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今日は何の日? 10月23日 化学の日 実験

      2015/11/06


今日は何の日? 10月23日 化学の日



10月23日は「化学の日」

日本化学会,化学工学会,日本化学工業協会(日化協),新化学技術推進協会(JACI)の
4団体が,毎年10月23日を「化学の日」
その日を含む月曜日から日曜日までの1週間を「化学週間」
として制定しました。

由来は、後述する
アボガドロ定数 6.02×10の23乗 mol−1 にちなんだものです。

この産学官一体となった化学の普及活動が国民的イベントとなるよう,
化学の市民権向上に向けて、こぞっての参加を呼びかけたいと思います。




それでは、「化学の日」にちなんだ、家庭でもできる実験を紹介します

やってみよう!家庭でできる化学実験


何でもDIYボルタ電池を作ってみる

1円玉と10円玉で電池を作ってみました。
電力は小さいですが、LED程度なら光らせられます。


ボルタ電池とは、イタリアの物理学者ボルタが考えた、一次電池です。
と言うとなんだか難しい話のようですが、簡単に言えば、
マンガン電池やアルカリ電池の元となった発明です。


実際には銅版、亜鉛版、硫酸を使うのですが、今回は簡単に入手できる、
銅版(10円玉)、アルミ版(1円玉)、塩化ナトリウム水溶液(塩水)で作ります。

1.用意するもの
2.電池を作る
3.配線する
4.追加実験
5.備考



1.用意するもの



電池の材料

・10円玉、1円玉、キッチンペーパー、塩水
 10円玉、1円玉は各10枚用意します(追加実験をする場合は各20枚)。
 キッチンペーパーは代わりにティッシュペーパーでも大丈夫ですが、
 ティッシュペーパーは加工が難しいです。塩水は塩が溶け残る位
 濃い物を用意します。

作った電池に繋ぐもの

・LED
 この電池は非常に非力なので、豆電球やモーターは動かせません。
 LEDを点灯させて電池の能力を確認します。
 LEDのほかは、100円ショップに売っている電池式電卓等が動きます。

配線材

・みの虫クリップ付き電線、アルミホイル
 みの虫クリップが無いと配線に苦労します。アルミホイルは
 10cm~15cm位あれば十分です。

道具

・テスター
 無くても良いです。電圧や電流を測りたい方はご用意ください。

items[1]

2.電池を作る


キッチンペーパーを、1円玉より少しだけ大きいサイズの円で切り取ります。
10枚作りますが、ペーパーが薄い場合は重ねて使うので、
その場合は20枚作ってください。
make1a[1]

make1b[1]

make2a[1]

make2b[1]
塩水に浸したキッチンペーパーを10円玉の上に敷き、
その上に1円玉を乗せます。
これが1つの電池です(通称11円電池)。


※キッチンペーパーは適度に水気を切ってください。
上に乗せた1円玉を少し押して水が染み出てくるようだと湿りすぎです。


同じ物を、合計10個作ります。


作った10個を全部積み重ねます。
乾電池で言うと直列繋ぎということになりますね。
これで、ボルタ電池(ボルタの電堆)の完成です。

make4[1]

どうです?ボルタさんの作った「ボルタの電堆」にそっくり!?


積み重ねる前に予め下にアルミホイル(5~6cm角)を敷いておくと
後の配線の時に楽です。




3.配線する

この電池は、10円玉側が+、1円玉側が-になります。


みの虫クリップ付き電線で、LEDの+と-に繋いでみてください。
LEDは足の長いほうが+です(※)。


一番上の1円玉の所に細長く折ったアルミホイルを乗せて、
その上に重りを置くとみの虫クリップで簡単に接続できます。
(写真では5円玉を重りにしています)。


※実際には+側をアノード、-側をカソードと呼びます。

繋いだLEDは点灯したでしょうか?
このボルタ電池は非常に非力なので、
うっすらとしか点灯していないかも知れません。
部屋を暗くしたりLEDの後ろに黒い紙を置くと見やすくなります。


この状態で放置したところ、一晩位点灯していました。



5.備考

この実験では「貨幣を傷つけている」ので、本当は推奨されないらしい。


「理科基礎」の教科書からは、10円玉と1円玉でボルタ電池を作る記述が消え、
替わりに銅版と亜鉛版で作るようになっています。


貨幣を故意に傷つけることに問題があるのはご存知かと思いますが、
この実験はそれを奨励している、と言うのが理由のようです。


しかし銅版や亜鉛版なんてそう身近にはないですし、
こういう実験は身近にあるもので出来ることが肝心なのではないでしょうか?


念のため書きますが、この実験は自己責任にてお願い致します。


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■ うまくいかない場合

説明どおりやったのにうまくいかない場合、以下の点を確認してみてください。


1.LEDの+と-を間違っていないか?
 +と-を逆に繋いでいる可能性があります。+と-を入れ替えて繋いでみてください。


2.個々の電池がショートしていないか?
 キッチンペーパーに塩水を含ませすぎている場合、
 上に積んだ重みで塩水が染み出して、
 個々の電池間がショートしてしまっている場合があります。
 

  


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