きれいな結晶作り
科学の祭典・神奈川大会(かわさきサイエンスパーク) 1999.1.23〜24

ミョウバンの結晶を作ろう

●どんな実験なの?
 ミョウバンは、つけ物や草木染めなどに使われるものです。このミョウバンを使ってきれいな正八面体の結晶を作ってみましょう。
●実験のしかたとコツ
@コップにお湯を100ml入れます。(ポットのお湯でだいじょうぶです。)
Aミョウバンを20g入れ、完全に溶けるまでよくかき混ぜます。
B静かに置いておき、ゆっくり冷まします。(20〜30分ぐらい)
C36℃(体温ぐらい)まで冷えたらミョウバンの種結晶を入れます。種結晶は、液のまん中 よりやや下になるように高さを調節してから液の中に入れましょう。
 種結晶は、大きめの結晶を使います。熱したエナメル線を結晶にさすと簡単につきます。細 いテグス糸で結晶を結んでもいいです。
Dあとは静かに待つだけです。1日で90%、2日でほぼ完全に結晶が成長します。まわりを タオルなどでおおってゆっくり冷えるようにするとよいでしょう。
 ミョウバンにはいろいろな種類があります。カリミョウバンは透明できれいです。結晶を作るときは、「生ミョウバン」を使います。薬局やスーパーでは「焼きミョウバン」がよく売られています。これは白い粉ですが、なべで温度を上げて透明になるまで溶かしてから使えばだいじょうぶです。このときは、100gの水に9g程度の焼きミョウバンを溶かすとよいでしょう。
 種結晶は、同じように作ったミョウバンの液を、浅いお皿に入れて、1日ぐらいおいておくと作れます。形のよいものを選んで使いましょう。
●気をつけよう
・お湯を入れるときは、コップが熱くなります。やけどに注意しましょう。
●もっとくわしく知るために
 くわしくは下記のホームページをご覧下さい。
・簡単な結晶作り(ミョウバン・食塩・砂糖など) 斎藤 篤
  http://www2.airnet.ne.jp/saitou/kesshou/k-menu.html
・左巻健男 編 「おもしろ実験・ものづくり完全マニュアル」 P41 利安義雄 東京書籍


大会のようす

■配布した内容
 ・カリミョウバン 20g (大明化学・1kg当たり195円で購入)
 ・スチロールコップ(220ml)
   100mlのところにマジックで印を付けました
 ・種結晶
   再結晶で作った結晶に熱したエナメル線(径0.32mm)を突き刺したもの
 ・種結晶を吊す蓋
   7cm角の正方形の紙(中央に穴を開けたもの)
  
 以上のセットを2日で1500セットを説明をしながら配布しました。結晶作りは、
 持ち帰ってから、自宅で行ってもらいました。

 材料の準備など、生徒と保護者の方に多大な協力を頂いたことに深く感謝します。

■Q&A
 ・最初に入れるお湯の温度は?
  →スチロールコップの耐熱温度は、70℃と表示されています。沸騰したお湯を
   すぐに入れるとコップが変形します。ポットからお茶を入れるぐらいの温度
   のお湯を入れれば良いと思います。低すぎると結晶を溶かすのに苦労します。

 ・種結晶を入れる温度は?
  →今は冬なので、時間がたつとすぐに温度が下がります。お湯に結晶を溶かし
   てから15〜20分ぐらい冷やしてお風呂のお湯の温度ぐらいに冷めてから
   結晶を入れましょう。36℃以下になるとエナメル線にも小さな結晶がいっぱ
   いついてしまいます。

 ・ミョウバンに色を付けることはできませんか?
  →基本的には無色です。確か、盛口さんのレポートにあったような気がします。
   色が付いたら教えて下さい。

 ・大きくて透明な結晶はどうやって作ったか?
  →スチロールコップでは作れません。大きな水槽を使って、飽和水溶液で満た
   し、熱帯魚用のヒーターを液の上の方に置いて上部が2〜3℃高い温度にな
   るようにして作りました。液の上部に材料のミョウバンを置き、溶けた液が
   下部で冷やされて少しずつ結晶が成長するようにしました。大きいものは、
   数ヶ月かけて作ったものです。詳しくは、ここをご覧下さい。

 ・食塩や硫酸銅の結晶はどうやって作るのか?
  →蒸発法で作りました。詳しくは、ここをご覧下さい。

■参加者から

 嬉しいことに、祭典の参加者から私の結晶のホームページを見てメールを頂きま
したので紹介します。

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「授業でミョウバンの結晶作り」のページを見ました。
神奈川サイエンスパークで、見ました。さっそく、やってます。

「簡単な結晶作り」のページを見ました。
娘と一緒に、KSPでの説明を聞き、家でミョウバンの結晶を作りました。
今回は、裏技を知りたくてアクセスしました。

KSPでの「青少年のための科学の祭典」で頂いた結晶作りセットを使い早速
結晶作りに挑戦しました。結果はみごと成功、大変感激しました。

サイエンスパークで実験セットをいただき家で早速試してみました
結晶の成長を楽しく観察し2日間一喜一憂しました。
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