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00A−014
差出人:林 正幸
送信日:00年8月19日
件 名:夏休みの成果は?
こんばんは、林です。
今日家内がニュージーランドに旅立ち、新幹線の羽島駅まで送りました。10日ほどの冬を体験することになります。私の方は汗を流して炊事、洗濯、掃除です。
山本さん、よく書きましたね。ホームページ掲載のために読みながら編集したら1時間かかりました。夏休みの成果ですね。
とくに次のあたりは興味深かったです。
<引用>
撲:ところで、数学や科学は結局は「不完全性」「決定不全性」を持っているのなら、研究すること自体、無意味なんじゃないかい?
君:科学を研究しても、今までより真実に近づいたとは言えないだろうね。「実在の自然」を知らないで「実在の自然」に近づいたという保証はないのだから。ただ言えることは、一定の基準に照らし合わせてみたとき、それまでより良い理論を作ったとだけは言えるだろうが。
撲:それにしても、むなしい営みじゃないか。
君:いや、科学には意義がある。それは、現実の世界で役立つ実践の手がかりを与えてくれ、実践を成功に導いてくれることだ。
撲:実践を成功に導いてくれるということは、科学は正しく自然を認識していると言うことではないかい?
君:そうじゃない。実践を成功裏に導いてくれるが、疑う余地を残す。これが数学の「不完全性」、自然科学理論の「決定不全性」の教えるところだ。理論には必ず疑いが残るが、実践には疑いの余地はない。疑い、逡巡していたのでは実践はできないからだ。そういう意味で、私たちの思考が基礎をおくべきなのは、理論以上に実践なのだ。
<以上>
私自身が大学時代に似た問題で悩んでいたとき、エンゲルスの「フォイエルバッハ論」の中の「これまでの哲学者は世界を解釈したに過ぎない。しかし重要なのは世界を変革することである。」(手元に文献が無いので不正確かも)という一節に、眼からうろこが落ちた思いを抱いたことがありました。要するにこの種の不可知論は実践的立場に立たない限り克服できない。その意味で「実践を成功に導いてくれるということは、科学は正しく自然を認識していると言うこと」であると思います。私はこのとき、検証しながら進む科学は万能であると強く信じました。
しかし他方で山本さんが書いているように、「実践を成功裏に導いてくれるが、疑う余地を残す」ことも重要です。そのことを私が思い知らされたのが、環境ホルモン問題でした。その意味では「実践には疑いの余地はない」とは言えないと思います。
そしてもちろん、最後の「転換期の現代科学技術」で山本さんが書いていることは同感です。
話は変わって杉原さん、「踊るろうそくの改良と疑問!」の中で、トランスの問題がありました。高圧を生み出すものでは、巻線の間の絶縁破壊を防ぐことが重要です。私が高圧電源を製作したときには、重ならないようにていねいに巻いて、一層ごとに絶縁テープで被覆しました。だから巻線比1:10のトランスを2つ使うのは無理があると考えます。
さて夏休みもあと4分の1。自分はどんな成果があるだろうかと問いかけています。あれこれ手を出してはいるが、まとまったものは少ない。これからは学校祭の準備で出校することも多くなるが、あせらずたゆまず、努力したいと思います。
ではまた。
00A−015
差出人:中臺 文夫
送信日:00年8月21日
件 名:RE:科教協大会とアルケナイターに参加される方は?
今晩は、中台です。
ドラフトを開けてみたところ、送信したほずの返事が入っておりました。モデムが壊れ、買い直したところ、こんどは、ソフトがダメになったのですが、その直前に出したものだったので、この不始末です。ご迷惑をお掛けいたしました。参加するという文の後に次の文章がありましたので、遅くなりましたが少々手直しして送ります。7月中旬の文章だと思います。
<引用>
ところで、書くこともないので、これで終わっては何かつまらないので、私に昨日来ました質問を書きたいと思います。
質問「化学メッキなのですが、塩ビにやっていて上手く行かないが、なんか方法はないか?」
私の答え「プラスチックは、ポリカ(環境ホルモンが心配ですが・・・)や、アクリルがいいようです。また、反応温度が高いとはがれやすくなるようです。塩化ニッケルを使うと少し反応温度を下げられて、鏡のようにきれいなものが得られます。でもやはり、少し反応時間を長くすると、はがれ易くなります。ですから、多分、クロム酸なんかでアンカーを作っているのだろうと思います。また、銅メッキでは、反応温度を下げられるため(?)きれいなメッキが得られます。厚さが問題だと思います。」
ところで、質問の方は、ガラスでは上手くいくということをいっていましたが、私の経験では、ガラスははがれやすくてダメでした。皆さんも、銀以外の鏡は如何ですか?でも、ニッケル鏡は色が黒くて余りお勧めできません。銅はきれいに上がりました。こつは、ともに、pHをしっかりと押さえることと、温度、反応時間です。
<以上>
それでは、単なる情報でした。
00A−016
差出人:野中 直彦
送信日:00年8月21日
件 名:今年も「トンボ玉」で科学の祭典に参加
大阪の澤田さんに紹介されて以来トンボ玉にはまってしまっています。昨年に続き、トンボ玉をつくってみようの企画で8月19日、20日岐阜県の瑞浪市のサイエンスワールドで行われてた「科学の祭典」に参加しました。
いろんな親や子供にあえます。アトピーの子が、この紐のガラスのネックレスなら自分にもできるとよろこんでくれた子。暑いガラスロッドにさわってかるいやけどをしたけど、それでもチャレンジしてやってくれて、15分待ってできたとんぼ玉とともに小さな親指のやけどをみせて「大丈夫だよ」といってくれた子。(本当は、親が指して、これこれと言っていたのを子供がまだ暑いガラスの先にふれたことでやけどする。こちらが、すいませんと言うことで、親の立場がたもてることで対応がやわらかくなった。)何度も何度もならぶ子。2日目に、また来てくれた親子。このお父さんは、私の姿をみて、自分がやるのは申し訳ない遠慮してみえたが、どうぞというと本当にうれしそうにやってくれました。去年もきましたという親子。
1日に約150人ぐらいの人たちのトンボ玉をつくりました。少し疲れましたが、いろんな人に出会えたのが面白かったです。
00A−017
差出人:山本 喜一
送信日:00年8月22日
件 名:佐々木力著「科学論入門」(3)
こんにちは、山本です。
中臺さんの米作りの話は、重たいテーマですね。いろんなことを考えなければ、答は出ませんね。農薬は本当に有害なのか?遺伝子組み替えは害があるのか?農家の人の労働は軽減できのか?米の値段は今のままでよいのか?ちょっと思いついただけでも、こんな難問が浮かびます。ゆっくり考えてみたいと思っています。
野中さんのトンボ玉ですが、私も今年の文化祭で化学部の生徒に作らせました。部品を買ってきて、チョーカーとキーホルダーにして売ったところ大人気。化学部の生徒も大喜びでした。そのせいか、今年の夏は部員にやる気が出ています。自主的に夏休みの活動日を決めて、今、花火づくりに燃えています。
さて、私の科学論のまとめですが、林さん、読んでくれてありがとうございます。私はこの本を読んでもっとも強く感じたことは、技術者が自らの仕事の社会的な意味をとらえていなければならないという主張です。佐々木さんという方は、科学論を看護学校で教えているようです。そのせいもあると思いますが、「技術は人をいやすためにあるんだ」ということも書いてありました。
林さん指摘のエンゲルスの言葉ですが、私も教員になりたてのころ読んだ記憶があります。私が覚えているのは、「これまでの哲学は歴史を解釈しただけだが、史的唯物論は歴史の未来を指し示している」というような内容です。つまり、資本主義は社会主義にそして共産主義に移行する必然性があるというもの。しかし、この理論も資源の有限性や環境問題を想定せずに作られたものですね。佐々木さんは史的唯物論に替わる指標として、「環境社会主義」を提起しています。
科学が自然を正しく記述しているかどうか、私はよく分かりません。佐々木さんはパラダイム論者だと思います。つまり、科学で正しいと思われていることは、ある模範例・モデルにすぎないという考えです。研究が進んでより詳しいことが分かったとしても、それは自然の真実に近づいたわけではなく、規範例に比べれば理論が深くなったにすぎないというわけです。
私は科学の理論に基づいて実践(実験)してみて、予想されたとおりの結果が得られれば、科学は自然を正しく認識しているものと考えてきました。しかし、そうは考えない人たちがいるようです。自然を操作できても、それは自然の真実を知っていることにはならないという考えのようです。中国医学では、針をどこに打てば、どんな症状に効果があるかを知っています。でも、なぜそれが効果をもたらすのかについては分かっていません。まさに、操作できることと、真実を知ることは別なわけです。
でも、と自問しています。自然科学には、帰納と演繹があります。ある現象の原因を分析して本質をつかみ、得られた本質から演繹して新たな現象を操作することができます。中国医学には、それはありません。帰納し、演繹することによって自然を操作できるということは、やはり自然を知ったことになるのではないだろうかと思っています。
最後に、あのまとめは「君」と「僕」で書きましたが、「僕」の言っていることは、私の考えというわけではありません。内容をまとめる上で登場させた「僕」です。誤解のないように「君」と「僕」ではなく、三人称で書けば良かったかなと思っています。
では、また。
00A−018
差出人:林 正幸
送信日:00年8月22日
件 名:名古屋での「科学の祭典」
こんばんは、林です。
今日は中学生のための学校見学会がありました。先輩との懇談の中で、私が担当したグループは時間があまり、ついつい私が理科の授業をやってしましました(会場は化学室でした)。本当は授業体験などをして、「あんな授業を聴いてみたい」と志望を固められたらよいと思うのですが・・・。
野中さん、科学の祭典ご苦労さまでした。愛知の仲間も今年からこの祭典に積極的に取り組みことになりました。これは名古屋市科学館の山田さん(祭典の事務局)の長年のはたらきかけが大きかったと思います。あれこれ忙しい連中をひとつの方向に向けるには時間が掛かります。
化学は次のテーマにしました。
33円電池
「電気で字が書ける」(7月19日付けメールで紹介した実験)
紙コップロケット
(空き缶にヘアスプレーと酸素を入れ、コップでふたをして点火する)
水素爆弾
「恐怖のビニールチューブ」(水素爆鳴気)
また別のブースで岡田さんが理科部の生徒と「タマネギの皮の染色」を紹介します。そして物理はもっと大がかりになりそうです。
石川県高文連から依頼された「高校生のために秋季実験セミナー」は、ミニ熱気球を取り上げることにしました。過去の講師が盛口さんと米沢さん、ふたりが電池や電気分解の実験をしているので、やむなく古いネタを引っ張りだすことにしたのです。そして対象が理科部の生徒たちですので、どうしてアイデアが浮かび、どのようにして成功したかの話をするつもりです。
以上の準備をしてここ2、3日は過ぎています。なにせ家事が忙しくてゆっくり時間が取れません。
ではまた。
00A−019
差出人:杉原 和男
送信日:00年8月23日
件 名:踊る炎の続き
アルケミストの皆さん
「踊る炎」ですが,今年の「青少年のための科学の祭典」の冊子にでていたものを参考にしたので,それを書いた・・高校の岩瀬充璋先生に問い合わせました。その返事でわかったのですが,岩瀬先生の実験を昨年の12月の安房科学塾で,見ていたのです。そのときはあまり興味がなく,記憶が曖昧でした(残念!)。彼は,210倍に巻いた手製のコイルを使っていたそうです。つまり,もともとそんなに高電圧は必要ないのです。誘導コイルでもできますよということのようです。たしかに1000Vに耐えるようなトランスは入手しにくいことでしょう。つまり,私が入手した(1:100→100V:10000V)という定格のトランスは珍品ということになります。これは,爆発実験装置という,石油探査時などに,採掘した石油の性質を調べる目的で作られた装置からの部品どりです。
前回の続きです。炎にペットボトルの底を切ったものを被せると炎の動きが顕著になるということを報告しました。これはランプのホヤに似た形状で,ランプの穏やかに燃える理由と関連していることが予想できます。ただ,ろうそくのサイズによってほやの効果は違ってきます。効果的だったのは,「小口一」というカメヤマロウソクの最も小さい商品を用いた時です。
いずれにしても,ほやをかぶせた時,おもしろいことに気付きました。小さいのですが,確かに音楽が聞こえてくるのです。電極のステンレス板が放電で振動し,それが伝わるのでしょうか? 炎のゆれが影響してい気圧変化となってほやを振動させるのでしょうか? 電極を固定すれば簡単に調べられそうですが,おもしろい現象です。なお,ほやを外しても少し音が聞こえます。
次は,トランスの1次側にAC100Vを加え,10000Vの出力を炎に与えました。安全と電圧調整を兼ね,1次側に電球(20W〜100W)を直列接続しました。これは傑作で,爆発しているように炎が激しく動きます。あまりの勢いで,「小口一」のろうそくは吹き消えてしまいます。和ろうそくの大きな炎で試すと,とても目だって効果的でした。電極の角度を調整すると,より大きな変化となりました。
次は,直流高電圧ということになりますが,誘導コイルは好みません。数千Vの電子的な直流発生装置か,整流ダイオードの直列接続かですね。いずれにしても,このトランスはおもしろいものです。
00A−020
差出人:杉原 和男
送信日:00年8月23日
件 名:踊る炎の3回目!
アルケミストの会の皆さん
「踊る炎」の続きです。今日は,「直流電源」を用いて実験しました。まずは,昔の真空管電源装置を引っ張り出してきて250Vで,実験しました。やはり電圧が低く,「小口一」のろうそくがようやく反応し,極めて接近させたステンレス板電極の−極に少し引かれただけです。ただ,この装置は極性切り替えスイッチがあり,逆転させると変化量が倍になり,炎が左右に動くようすがよくわかります。ペットボトルのほやをかぶせると,さらに動きがはっきりします。
次にトランスレスの倍電圧整流電源装置(自作)を用いて500Vで試しました。かなりはっきりと−極に引かれるのがわかります。しかし,欲を言えばもう一歩という感じがします。やはり,この実験は1000Vあたりからということです。
次に,ろうそく以外の炎を用いました。マッチとガスライターの炎は反応しました。しかし,ろうそくの方が少し見やすく,扱いも楽です。次に,ガスバーナーを試しました。炎の勢いが強いのでだめだと思いましたが意外と良好です。+に帯電した炭素の影響で炎が動くと聞いていたので,水素の比率が多い?都市ガスでは動きが鈍いだろうと予想していました。
通常用いる青白い炎と,空気を断った赤い炎で試しました。一般的なテクルバーナーではなく口の少し大きなブンゼンバーナーを全開にして用いました。10000V(トランス出力の交流)を加えると炎が左右に引き寄せられたため倍ぐらいに太り,とても興味深い結果になりました。もちろん,不完全燃焼の赤い炎のほうが見やすいのです。次に,種火にして用いました。このバーナーは種火がついており,かなり細長い炎が出せます。調節ねじで長さも自由に可変できます。この炎は,10000Vで長さが半分近くに短くなり驚きました。要するに,通常の炎では太さの変化が目立ち,長い種火では長さの変化が目立ちます。
音楽信号を前回同様の方法で加えると,種火の変化が顕著でとてもおもしろいです。(音楽が聞こえてきますが,どうやら放電による振動のようです)
全回の調査で,和ろうそくが見やすいことがわかっています。これは,うちの仏壇用で,長さ8cm程度です。和ろうそくの変化は,長さと太さの変化を分け合っているように見えます。ガスバーナーも和ろうそくも,どちらもおもしろいうのですが,どうやらガスバーナーの細い炎の方が,明瞭な変化をします。
要するに,長細い炎が望ましく,電圧は1000Vもあれば十分ということです。
そこで,1000Vの直流をどうやって手に入れるかです。確か,電子回路で数千Vを出せるユニットを持っていたはずですかで,それを試そうと思います。しかし,こういった特殊な機器を用いるのは好みません。一般に広がらないからです。1000V程度なら整流用の数百V耐圧のダイオードを何個か直列につなげる程度でいいのかなと思います(1000Vのトランスがあればの話ですが…)。また,使いきりカメラのストロボ回路なども利用できそうです。静電気も試しましたが,少し動いた程度です。湿度が高く,帯電量が少なかったのかなと思います。冬に再度挑戦です。
00A−021
差出人:杉原 和男
送信日:00年8月26日
件 名:雑草とりは大変です!
アルケミストの会員様
中臺文夫先生から除草作業の大変さのメールをいただきました。アルケミストの会もさまざまな情報を流しているのだなと関心します。そこで,雑草に困っている仲間である私からも一言。
農作業での除草作業は大変です。私は京都在住ですが,岐阜生まれで,故郷に少しばかりの柿畑などがあります。そこで,春から秋にかけて,時々除草にいく必要があるのです。行ってみると,いつも畑と管理用の小さな家は雑草で覆いつくされており,見るだけでぐったりします。庭は除草剤で処理しますが,畑はそうはいかず,エンジンのついた草刈機でブルブルブルーンと頑張ります。やっている人を見ると楽そうですが,とても疲れる作業です。また,雑草の上部を切るだけですから根っこはそのままで,すぐに復活します。自然のままでいいじゃないかとも思えますが,柿にさまざまな害虫が移るだけでなく,近所の畑にも広がりますので,雑草ぼうぼうは許されないのです。もっとこまめに出かけて,常にきれいにしておく必要があります(実は雑草だらけで管理できなくなった畑があり,それは売却せざるをえなくなったのです)。自然が失われたという批判が多いですが,農家の人々は自然と闘ってきたのです。日本の大地は,放置するとすぐに自然に侵略されてしまいます。放牧している牛や馬が草を食べ尽くすと砂漠になるという地ではありません。
そこで,隣の人に相談して柿畑でニワトリをかってもらうことにしました。雑草を餌にして,畑の横では生んだ卵を販売するという趣向です(この卵がうまい!)。これで,きれいに雑草がなくなり,鶏糞が肥料になるというおまけつきです。といっても現実は難しいことがたくさんあります。害虫の被害は相変わらずで,イラガは柿の木の表皮内部に深く食い込んで巣を作ります。葉はガの幼虫がびっしりついて食べつくします。農薬は使いたくないので,どうやって退治するのか悩みます。被害にあっている葉を取って焼くのが一番ですが,手の届かないところは棒の先に付けたトーチバーナーで焼いたり,焼酎にトウガラシなどを混ぜた自家製安全農薬を試したりと,それは大変です。結局,多くの柿は,へた虫の被害にあってきれいなものはほとんど収穫できません。なお,畑での除草作業がなくなった関係で,庭での除草剤使用はやめました。この小さい庭の手作業での除草がまた大変です。雨上がりなどはよいのですが,通常は土ががちがちで,根こそぎとるのは辛い作業です。
このように,雑草との闘いは,ある程度理解しているつもりですが,それについて気に入っている本があります。1冊は「わら1本の革命」(春秋社)という有名な福岡正信先生の本です。耕さず肥料を施さずという自然農法は宗教的なものを感じますが,実に論理的な栽培法で感心します。自然と調和し,無理をせず,いかに雑草と折り合いをつけるかという知恵のかたまりのような栽培法です。最近流行の有機農法とは全く違います。また,沢田欣子さんの著書「ブラウンハット」(勁草書房)は,オーストラリアでの米作り体験をまとめたもので,国の援助無しで国際競争力を勝つためにむだな努力をしないというものです。農薬や肥料も最小限にしないとコストにはねかえってくるのです。健康と安全を大切にした農法ゆえに,国際的な価格競争に太刀打ちできるというところが興味深いのです。一般に,「安全は苦労して手に入れるもので,コストアップは避けられない。」ということになっていますが,どうもそうではないようです。
こういうことが頭では多少わかっているつもりですが,現実は,自然との厳しい闘いがあるだけです。いつも,農薬や除草剤の誘惑と闘うのが大変です。
まあ,とにかくこんなことで,無農薬柿作りを維持しております。収穫は年変動が激しく,1000個〜5000個くらい違ってきます。もし,今年たくさん収穫できれば余分を無料送付できます。ご希望ならメールをください(あてにしないで,お待ちください)。
00A−022
差出人:杉原 和男
送信日:00年8月26日
件 名:教えてください!
アルケミストの会の皆さん
今日,勤務先の小学校の先生から以下のような質問を受け,困りました。
児童の質問で,「ヨウ素液に水酸化ナトリウム水溶液を入れると色が消え,希塩酸を入れると消えません。つまり,ヨウ素液は,酸性とアルカリ性を調べる指示薬に使えるということですね?」というものです。
これについて「是非?」ということと,「どんな反応なのか?」という質問です。どなたか教えていただけませんか?
00A−023
差出人:林 正幸
送信日:00年8月26日
件 名:ヨウ素は指示薬?
こんばんは、林です。
杉原さん、頑張っていますね。「踊る炎」はもし摩擦電気でうまくいけば、簡便で優れた教材になると思います。
小学生の「ヨウ素が指示薬になるか」という発想は素晴らしいですね。私もヨウ素を使う実験の後始末に水酸化ナトリウム水溶液で処理します。これは次の平衡に関係します。
I2 + H2O ←→ H+ + I- + HIO
似た平衡は塩素水中にも存在します。上の平衡は酸性では左に移動し、塩基性では水酸化物イオンが水素イオンと反応してその濃度を低くするため右に移動します。この平衡定数は理化学辞典によると次のようです。
[H+][I-][HIO]/[I2]=3×10^(−13)
つまりpHが14でも[I-][HIO]/[I2]が30ということで、ヨウ素の色が消えるかどうか心配です。
もう一つの問題は、次亜ヨウ素酸は常温の水溶液中で容易に次のように不均化していきます。
3HIO ―→ HIO3 + 2HI
つまり上の平衡が成り立たなくなっていくわけです。ヨウ素酸もヨウ化水素も無色です。こうしてヨウ素はまっとうな指示薬とは言えないでしょう。
ではまた。
00A−024
差出人:杉原 和男
送信日:00年8月27日
件 名:RE:ヨウ素は指示薬?
差出人: Sugihara
送信日時: 2000年8月27日 1:09
宛先: Mr.Masayuki-Hayashi & Ms.Sumako-Hayashi
件名: Re: ヨウ素は指示薬?
林正幸 先生 お答えいただき,ありがとうございます。
私は,昔からヨウ素液にあまりよい感情をもっておりませんで(以下に述べます),これについてはまともに考える気がなかったようです。理由をお聞きすると,おもしろくなりました!
ヨウ素液によるデンプンの呈色反応は,小学校では「青紫色」と答えないと×になります。「そんなー!?」と思われるかもしれませんが事実です。ヨウ素デンプン反応は,デンプン分子の鎖の長さに関係しており,お餅などは枝分かれ部分が短くて赤くなります。青紫色はジャガイモデンプンの呈色です。いろんな呈色を知れば,デンプンに関する興味がわくと思うのですが,そうではない教育とは何なのかを知ってほしいと思います。そこへの反発が,「遊々サイエンス(新生出版)」の「赤いヨウ素反応」のテーマになっています。
また,「ヨウ素液」でよいと思うのですが,「ヨウ素ヨウ化カリウム溶液」と呼ぶことになっています。呈色は「青紫色」に強引にまとめてしまうのに,呼称は正確を期すというのも不思議なことです。また,現在の「ヨウ素液」の調整は,ほとんどが「ヨードチンキ」を薄めるだけですから,ヨウ化カリウムを意識する必要もないように思います。しかし,化学の世界は,薄い塩酸を「希塩酸」(稀釈塩酸ではなく,希望の塩酸)と呼ぶような怪しげな世界ですから,正確さを追求する例があってもいいのかもしれません…
いずれにしても,お答えいただきありがとうございました。
00A−025
差出人:山本 喜一
送信日:00年8月27日
件 名:ヨウ素とアルカリとの反応
こんばんは、山本です。
今日は、東京の府中という町で、藤田さんと実験講習会をしてきました。対象は、PTAの方々や小中学校の先生たちです。藤田さんは、スポーツドリンクやカルピスなどの飲み物づくり、私は小麦粉のグルテンとこんにゃくをテーマに実験しました。その内容は、またいつか送りたいと思います。
そのとき聞いた話です。藤田さんはコンピュータのハードディスクをこわしてしまったそうです。修理に1ヶ月はかかるとか。ですから、このMLも、しばらくは受信できないようです。杉原さんから来たヨウ素の質問も、彼は知りませんでした。彼にその話をしたところ、ヨウ素がアルカリに不均化して溶けるからではないかというようなことを言っていました。
私も理化学辞典(3版)を調べてみましたので、送ります。「次亜ヨウ素酸塩」という項に、次のような記述がありました。
<引用開始>
水酸化アルカリ、炭酸アルカリまたはアルカリ土金属の水酸化物水溶液にヨウ素を作用させると生ずるが、次亜塩素酸塩、次亜臭素酸塩よりも不安定で、常温でヨウ素酸塩となる。
I2 + 2NaOH → NaI + NaIO + H2O
3NaIO → 2NaI + NaIO3
<引用ここまで>
これは林さんからのにコメントと、重なると思います。
また、化学大辞典のヨウ素の項には「(ヨウ素に)硫酸や塩酸は作用しない。」とありました。それから、これは別の反応機構だと思いますが、ヨウ素デンプン反応は酸性溶液では鋭敏で、アルカリ性では呈色が微弱になるそうです(化学大辞典)。ヨウ素も奥が深いですね。
では、また。
00A−026
差出人:杉原 和男
送信日:00年8月28日
件 名:10円玉をきれいにする方法
「アルケミストの会」の皆さん
勤務先の夏季休業中の最後のイベントが,自然研究などの「まとめの会」です。その化学分野で,毎年のように「10円玉をきれいにする方法」の研究があります。醤油やソースに汚れた10円玉を入れると,きれいな銅色が復活するというものです。その理由を質問されるわけですが,実はよくわからないのです。
ある本には,「アミノ酸が関係している」という指摘がありました。その本を探しているのですが,現在見つかっておりません。ご存知の方が,きっとおられることでしょう。
そこで,「アミノ酸」について調べると可能性は2つあります。
1.一つは,アミノ酸が酸化されると「アルデヒド」ができるというものです。
2.もう一つは,アミノ酸と銅がしっかりした「キレート」を作るというものです。
1の反応の可能性は低いと思いますから,2の理由に期待したいところです。
実は,10円玉をきれいにする(台所用品を用いた)最適な方法は,10円玉を「酢」に浸けて「食塩」を振り掛けるというものです。食塩は,10円玉の半分程度の範囲に振り掛けるようにすると,食塩の効果がよくわかります。これは,仮説実験授業で,授業書にもなっている有名な方法です。
この方法によって,次のような簡単な実験をしました。
3.味の素水溶液+食塩(アミノ酸+食塩)
4.酢+食塩(アミノ酸+食塩)
5.日本酒+食塩(アミノ酸+食塩)
6.100%レモンジュース+食塩(アミノ酸なし+食塩)
結果,6以外はきれいになりそうですが,そうはいきません。3と5はほとんどきれいにならず,4と6は,すぐにきれいになります。
こうなると,アミノ酸の働きという記述は疑わしくなります。「酸と食塩」という結論にしたくなりますが,5の日本酒はかなり強い酸性ですから,何ともいえません。※いずれにしても,かなりうすい塩酸で,すぐにきれいになりますから酸が働くもの確かです。
これらは,我が家の台所実験の結果ですが,さて,いったいどう考えればよいのでしょうか? 私もぼちぼち実験を続けますが,理由をご存知ならお教ください。
00A−027
差出人:中臺 文夫
送信日:00年8月31日
件 名:新日鐵に行きました
今晩は、中だいです。
さて、本日は鉄について考えてみたいと思います。というのは、日本鉄鋼協会(実は、私は日本鉄鋼協会を理化学協会のようなものとばかり思っておりまして、全く学会とは思っていませんでした、実は、日本でも有数の大きな学会のようですね)さんの研修で(社)新日鐵君津製鉄所に行って来ました。ここで、野曽原さん、松本さんといっしょになりました。見学は高炉、転炉、熱間、冷間圧延の工程です。とても暑かったです。ゴムを知りたくてしたゴム工場のアルバイトや、サーモスタットの検査をしていたときよりもさらに過酷な条件だと思いました。きっと、ガラス工場も暑いのでしょうね。でも、とても親切でスケールが大きく、男の職場でした。でも、今の子供達にはどう映るのかなと、つい思ってしまいました。生徒を是非連れていって感想を聞いてみたいと思います。また、野曽原さん、松本さんの意見もうかがってみたいものですね。
鉄は、常温では体心立方格子(B.C.C)そして温度を上げて行くと変態(これでよかったんでしたっけ?)してF.C.Cになって再びB.C.Cとなって最後に融けるということですね。さて、鉄に炭素が沢山溶けて融点が下がる・・・これって凝固点降下ですよね。水なんかで考えると、溶質が水の固まるのを邪魔するからなんて説明していますが、鉄の場合は逆で、固体に炭素が溶けて行くことを先に考えているのでしょうか?それとも、還元されて鉄になって、溶けた液体の鉄にさらに炭素が溶けていくと考えているのでしょうか?私としては、固体の鉄の表面で一酸化炭素がCとCO2になってこのCが鉄に溶けて行き、融点が下がって表面から溶けていくという感じなのですが、鉄って何か難しいですよね。本当はどうなのでしょうか。高炉の鉄の反応しているところの温度はどうなのでしょうか。
さて、その溶けた炭素ですが、炭素は鉄に侵入(型)して溶けて行きます。つまり、鉄の原子間の隙間に溶けて行く。ということは、隙間が多いほど良く溶ける。なーるほど!だから鉄って言うのはB.C.CよりもF.C.Cの方が沢山炭素を溶かすんだ(これって正しいのでしょうか?)、つまりF.C.Cは最密充填だからぎゅっと詰まって原子の隙間の三角形も沢山できる。B.C.Cは、ラフな詰まり方で最密でないから隙間は沢山ある(充填率は少ない)が、炭素が溶けるだけ大きな原子の隙間の三角形が少ない訳だ。
あれ、おかしいな?もしそうなら、B.C.CからF.C.Cに相転移したら、体積もものすごく異なってきてしまうのでは?もし、転移で大きく膨張や収縮が起きないとしたら、B.C.Cは、一般のB.C.Cの形よりもぎゅっと密に詰まり、F.C.Cでは、普通のものよりもゆるく隙間多く詰まっているのではないでしょうかね。すると、F.C.Cはよけい炭素が溶けやすい。沢山炭素を溶かしたF.C.Cをゆっくりと冷やすと、B.C.Cに変化し、鉄に溶けきれなくなった炭素は拡散し、鉄の結晶の粒界にセメンタイト(Fe3C)をつくってゆくんですね。(これも、炭素の拡散が少ないとFe4Cなんかができるのでしょうか?)つまり、ジュースの氷と同じで、水は氷になり、不純物は氷の外に取り残される。だから、炭素リッチな鋳造物はもろいのですね。これを避けるのに、炭素と結びつきやすいものを入れて、できるだけ粒界物質を避けたり、炭素を吸収しやすくしていると考えればいいわけです。
さて、焼き入れをすると何で固くなるか?焼き入れをすると、炭素リッチのF.C.Cから、炭素が逃げ出す暇無しに冷えてしまうのでB.C.Cになれずにひずみを残して、B.C.Cに変態する途中で固まるので溶かしていけない量の炭素を含んで変態も終わらずに固まるので、特に固いものができ、これが刀や、包丁の刃として使われるわけですね。
さて、では、鍛造はどうして必要なんでしょうか?また、刀鍛冶は何であんなに長い間、叩いたり焼き入れしたりする必要があるのでしょうか?疑問です。
P.S. 杉原さんに草取りの件で、返事を書きたいのですが、新学期前で忙しいのでまたいつかにして下さい。すいません。
それでは。
00A−028
差出人:林 正幸
送信日:00年9月4日
件 名:二学期が始まりました
こんばんは、林です。
本校は今年度はとくに早くて6、7日(水、木)が学校祭です。準備に追われて終わるまで授業がありません。昨年もすこし書きましたが、私は写真部の顧問で、1日中部室で生徒に付きっ切りにしています。顧問も2年目になると生徒とのつながりも深まって、私の意見を受け入れてくれます。それぞれまずまずの作品をつくりつつあります。
さて夏休み中はどうしても進まなかった授業プリントの第12章「遷移金属元素の単体と化合物」に、昨日の日曜には気持ち良く取り組むことができました。何かが拭っ切れたようです。
杉原さんのしょう油で10円玉がきれいになる秘密、私も質問されて困ったことがあります。確かに「酢と食塩」はきれいになります。しかしこの場合も食塩の秘密がよく分かりません。局部電池でもできて水溶液側の電導性をたかめるのでしょうか。それともテトラクロロ銅酸イオンができて反応しやすくなるのでしようか。
そしてしょう油に関しては、食塩は大量に含まれているわけですから、酢酸に代わる有機酸があるのでしょうか。アミノ酸の中にはグルタミン酸のようにカルボキシル基を2つものものもありますよね。ただし味の素はグルタミン酸のモノナトリウム塩ですので、本当のグルタミン酸を使う方がよいですね。いずれにしても杉原さんはすぐ実験してみる姿勢があるので、秘密の解明に期待したいところです。
ではまた。
00A−029
差出人:杉原 和男
送信日:00年9月5日
件 名:10円玉がきれいになる理由
アルケミストの会の皆さん
「10円玉がきれいになる理由」の続きです。前回に,アミノ酸が関係しているわけではないことを実験で示しました。「100%レモンジュース+食塩」でも,すぐにきれいになるというのがその理由です。なお,アミノ酸説は,故「林良重先生」の著書に掲載されていました。
余談ですが,林先生は勤務先の所長と同窓で,友人です。私も親しくさせていただきました。林先生は「科学の祭典」の仕掛け人として知られていますが,宇田川榕菴が翻訳した「舎密開宗(せいみかいそう)」を中心になって現代語訳されたという実績でも著名です。また,この本の校注者が,あの田中実先生という関係です。
さて,10円玉の実験ですが,「酸と食塩」がキーワードになってきましたので,塩酸と食塩の実験をしました。濃い塩酸なら,食塩なしでも簡単にきれいなることはよく知られています。例えば,2Mの塩酸なら,浸けた10円玉がすぐにきれいになりました(食塩不要です)。
では,薄めればどうなるだろうと,0.1M溶液で試しましたが,食塩を添加すればすぐに輝きだします(食塩が必要です!)。更に薄めて0.01Mにすると,食塩を入れても,なかなかきれいになりません。つまり,およそpH2で,きれいにならないのです。もう,酢のpHに近づいてきました。
そこで,酢のpH2.5に合わせて塩酸を薄めて,次の実験に用いました。同じpHでの実験結果は,以下の通りです。
「酢+食塩」すぐにきれいになる。
「塩酸+食塩」きれいにならない。
どうやら,酸が弱くなると,「酢」という物質そのものも関係してくるようです。しかし,酢は混合物です。そこで,「4%酢酸+食塩」でも実験しました。結果,酢と同じように,すぐにきれいになりました。
これらの実験によって,きれいになる理由が「酸+食塩」に関係していること,しかし,必ずしもpHにすべて関係しているわけではないことがわかりました。酸の物質種か絶対量のどちらかが,かなり大きく関係するようです。そこで,酢と同様の弱酸の有機酸として,「4%クエン酸+食塩」「4%こはく酸+食塩」でも実験しました。結果,どちらも,すぐにきれいになりました。こうなると,−COOHと銅の反応が気になってきますね!?
と,興味が深まってきましたが,この検討作業はしばらくお休みします。とにかく多忙なのです。できれば,ご意見をお聞かせいただくと助かります。
00A−030
差出人:鈴木 久
送信日:00年9月5日
件 名:HP作成について教えて
アルケのみなさん こんにちは 鈴木 久です。
> 本校は今年度はとくに早くて6、7日(水、木)が学校祭です。準備に追われて終
> わるまで授業がありません。昨年もすこし書きましたが、私は写真部の顧問で、1日
> 中部室で生徒に付きっ切りにしています。顧問も2年目になると生徒とのつながりも
> 深まって、私の意見を受け入れてくれます。それぞれまずまずの作品をつくりつつあ
> ります。
きょう、学校祭の話で、2時間ほど科学教室を開いてほしいという要請を受けました。他にもいろいろなコーナーがあるようです。また、いろいろアドバイスください。20名ほどの相手をすることになりそうです。
>いずれにしても杉原さんはすぐ実験してみる姿勢があるので、秘密の解明に期待し
>たいところです。
なかなか応答できなくてすいません。たとえば、前に出てきたヨウ素の反応とか、山本さんの科学論とか。興味はあるのですが。
実は、夏休みそろそろ私もHPを立ち上げようとしましたが、1週間野暮用が入ったためまったっく進めることができませんでした。せっかく遅れついでですので、先に立ち上げている方におたずねします。どんな作成ソフトを使うといいでしょうか?特別の凝るつもりはありませんが、できればデータ―はかなり大部になると思われます。また、後で何度も作り変えなくてもいいように何を気をつければよいでしょう?そんなばくぜんなことでは考えられないというのでしたら、いろいろ指摘してください。この件に関してはできるだけ早く応答したいと思います。とりあえず、FrontPage Expressで練習を始めました。まだそんなに進んでいないので変身するのは簡単です。
どうかよろしくお願いします。アルケのリンクの中でもちょっと変わったHPができるのではと思っています。
P.S
山本さん、どこかに埋もれた佐々木 力「科学論」をもう1冊古本屋で購入してきました。忙しいですが、読んでみるつもりです。山本さんのメモをプリントアウトして、試験期間のとき読ませてもらいました。
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