富山大学公開講座・・・・アルミニウムを融かしてみよう！！冷やし固めるとキラキラ！！

他講座を受講していた東中生さんに、自分たちで作ったおみやげを見せてもらいました。


↑アルミニウムを加熱融解、その後冷却して固めたものです。結晶がきらきら光ってとてもきれいでした。

アルミニウムは密度が小さい軽金属です。さびずに軽いという優秀金属なので、１円玉以外にもいろいろな所に使われていますね。

富山県には○○軽金属とかY○○とか、アルミニウムの企業がたくさんあります。これは工場立地当時、富山県の電気料金が安かったからです。（水力発電のおかげ）


↑めちゃくちゃきれいだと思います。ほしいなぁー。
きらきら輝いている部分は結晶面です。アルミニウムが冷やされるときに結晶が成長したのです。表と裏で模様が違いますね。特に裏側は、細長く伸びた結晶が観察できます。
１円どころかもっともっともぉーっと価値がある美しさでした。

富山大学工学部材料機能工学科のみなさん、ありがとうございました。

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↑何人かの東中生さんは、プログラムICを使ってブロック崩しゲームの回路を作ってきました。

家庭用TVにコードを接続すると、立派にブロック崩しゲームができるそうです。プログラムICって頭が相当いいですね。

ちゃんと動作するものができたと東中生さんは言っていました。グッドなおみやげになりましたね。

富山大学工学部知能情報工学科のみなさん、ありがとうございました。

富山大学公開講座・・・・ノーベル賞を受賞した導電性プラスチックを作ってみよう！！

東中１年生１７名と富山大学工学部の公開講座に行ってきました。
１７名は、それぞれ希望の講座ごとに楽しく物づくりを行ってきました。

私は午前中、東中生男子３名＋他校生さんと導電性プラスチックを作る講座に参加しました。


↑はじめに、高分子の活用例として人工腎臓を見せていただきました。
中身は繊維状のものでした。腎不全の人は、週３日、半日ずつ、血液を外に取り出し、この人工腎臓で窒素を含んだ不要物を取り除きます。
一回一回使い捨てなんだそうです。


↑それでは、導電性プラスチックの合成開始。
化学実験操作の基本、電子天秤の使用。
何と１万分の１ｇの単位まで量れます。
東中生がチャレンジ。

↑化学実験操作の基本、ピペットの使用。
東中生がチャレンジ。
私より上手で液量をぴったり合わせていました。
本物の科学者みたいでかっこいい！！


↑水酸化ナトリウム水溶液が目に入らないように保護眼鏡を付けます。
顔にぴったりフィットするデザインがCOOL！！学校で買いたいな。


↑３０分間、薬品を混ぜます。じっと待つのだ。カップラーメンの１０倍の時間を・・・。

化学反応が進み、色が白→茶色と変わってきました。ミクロのレベルでは、分子の結合（重合）が進み、高分子ができつつあります。
お湯が周りにあり、熱が反応を速めています。

できた液体を板に塗り、乾燥。板の表面に電気を通すプラスチックの皮膜ができた・・・・はず。


↑緑色の発光ダイオードが光れば成功なんですが・・・その結果は！？

導電性プラスチックは、ノートパソコンや携帯電話の軽量化などにつながる可能性があるそうです。

富山大学工学部環境応用化学科のみなさん、ありがとうございました。

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物づくりはやっぱりとても楽しいです。

バリウムごっくん

１年に１回の定期健康診断を受けてきました。

今回は、胃レントゲン車にデジカメを持ち込むことにしました。

「あのー、学校で理科を教えているんですけど、バリウムとかをデジカメで撮影していいですか？」と聞いたところ・・・・

お医者さんは、「どうぞ、どうぞ！！」
看護婦さんは、「バリウム飲んでいるところ撮ってあげましょうか？」

と、とても親切で協力的というか積極的というか。とにかくOKをいただきました。


↑
コップに入った白い液体が造影剤であるバリウム（正確には硫酸バリウム）
小さい容器には発泡剤が入っています。



↑まずは発泡剤を飲みます。水と一緒に飲むと二酸化炭素が発生して、胃を膨らましてくれるのです。ゲップが出そうになりますが、撮影終了まで我慢しなければならないのがちょっとつらい。


↑次にバリウムを飲みます。（撮影は、親切で積極的な看護婦さん）
これは、苦しい。
飲みやすいように少し甘みをつけてありますが、まだまだおいしいとは言えない。飲みにくいなー。ラムレーズン味にでもしてもらえないかなー。


↑帰りに発泡剤の空容器をもらってきたのですが、成分表示を読むと炭酸水素ナトリウム（重曹）と酒石酸がほぼ等量入っていました。酒石酸はブドウなどに含まれている物質でこちらは甘酸っぱくておいしかったです。

X線撮影の後、バリウムが消化器内で固まらないように、下剤と大量の水で押し流さなければなりません。


↑水を飲みまくりました。


↑なぜかアイスクリームも食べました。バリウムのお口直しですね。何味のアイスクリームかと言うと・・・。

ラベルはがしの良き相棒

いよいよ新学級が決まったので、いろいろ準備しています。

まずは、新学級生が使う下足入れのラベルはがし・・・・表面上ははがしてあるのですが、数年分のはがし残しが横にびろーんと広がっているのです。
ここに今年のラベルを貼っても、横から古い紙がはみ出して格好悪い！！

そこで、今年は徹底的に下足入れラベルをはがしきりました。


使った商品名は、
「KOKUYO らくがき消し」と、「丸善　はがしっこ」です。

丸善は、洋書販売で有名な書店ですが、こんな文房具！？も販売していたんですね。

偶然にもこの２つの製品のダブル使用を思いついたのですが、
ケミカル（化学）パワーで、どんなに強力に付着したラベルでもはがされてしまうのです。


さて、教室の机と椅子の名前ラベルはがしも試みました。全てはがしきるのは時間的に大変なので、新ラベルを貼ってもはみ出しそうな外周部分や、横ちょに貼られたラベルのみをはがすことにしました。


作業している音は、何か歯磨きの音に似ていますね。

今日は日曜日なのですが、まあこういう地道な作業をして日が暮れてしまいました。

新しいクラスの仲間たち・・・・・
玄関から気持ちよく新学級に入ってもらいたいものです。待ってま〜す。

巨大シャボン玉の魅力

若草級１組の最後の授業では、巨大シャボン玉作りをしました。
洗剤と洗濯のりと水で簡単に作ることができます。

それにしてもこの大きさは魅力的です。
服に触れても割れずにバウンドしたり、息を吹きかけると分裂したり、おもしろかったです。



３年生の選択理科では、Ｎさんがシャボン玉を使って校内の気流観測をしました。その日の天気によって校舎周辺の気流が変わっていくことが、シャボン玉を飛ばすことでよくわかりました。目に見えない気流を目に見える形にしたなかなか優れたレポートでした。

強酸に強アルカリを加えると色変わり

↑
東中理科準備室にはこのような廃液入れ容器があります。
強酸や強アルカリ液をこの中にためます。

下流にこのような過激な薬品を流したら、魚など生きものが困ってしまいますからね。

さて動画の説明ですが、容器には元々塩酸がためられていました。そこへ今回水酸化ナトリウム水溶をが上からどばっと加えました。

BTB溶液が混ざっていたので、酸性の黄色からアルカリ性の青色へと一気に色変わり。うーん、中性（緑色）を思いっきり通り越してしまったな。

最後はもう一度酸性水溶液を加えて中性にしてから流す予定です。

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世界記録のシャボン玉

↑５０人も入るとはなかなかです。

完全に浮かせたシャボン玉で世界最大のものはこちらです。
↓
http://worldslargestbubble.com/gwr.html

↓最長のシャボン玉は３５メートル!
http://www.pustefix.de/templates/en/large/hoechstleistungen/pustefix.info.hoechst.large.003.template.html

シャボン液は、液体洗剤＋水＋グリセリンが良いようです。
グリセリンはシャボン玉の表面を厚くして破裂を防ぐそうです。


参考：
http://www.bubbleblowers.com/FAQ.html#glycerin

水素を売るため、ガソリンスタンド内で電気分解

車の燃料にガソリンを使わず水素を使おう！といくつかの国が考え始めています。
なぜならもうすぐ石油は取り尽くされてしまうからです。

水素利用の先進国はアイスランドです。

この国は２０５０年まで全ての燃料を水素にしてしまおうというすごい計画を進めています。そのころは、ガソリン使用量がゼロとなり、バス、自動車、漁船の全てが水素で動くようになるそうです。

アイスランドでは、すでに水素を燃料とするバスが当たり前のように走っています。「水素＋酸素→水」の化学反応で走るこのバス。有害な排気ガスが出ないのでいいですね。

さて、このバスはガソリンスタンド（水素ガスステーション）で水素を入れます。水素は軽くて爆発しやすく、他から運んでくるのは危険。
そこでガソリンスタンド内で水を電気分解して水素を生み出しているそうです。


↑水の電気分解の図（image:public domain）

参考：
http://www.un.org/esa/sustdev/sdissues/energy/op/hydrogen_seminar/presentations/21_skulason.pdf
http://en.wikipedia.org/wiki/Renewable_energy_in_Iceland

煙内避難体験

↑消防署の方がスモークマシーンを持ってきてくださりました。第２理科室は人工の煙で満たされ、迷路を進むみなさんはちょっとパニック！

ちなみにこの煙の成分は何？と何人かから聞かれましたが、多分「グリコール」というアルコールの一種だと思います。アルコールは水に溶けやすいので、口から体内に入ったとしても溶けてしまい、肺を詰まらせるようなことはありません。


↑煙の中では、レーザー光線が直線上に見えます。レーザーの光が煙の粒子に当たり、乱反射した光が私たちの目に届くからです。




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さて、今日の東中の避難訓練は、私語が無く素晴らしかったと消防署の方からほめていただきました。私もそう思いました。さすが東中生！！


↑また、いざという時に煙や炎の中に飛び込む消防隊の皆さんには頭が下がる思いです。命がけの仕事ですね。
今日はいろいろとありがとうございました。

参考
http://en.wikipedia.org/wiki/Fog_machine

化学薬品ハウマッチ？

中学校の実験で使う薬品の価格調べをしました。

グラフは、固体１００ｇあたりの価格です。



↑酸化銀がダントツに１位ですね。
２年生の授業で習い始めましたが、加熱すると純粋な銀（貴金属）をゲットできるので、こんなに高価なのです。

ちなみに銀の可視光線の反射率は、金属中で最大だそうです。磨くとキラキラと美しく光ります。あのきらめきはアルミや鉄などでは出せません。


参考
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%8A%80
http://www.rakuten.co.jp/marutomi-kyouzai/

金箔入り１個１０万円のベーグルを食べたい？

http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20071107-00000536-reu-ent.view-000

ベーグルは、小麦粉を発酵させて焼いたお菓子です。

金は非常に安定した物質なので、胃液などに溶かされることはありません。体内のどんな消化酵素をもってしてもだめ。
というわけで金が小腸で血液に吸収されることはありません。

私たちが金を食べても食べても金は消化管を素通り。ですから仮に金の大食い大会があったとしても太ることはありません。

クッション付き陸上トラック

今日は富山県中学校駅伝の応援に行ってきました。

駅伝は走ってタスキをつなぐというシンプルなスポーツなのですが、

みんなが全力で走る姿は美しく、感動をよぶものでした。

選手の皆さん、夏休みからの練習、お疲れ様でした。

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さて、ここから強引に理科の話にこじつけていきます。

駅伝会場となった陸上競技場のトラックを踏むと、心地よくへこんでくれました。足に優しそうな柔らかい素材です。ポリウレタンでできているのです。

ポリウレタンは石油化学製品です。元は石油からできているのです。
ポリウレタン以外にもプラスチック、アクリル、ナイロン、ビニールなど、石油化学製品はありとあらゆる所に満ちあふれています。

地球で石油を掘り尽くしてしまったら、いろいろと困ったことが起きそうですね。

ヘリウムが減り、う〜む。風船が無くなるかも

ヘリウムは気球、飛行船や風船を浮かせる気体として有名です。
水素に次いで世界で２番目に軽い気体です。
水素のように燃えることもなく、安全で軽いので風船に入れる気体としてうってつけなのです。

さて、ヘリウムを工業的に生成することはできません。地下から取り出す天然ガスに微量に混ざっているものを分離してゲットするのです。

近年、世界全体でヘリウムの生産量が減少。価格が上がってきています。

石油の生産量がピークを過ぎたという説がありますが、ヘリウムを似たようなものなのかもしれません。
取り尽くされてしまう・・・・資源枯渇に近づいているのかもしれません。

ちなみに液体ヘリウムは超伝導状態をつくるためにも使われています。
具体的には、リニアモーターカーの車体や、病院のＭＲＩ（体の断層撮影をする機械）に使われています。

参考：
読売新聞（本日２００７年９月９日）朝刊
http://www.klchem.co.jp/blog/2006/11/post_256.html

ドライアイスを密閉しないように

http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20070815-00000919-san-soci
↑全国で事故がおきています。

固体→気体と状態変化するときに、数百倍にも体積が膨れます。
ペットボトルに入れてフタをすると破裂して危険です。

プラスチックから人工血液

プラスチック分子に鉄を埋め込んでヘモグロビンのようにしたらしいです。
冷凍保存不要なんだそうです。将来献血が無くなるのか？

参考
http://health.yahoo.co.jp/news/detail?idx0=w30070508
http://www.healthday.com/Article.asp?AID=604557

多面体がいっぱい

数学で立体図形について習っていると思います。
調べてみるといろいろな種類の多面体があるんですね。

http://web.aanet.com.au/robertw/MyModels.html

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%80%E6%A7%98%E5%A4%9A%E9%9D%A2%E4%BD%93

↓は、切頂二十面体（せっちょうにじゅうめんたい）です。


GNU Free Documentation License
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%94%BB%E5%83%8F:Truncatedicosahedron.gif

↑正五角形12枚、正六角形20枚の面からできています。
頂点が６０個あります。
サッカーボールはまさにこの形でできています。

これと同じ形をしているのが、サッカーボール分子こと、
バックミンスターフラーレン（C60）です。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%95%E3%83%A9%E3%83%BC%E3%83%AC%E3%83%B3

GNU Free Documentation License
http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Fullerene-C60.png

炭素原子が６０個、サッカーボールの形で結合しているのです。



↓それの発展形で、炭素原子５４０個で作られたC540というすごい分子もあるのですが・・・・。


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私が学生だったとき、ユニット折り紙を作ったことがあったのですが、とてもおもしろかったです。
↓折り方が紹介されています。作りがいがあるので興味ある人はチャレンジしてみては？

http://homepage3.nifty.com/yuuyuu-sya/select/uni-ori-menu.htm


↓同様の本も出ています。

はじめての多面体おりがみ―考える頭をつくろう!
	川村 みゆき おすすめ平均 非常に分かりやすいし、美しい。実は結晶化学屋さんも大好き？ 幼稚園の娘も夢中です 一目惚れでした 数学的な頭の体操にぴったりです。 折り紙の楽しみ、工夫の楽しみ！ Amazonで詳しく見る by G-Tools

ゆかいな多面体―折ってなるほど!
	布施 知子 Amazonで詳しく見る by G-Tools

多面体を作るおもちゃも売られています。
http://www.zometool.com/index.html
http://www.zome.jp/

体が香るガム

http://www.kanebofoods.co.jp/goods/okasi/otoko.html
商品名「オトコ香る」

すごいものを開発するものですなー。
バカ売れで生産中止になっていたガムが再発売されるとのこと。

開発裏話がおもしろいです。http://arena.nikkeibp.co.jp/col/20060713/117659/index2.shtml


普通、香りの成分を口から入れても肝臓で分解されてしまうそうです。異物＝毒とみなして解毒してしまうんでしょうな。

今回は、肝臓で分解されず汗腺までたどり着く香りの成分（＝ゲラニオール）を実験的に見つけたとのこと。

￥１５０
関東地方限定発売。だれか東京に行くことがあったらおみやげとして買ってきてくれ〜

酸性の川、中和すればそれでよし・・・・というわけではない

教科書にのっていた群馬県の湯川。
この川は、強酸性の水が上流の火山地帯から流れてくるので石灰石を流して中和しています。1日に５２．５トンもの石灰石を使っているそうです。

さて、中和はそれで良いことなのですが、問題はその後・・・・

この川の酸性の犯人は硫酸。これが石灰（炭酸カルシウム）と反応して、硫酸カルシウムができます。

中和反応により「塩（えん）」ができるんですね。

この硫酸カルシウムは水に溶けにくいので川のダムの底にどんどんたまっていきます。ほおっておくとダムが埋まってしまう。
そこでこの硫酸カルシウムをダム底から掘り出す必要があるのです。
これは大変だ。

参考
http://www.ktr.mlit.go.jp/sinaki/various/k-yukawa.html

ガラス細工

１月４日。皆さんは冬休みですが、学校で３学期の理科実験の準備を始めました。

まずは、ガラスのかきまぜ棒作りです。

棒の先がとげとげしていると手を切ってしまうので、両端を丸める必要があります。
そこでガスバーナーで熱します。



熱でガラスがとけてくると、水の表面張力と同じで、表面積を最小にしようとする力がはたらき、自然に角が取れ、やんわりと丸くなっていくのです。

炎が黄色くなっていますが、これはナトリウムの炎色反応です。
ガラスにはナトリウムイオンが入っており、これが黄色の炎を生み出すのです。


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水分子はうごめいている

1年生は､水の分子運動について学習しました｡



音を出しているスピーカーの上に水の分子模型をのせてみました｡
するとすぐに外に出ていってしまいます｡(動画後半)

熱いフライパンの上に水をかけると､ジュッといって容器の外に逃げていってしまいますね｡これを超ミクロの世界で見たらこんな感じなんだと思います｡

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さて､音を出しているスピーカーは面白く､その上に手をかざすと､空気の振動を感ずることができ､感動しました｡
｢音=空気の振動｣ なんですね｡