塩について調べてみよう

　　　　　　　　　　　　　　　　2018.10.14.13:30〜16:00

宇宙少年団事業

福山市春日町春日公民館

１　はじめに

　身近な物質を使った化学実験として、今回は食塩を使い、またその他の材料、器具も家庭にあるようなものを使う実験を構成してみました。

２　塩の話
　塩は食品調味料として欠かすことはできない大切なものである。それは人間の身体機能を維持するために必要な物質であるということを意味する。しかし、一方では、取りすぎると高血圧などの病気の原因ともなる。
　これは人類を含めた生命が海水中で誕生し、そこに含まれている物質を使って維持できるような構造体ができたということを意味する。すなわち、我々の体の中には海があると思えばよい。

３　塩を使った実験

　市販の食塩は極めて純度の高い塩化ナトリウム（塩）であるので、そのままで多くの実験ができる。
A. 塩と電気

　・塩は電気を流すのだろうか？
　　　物質を分けるとき、まず金属と非金属に分ける。
　　　　金属の特徴は？
　　　　食塩は金属か非金属か？
　　　　塩は電気を流すのだろうか？
　　　　　　　固体（普通の状態）の時・・
　　　　　　　水に溶かした時・・
　　　　　　　液体になった時・・
　　　　　　＊氷（固体）は温度を上げると０℃で液体の水になる。これを融解といい、この温度を融点と呼ぶ。塩は800.5℃で融解し液体の塩となる。
●●実験●●
　　　　金属針金、電池、電気が流れたことがわかる豆電球、発光ダイオード、オルゴールなどで回路を作り、電気が流れたことを調べる。すなわち、電気回路のスイッチの部分に塩を使う。
　　　　①　普通の状態の塩
　　　　②　水に溶かしたた時
　　　　　　　まず、蒸留水が電気を流さないことを確かめる。
　　　　③    800.5℃以上にした時　（今回は実験しない）　　　　　
　

　・食塩水で電池を作ろう

　　　　　　11円電池（３つ合わせて33円電池）

　　　　　　バケツ電池

　注意：11円電池、バケツ電池ともに金属が錆（さ）びることによって電気を発生している。したがって、これらの実験は金属を錆びさせていることになる。人類は錆びとの戦いを続けている。宿命である。なぜならば錆びた状態から金属にしているのだから、自然に帰るのである。その過程で、利用できるだけの電気を取り出す装置が電池である。
●●実験●●
11円電池（３つ合わせて33円電池）
　アルミニウムと銅では、アルミニウムの方が錆びやすいので、電気を放出する力が強い。しかし重ねて接触させても、ともに金属であり電気を流すので電位差を生じないから電気を取り出すことはできない。そこでこれらを接触させなくするために間に紙を置く。そうすると今度は電気を通さなくなり回路が完成できないので食塩水を加える。
　簡単に説明すると10円硬貨（銅の合金）と１円硬貨（アルミニウム）の間に食塩水で濡らした紙を置くという構造であるので11円電池と呼ばれる。３つ直列接続すれば33円電池ということになる。お金が錆びるとよくないので金属で実験する。

バケツ電池
　金属バケツの多くは鉄に亜鉛をメッキしたトタンからできている。これに食塩水または海水を入れ回路を作る。食塩水と接触させる電極として木炭を使えば、乾電池と同じ構造になる。11円電池ではアルミニウムが乾電池の亜鉛、銅が正極ということになる。



B.塩と氷の共同作業

　塩の性質の一つに氷と接触すると、氷の温度が下がるというものがある。一般に寒剤と呼ばれているものの一つであるが、その原理は簡単ではない。

●●実験●●
　・氷つり

　　氷の上に糸で結んだ綿をのせ、そこに食塩をかけると、氷の一部が溶けて再び固まる時、綿も一緒に固まってしまいます。

　・シャーベット作り
　　外の容器に氷と塩を入れ、あとで水を少し加えます。
　　その中にジュースを入れた金属容器を置き、中のジュースをかき混ぜます。少しすると小さな氷が見えてきます。固まらないようにかき混ぜ続けます。全体がシャーベット状になったら終わりです。味はいかがでしょうか。

C.塩と水
　梅雨時のように湿度が高いと塩はべとつく。これは吸湿性があるということでもある。単なる湿気だけでなく水そのものも、よく吸ってそれに溶ける。セッケンの製造過程で最後に水から取り出す時にも利用される。同じことが野菜との関係でも起こる。特に薄い膜を隔てた時、その圧力差が浸透圧である。
●●実験●●

　・セッケン水からセッケンの取り出し　

　ぬるま湯に固形セッケンを刻んで濃いセッケン液を作ります。それに水100gに食塩40gを溶かした液を注ぐとセッケンが浮いてきます。ガーゼに移して絞るとセッケンが戻ります。
　①水100gに食塩40gを溶かす。
　②固形セッケンを刻み、ぬるま湯に溶かす。
　③②へ①を注ぎかき混ぜる。
　④①の容器の上にガーゼを敷き、③の液を流し込み析出物を取り出す。最後はキッチンペーパーの上で乾かす。


・キュウリの水をすいだしてみよう（こちらを先にする。）

　キュウリを、近くのにあるものに立てておける程度の長さに切る。切り口の中心の柔らかいところを割り箸でくり抜く。そこに食塩を入れ、立てかけておく。

４　まとめ

　

備考

準備物（１班につき）

A. 塩と電気

　・塩は電気を流す？

　・食塩水で電池を作ろう

　　　　　　11円電池（３つ合わせて33円電池）

　　　　　　バケツ電池

　豆電球（または電子オルゴール）、リード線、金属端子２、

　紙コップ２、割り箸、蒸留水

　金属（トタン製）バケツ、木炭、

B.塩と氷の共同作業

　・氷つり

　・シャーベット作り

　脱脂綿、割り箸、糸、氷

　バケツ、紙コップ、ジュース

C.塩と水

　・セッケン水からセッケンの取り出し　

　・キュウリの水をすいだしてみよう

　固形セッケン、ナイフまたはヘラ、割り箸、紙コップ、ろ紙

　キュウリ、割り箸、スプーン