☆実験のめやす:5分~10分
今は100円ショップでも見かけるようになった『光る液体』
しかし、㈱ルミカが作った『ルミキット』は一味違います!!
実験をふまえながら、光る仕組みをていねいに分かりやすく教えてくれます。
用意するもの
エレメンタリーキット、三原色セットは別々の実験キットです。
どちらか片方の購入だけでも十分楽しむことができます。
楽しさでは、三原色セットの方が上ですが、
化学反応のしくみを学びたい人はエレメンタリーキットの購入をオススメします。
実験方法と原理 ~なんで光るの?~
実験方法はエレメンタリーキット・三原色セット共に、説明書に書いてある通りの手順で行ってください。
三原色セットは蛍光色ボトルと酸化ボトルが1つずつのペアなので、間違えようがありませんが、
エレメンタリーキットは、順番を間違えてしまうと、上手に色の変化が見られなくなってしまうので、
かならず手順にそって薬品を加えるようにしてください。
エネルギーと触媒
触媒(しょくばい)という言葉を聞いたことがあるでしょうか?
似たようなものに酵素(こうそ)というものがあります。
どちらかというと酵素のほうがきいたことがあるかもしれません。
どちらも化学反応をしやすくするためのお助けマンだと思ってください。
ベーシックキットの反応 中身
オレンジ色の液体と透明の液体がセットになっているベーシックキットから、
光る原理を説明したいと思います。
オレンジ色の液体には、オレンジ色の色素のほかに、『シュウ酸エステル』というものが含まれています。
また、透明な液体には、『過酸化水素(かさんかすいそ)』というものが入っています。
世の中には『エネルギー』というものがあり、
速く動くものや高い所にあるものはエネルギーがたくさんあります。
エネルギーがいっぱいある状態と、少ししかない状態。どちらが安定するか分かりますか?
正解は少ししかない方です。
すこし乱暴なイメージですが、
1つのイスの上に立つのと、5つのイスをつみあげた上に立つのとでは、
1つのイスのほうが安定するし、安心しますよね。
これと同じで、化学の世界でも、なるべく安定したほうに動きたがります。
ただ、人間とちがって、きっかけがないと動けません。
ここで役立つのが、先ほどお助けマンといった『触媒(しょくばい』です。
シュウ酸エステルが触媒の力で化学反応を起こして別の物質になるとき、
シュウ酸エステルがもっているエネルギーを放出します。
そのエネルギーをもらったオレンジ色の色素が『光エネルギー』としてかがやきます。
これが、光る液体のしくみです。
このようなしくみをもう少し詳しくしたものが、エレメンタリーキットになります。
エレメンタリーキットの反応 中身
エレメンタリーキットの中身はベーシックキットよりも多いです。
透明なものが多いので、間違えやすいです。
- 青い色素の液
- 3%過酸化水素
- シュウ酸エステル
- サリチル酸ナトリウム
- (触媒紙)
まず、青色の色素の液を、コップなどに注ぎます。
ベーシックキットとちがうところは、色素の液には、シュウ酸エステルが含まれていないところです。
次に、3%過酸化水素を加えます。
これだけでは、エネルギーを放出させるだけの反応が起こり切らないので、
ほとんど変化が見られないはずです。
次に、シュウ酸エステルが加わります。
少し色が変わり、反応が起こっているのが分かるかと思います。
ただ、まだ十分とは言えません。
この実験では、まだお助けマン、『触媒』が加わっていないからです。
最後に、サリチル酸ナトリウムを加えます。
この実験のお助けマンは、サリチル酸ナトリウムなのです。
そのため、くわえた瞬間(しゅんかん)に大きな変化が現れるはずです。
『触媒紙』というものも一緒に入っていると思いますが、
これもお助けマンです。
液体とちがうところは、混ざり合わないので、
触媒紙にふれたところのみが光るという点です。
三原色セット
三原色セットは、ベーシックキットの三色バージョンだと考えて下さい。
三原色という名前は『光の三原色』からきています。
図工の時間にやったことがある人もいるかもしれませんが、
『赤』『青』『緑』の絵具を同じずつだけ混ぜると、白色になるというものです。
この光の三原色の白色づくりを、
化学物質でやってみようというのが三原色セットです。
光る液体と絵具の違い
絵具と同じように、同じ量ずつまぜれば良いような気がしますが、
これを行うと失敗します。
実際にやってみてほしので、答えは書きませんが、
ほかの2色が〇色に吸収されてしまいます。
これは、先ほど書いた、エネルギーの量が違うためです。
同じ量だからといって、光る色の液体のエネルギーの量も同じとはかぎりません。
実は色によるエネルギーの量の違いはとても大きいのです。
なので、エネルギーの量が大きい色は少なく
エネルギーの量が小さい色は多めに混ぜ合わせてあげないといけないのです。
具体的に何倍かは説明書に書いてありますので、計量カップなどで測りながら、
ていねいに実験をしてみてください。
↓に動画をのせてみました。画面の上では少し黄色っぽいですが、
実際はちゃんと白かったです。