう?ということで、進めて
いきました。
色が変わるときには、酸性アルカリ性という性質が関係していることが多いの
だけど...
ということで、紅茶の実験
紅茶はふつう茶色ですが...     酸っぱいレモンを入れると黄色くなります。
P1200785.JPGP1200786.JPG
酸っぱいというのは、酸性のものに多く、酸性の性質で、茶色い紅茶が黄色く変わ
ったんだ。
ということで、KUBOさんは、酸性アルカリ性が関係しているんではないかな?と
思ったので、
pH試験紙というものを使って、白ペンを調べてみました。
P1200736.JPG
白いペンはアルカリ性のようです。
それで、おうちのアルカリ性のもの(トッププレケアエリそで:弱アルカリ性)で、
P1200764.JPG
色のペンで書いたところを、たれビンに入れたプレケアを、綿棒で、ちょんちょんと
点を打って行きました。
P1200787.JPG
こちら右の、真ん中の変わった部分が、プレケアです。
右の下の部分は、白ペン
P1200768.JPG
白ペンだと、赤ももちろん変わるのですが、プレケアでは、赤は変わりにくかったです。
アルカリ性といっても、強さが違うので、変化するものとしないものがあったようです。
ちなみに、KUBOさんは、パイプスルーでやってみたんだけど、すべて、白になったよ。
おうちにある、洗剤などで、調べるのも、おもしろいです。
裏のラベルを見ると、【アルカリ性】【弱アルカリ】【酸性】など書いてあります。酸性
やアルカリ性が強いものは、手袋をしてやったり、喚起に気を付けてやってください。
また、酸性・アルカリ性のものを合わせると、危険なこともあるので、合わせてはいけ
ません。捨てるときにも、気を付けてね。必ず、おうちの人とやってください。
また、【アルカリ性】と書いていても、使っているアルカリ物質や、pH調整剤などが
入っていると、うまくいかないことがあるので、チェックしてみてください。
ということで、もう一つ。おうちにあるアルカリのものとして、こんなせっけんを準備し
てみました。
P1200713.JPG
ダイソーで2つで108円。小さくカットして、1つから20人分くらい取れたかな。
お友だちには、カットしたものをクレヨンのようにフィルムで巻いて、渡しました。
お持ち帰り時には、空気にあまり触れないように、包んで持って帰ってもらいました。
もちろん実験の後で、手は洗うように言いました。
で、このせっけんで、色ペンで書いた部分を、すりすりすりすり・・・10回くらいすりす
して、しばらく置くと、
P1200768.JPG
先ほどの画像ですが、右の一番上の部分の色変わりのようになっているところです。
こちらの方が、わかりいいかな?
P1200718.JPG
プレケアや白ペンのように、すぐには、変わりません。ちょっと時間がかかりました。
おそらく、固体だからかな?水でせっけんを溶かしてもいいのだけど、相当濃くしな
いといけうまく行かない様だったので、すりすり。にしましたよ。
せっけんといっても、いろいろで、ラックスや牛乳石鹸では、ダメでした。ダイソーの
石鹸でも、ご紹介したものがよかったです。裏のラベルを見ると、含まれているもの
で、おおよその判断はできそうですから、チェックしてから、購入してみてください。

せっけんは空気に触れない様にといったけど・・・
今日やった実験の紙は、そのまま置いておくと、色が変わります。特に、黒のペン
で書いた黒い部分は、2・3日すると、茶色くなります。
P1200733.JPG
上画像一番下のものが黒でした。ちなみに一番上のピンクは、関係ありあません。
それは、空気中の二酸化炭素で、性質が変わったからなんだ。
せっけんも同じことで、アルカリ性の性質が変わるので、なるべく空気(二酸化炭素)
に触れない方がいいのです。
鉄棒がさびたり、するのも同じだよ。
お友だちに見せるのを忘れたけど、『消えいろPIT』なども同じことで色が変わります。
P1180191.JPG
今日持帰った『色が変わる!?水性ペン』は、セリアでは、108円。KUBOさんが
よく利用させていただく堀商店さんでは、もっとお安く購入できるようです。
興味があるお友だちは、買っていろいろ調べてみてね。
ってことで、
【考察とおまけ】
『色が変わる!?水性ペン』には、『色が消せる!?水性ペン』というのもあります。
それで、その2つを合わせて、もう1回、実験を振り返ってみようと思います。
こちらがその2つ(左は違います)
P1180190.JPG
どちらにも白いペンがついていて、白いペンでなぞると、こんな風になります。
P1200799.JPG
左5本が変わるペンのセット・右5本が消せるペンのセット。消せる ペンは、紫では
なく、ピンクです。
それぞれを、変わる・消せるペンについている白ペンで横からすっと線を入れてい
ます。右に書いている、【変わる・消える】というのは、上は、変わるセットについている
白ペンで横にすっと線を入れたということ。
下の消えるというのは、消えるセットについている白ペンで横にすっと線を入れた
ということ。
結果的に、どちらの白ペンで書いても、同様に、変わるし・消せます。
だから、白ペンは、おなじもの。pH試験紙でも、同じ感じ。
P1200736.JPG
この画像は、先のものと同様ですが、実は、左が変わる・右が消せる の白ペンでし
た。
次に、変わる・消せるを展開してみました。
左が 『変わる』 右が 『消せる』
P1200798.JPG
どちらも、左から 黒 緑 青 紫orピンク 赤 です。
変わる・消せる ペンの黒は、おなじものではないようですね。
で、これを白ペンでなぞって見ると...
P1200812.JPG

じーっと見て、どの色が消えたかな?って考えるのも、楽しいですね。
おまけで、紫外線ライトを当ててみると、こんな感じです。
P1200815.JPG
ライトの当て方にもよるのかもしれませんが、この時には、消せるペンの青の
消えた部分もよく光っていますね。
===
おまけで...
普通の水性ペンは、色が消えたりしないのかな?と思って、実験してみました。
左のように、黒 ピンク 青紫 を 白ペンでなぞると、
少し時間を置いて、右のようになります。
P1200729.JPGP1200732.JPG
水性ペンの色素の中には、白ペンで、色が変わるものが入っているのかもしれま
せんね。だから、普通の水性ペンでも、色が変わるものもあるかも。
===
KUBOさんは、最初、黒が赤に変わるなんて、すごい!と思いましたが、ペンにどん
な色が含まれているかわかると、おおよそ判断できるように思いました。
今回は、白ペンは、アルカリ性だということで、実験していきましたが、もしかしたら、
色を消えやすくするものとして、アルカリ性の物質だけを使っているのではないかも
しれません。
いろいろ、な方法で、調べることも、おもしろいなと思いました。
この記事の2番目の画像には、酸性やアルカリ性のものを用意しているのが見えま
すが、今回は、お友だちには、それは、紹介しませんでした。酸アルカリの実験につ
いては、こちらをどうぞ。

このペンを購入した時に筑波大の小林正美先生のところで遊ばせてもらったことは
、こちらにご紹介しています。
遊んでみてね!






こんにちは、みなさん。    おもしろ!ふしぎ?実験隊です。
先日、スパイペンの実験
をやって、次回は、フリクションペンの実験
をやるのですが、他に面白い文房具はないかな~と、100円ショップのセリアをうろうろ。
ありました~。スパイペン。
P1180190.JPG
で横にあるのは、『色が!?変わる水性ペン』と「色が!?消せる水性ペン』(#^.^#)
ってことで、さっそく右の2つを購入して、たまたま用事があってお伺いした、筑波大の小林正美先生のところで広げてみました!
小林先生は、少しペンをご存じだったようで、こちらの品物が似ていると紹介してくださいました。
P1180191.JPG
色が消えるスティックのり。
すでに色が消えかけているのですが・・・塗ったところがわかるノリですね。
空気中の二酸化炭素によって、すでに、紫色が消えています。
で、話は戻って、消えたり色が変わる水性ペンですが、KUBOさんは、はじめ、フリクションペンと同じマイクロカプセルとか使っているのかな?と思ったのですが、先生いわく、それでは、コストが高くなるでしょう。ということで、酸アルカリの性質を使っているのでしょうね。と教えてくださいました。
で、遊んでみると!
P1180195.JPG
右が色が消える方。左が色が変わる方。
とってもきれいに変化します。
どちらにも、白いペンがついているて、それを使って、色のついたペンで書いた部分をなぞって、消したり色を変えたりします。
で、先生が言われるには、白いペンは同じもので、セットになっているものの白いペンだけを変えても、おなじことがおきますよと。
で、やってみると、色が消えるセットの方の白いペンで、色が変わるセットの色ペンで書いた部分をなぞると、同じように色が変わります。逆も同じ。
だから、白いペン自体は、おなじもののようです。色ペンのほうは、指示薬が入っているのでしょうねと。
白いペンは、酸かアルカリなのでしょうけど、どっちかな~。
ということで、おそらく酸性のものかな?ということで、レモン汁を色ペンで書いた部分につけてなぞったのですが、変化なし。
で、白ペンを、pH試験紙につけてみると、こんな感じ。
P1180196.JPG
pH10くらいかな。
手で触ったのですが、ぬるぬるするほどではないし、においもしませんでした。
そこで、消えたところを、レモン汁を綿棒につけてなぞったり・・・
ちなみにpH試験紙のまんなかの黄色くなっている部分は、レモン汁。
P1180198.JPG
ちょこっと、色が復活している感じ(左の部分)。右は、何もしていない。
P1180198 - コピー.JPGP1180197 - コピー.JPG
カメラの色の調整が悪いので、見にくくてすみません。
ここで、部屋に入ってきた学生さんが、あることに気付いてくれました。こちらが、色が変わるペンなのですが...
P1180199.JPG
ペンに書いてある文字の色は、ペンの色が変わった後の色だったのですね~。
なかなか、他でも、観察力のするどい学生さんでした。
小林先生は、このまま、置いておくと、空気中の二酸化炭素で、色が戻るかもしれないと言われていましたよ。何日くらいで戻るのでしょうね。
ひとしきり楽しんで、このセットは小林先生にお譲り(しっかりお金は戴きました~)して、帰りに、別のセリアに行って、再度購入しようとしたのですが、色が変わる水性ペンしかなくって、それだけ、購入して帰ってきました。
家で、もう一つ実験してみましたよ。
ペーパークロマトグラフィーもどき!で、水と、コーヒーフィルターを使って、展開?してみました。
似た実験は、こちら。
ずいぶん太く線を引いてみたので、こんな感じ。
P1180210.JPG
ちゃんと元のペンの色と、変わった色が見えますね。
クロは、いろいろな色が入っているようです。
で、この展開したものを、白ぺンでなぞってみました。
P1180221.JPG
ひっだりは、ただ、色ペンで線を引いて、白ペンでなぞったもの。どんな変化をしたか、見やすいようにおいています。
展開といっても、水でやったのと、紙がコーヒーフィルターだったこと、また、太く書きすぎたので、きれいに展開できていませんが、まあ、よくわかりますね。
点を打って、同じくコーヒーフィルターと水で展開したのは、こちら、
P1180223.JPGP1180229.JPG
左が展開しただけ・右は白ペンでなぞったもの。
もう少し上手にできたらいいのですが...
クロが、赤になるのは、すごいなと最初思ったのですが、まあ、いろいろな色の指示薬を混ぜていくと黒はできるのですよね。
少し高学年のお友だちだったら、このペンはどうなっているのかな?という感じで一つの実験ができるかな?
酸アルカリの色変わりの実験で、何か面白い使い方ができないかな~。なんて思っています。
最初、これだけの色が変わる指示薬を揃えるのは、大変なのではと思ったのですが、
小林先生いわく、指示薬は、たくさんあるそうです。本も出してきてくださいましたよ。
うちに帰って聞いてみても、教科書などで出てくる有名な指示薬でなくても、指示薬はたくさんあるということで、
これだけのペンを作るのは、そう大変ではないかもしれないなと思ってきました。

こちら、キリヤ化学さんでは、色々な指示役について、書いてあります。

セリアでは、108円。KUBOさんがよく利用させていただく堀商店さんでは、もっとお安く購入できるようです。

ちょっと楽しい実験を考えてみますね。
小林先生、学生さん、お邪魔しました~。!(^^)!

お菓子な科学

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2007/02/20
 
こんにちは、実験隊です。
19日につくば市立東児童館で実験隊をやってきました。

今回の御題は、『お菓子な科学』です。

子供の駄菓子の「アワモコモコ」と、カネボウフーズの「フッテパットゼリー」という物を使って、
二酸化炭素と、酸アルカリについて、勉強しました。

★アワモコモコの実験
アワモコモコという袋菓子(クエン酸と重曹が入ってます)に冷たい水を入れると、
アワがもこもこっとでてきます。この泡は、炭酸(二酸化炭素)です。
サイダーの泡も二酸化炭素です。
二酸化炭素は、圧力が高いほど、水にとけやすいという性質があります。
だから、圧力をかけて作ってるので、キャップをまわしてあけた時、圧力が下がって、とけきれなくなった
二酸化炭素がプシューっと出てくるんですね。
アワモコモコにお湯を入れると、もっと泡が出てきます。暖かいと、二酸化炭素は水に溶ける量が少なく
なります。だから泡となって出てきたんですね。サイダーやコーラは、冷たい冷蔵庫で保存した方が
炭酸が抜けないってことですよね。(他にも理由はあります)

では、問題です。サイダーにそれぞれ、砂糖と塩を入れると、どうなるでしょ?
答えは、塩の方がよくあわ立つです。
なぜかというと、塩の方がミクロの目で見ると、結晶が凸凹してるので、二酸化炭素に刺激が与えられやすく、
砂糖より泡がいっぱい出たのです。(他の理由もあるんですが)
サイダーに、ラムネ菓子(クエン酸入り)を入れて泡が出ているところです。
206.jpg
できたジュースは、気が抜けた炭酸水でした。
メントースのガムや、もっとラムネ菓子をいれると、天井まで、泡が上がります。
フイルムロケットとしても遊べますよ。

★フッテパットゼリーの実験
これは、野菜色素が、酸性のもの・アルカリ性のもので、色が変わることを使っています。
204.jpg
 
野菜色素は、紫キャベツや、紫いも・ブルーベリーに入っている、アントシアニン系の色素です。
身近なものでは、カゴメ野菜生活紫の野菜(930g約250円@カスミ)などが使えます。
これを倍量の水でうすめて、酢・リンス・レモン水・重曹・ベーキングパウダー・せっけん水・薬のキンカン
ちょっと危険だけど、トイレの洗剤(酸性)・カビキラー(アルカリ性)にいれてみてください。
お子さんは、必ずお家の人とやってね。
酸性では、きれいなピンクにアルカリ性では、青色から黄色になります。
このお菓子は、振ると液体がゼリーになるのですが、これには、人工いくらのひみつがかくれています。
人工いくらもどき(カプセル)も簡単に作れるんですよ。

203.jpg
これは、青い色変わりカプセル(BTB溶液)を作っているところです。
おもしろかったので、4月以降にも色変わりカプセル作りを企画しようと思っています。

カネボウフーズの「ねるねるねるね」というお菓子も、同じような原理で作られています。
子供ってお菓子が大好きですね。(*^.^*)
いっぱい参加してくれました。次回は、4月です。また、ご報告させていただきます。

最後に問題です。
ウイスキーボンボンってどうやって作るか知ってました?チョコにウイスキーを流し込むんではないらしいです。
砂糖とウイスキーをとかして、型に流し込み、温度を下げると、とけ切れなくなった砂糖が固まります。
そうすると、砂糖の入れ物に入ったウイスキーができるんですね。
そうして最後にチョコでコーティングするそうです。ここにも科学がかくれていましたね・(b^-゜)

2015年3月

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