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０４Ａ−００１
差出人：林　正幸
送信日：０４年８月１６日
件　名：新アルケ年度スタート

こんにちは、林です。
　５日間にわたる科教協大会とアルケ合宿を終え、資料を整理し、レポートのまとめ原稿を送り、新アルケ事務局としてプレ通信の原稿をつくったりし、なおかつ元の職場の分会旅行に急きょ誘われて開田高原に行ったりするや、恒例のお盆の行事に入って孫や姪の子どもの遊び相手・・・、毎日の散歩もままならない状況が一段落しました。もっともこの間もしぶとく「力と運動」実験装置の改良を続け、８月中にこそ完成させたいものです。
　新しいアルケ年度がスタートしました。現時点で堀さんと溝呂木さんを新会員として迎え、あと２人の入会も間もなくのはずです。アルケ合宿での盛口さんの思いを込めた提起に応えて、新たな発展を目指したいと思います。教育現場は多忙で厳しさを増していますが、お互いに未来を見つめる眼を失わないように、そしてそれを交流し合って元気を得ていきたいものです。私ができることはその下支えであると考えています。
　アルケミストの会の発展は、原点に帰ることから始まると思います。量の多少を問わず、お互いに授業プリントなどをアルケ通信で交流しましょう。できればそれに思いや苦労話を添え、気軽に感想・質問・意見を出し合いましょう。次の通信を待たなくても、今ではメールという便利な手段もあります。なおアルケのために提案があれば、通信やメーリングリストにお願いします。事務局として可能性を探り、まとめ役をしていきたいと思います。
　私個人としては、年内に講座プランをひとつ完成させたいです。前にも書きましたがテーマは「元素と原子の発見」です。時間をかけて本を読んだり、新たに実験してみたりするつもりです。
　ではまた。


０４Ａ−００２
差出人：大場　健彦
送信日：０４年８月１６日
件　名：アドレス変更です

（前略）
■今年は，生物ばかり１７時間持ってます。
　そこで，免疫について，講義メモをまとめてみました。
　4）樹状細胞（獲得免疫への連絡係）　がよくわかりません。

--------------＜免疫細胞８種＞　講義メモ -----------------------------
１．自然免疫
a.食作用 　　1）マクロファージ
2）Natural Killer-cell(NK細胞)
3）好中球

――― 4）樹状細胞（獲得免疫への連絡係）

２．獲得免疫
b.体液性免疫　5）B-cell 　←Bone marrow(骨髄で成熟)
　　抗体産生・免疫記憶

c.細胞性免疫　 ▼T-cell３種類 ←Thymus(胸腺で成熟・訓練）
6）Th-cell　ヘルパー　　　　　　　　　 （司令官）
　 Th1(virus,bacteria)
Th2(その他蛋白など)
7）Tk-cell　キラー　　　　　　　　　　 （殺し屋）
　8）Ts-cell　サプレッサー　　　　　　　　(抑 制）

３．免疫不全　ＡＩＤＳ　←ＨＩＶがＴｈ細胞へ侵入・破壊。

４．免疫過敏　
１）自己免疫疾患　全身性エリトマトーデス・膠原病など。
２）アレルギー　　花粉症・アトピー・喘息・食物など。


０４Ａ−００３
差出人：小林　敏夫
送信日：０４年８月１６日
件　名：結晶つくりの準備を始めました

　飽和ミョウバン溶液（5.5Ｌ）、飽和食塩水（２Ｌ）、飽和砂糖水（１Ｌ）をつくりました。また、濃度勾配法でミョウバンの結晶を育成中です。
　ところで飽和食塩水をシャーレにいれ放置していたところ、シャーレを飛び越えて外で結晶を造っていました。一体どうしてこんなことが起こるのでしょうか？面白いですね。


０４Ａ−００４
差出人：林　正幸
送信日：０４年８月１７日
件　名：水素エネルギーのこと

こんばんは、林まさです。
　アルケミスト・メーリングリストには以前にも書きましたが、その不十分さを補いながらもう一度書いてみたいと思います。
　サイエンス８月号に「水素エネルギーに勝ち目はあるか？」という記事がありました。それによると、水素燃料電池車のエネルギー変換効率は、ガソリンエンジンより悪く、ハイブリッド車の方が優れているだろうというのです。
　これはある意味で当たり前のことです。現在では水素は炭化水素を水蒸気改質でつくろうとしています。かんたんなメタンの例を熱化学方程式で書くと次のようです。
　　　　ＣＨ4 ＋ ２Ｈ2Ｏ ＝ ＣＯ2 ＋ ４Ｈ2 − ２５３ｋＪ
水素を燃料電池で反応させると
　　　　４Ｈ2 ＋ ２Ｏ2 ＝ ４Ｈ2Ｏ ＋ １１４４ｋＪ
したがって全体では
　　　　ＣＨ4 ＋ ２Ｏ2 ＝ ＣＯ2 ＋ ２Ｈ2Ｏ ＋ ８９１ｋＪ
となります。結局メタンの中の水素が水になることによるエネルギーのみを利用するわけですから、炭素が二酸化炭素になることによるエネルギーも利用するメタンの直接燃焼の方が有利に決まっています。というのは燃料電池の電気エネルギーへの変換効率は４０％程度あり、同時に発生する熱エネルギーを利用してこそ８０％の全体効率になるからです。水素を製造する過程での損失もあります。これに対して現在のガソリンエンジンの熱効率は１５％近くあります。
　たしかに水素はクリーンエネルギーであり、それは自動車の動力に使うことは都市環境の改善になります。しかしこれでは相変わらず二酸化炭素を排出し続けることになります。とくにメタン（ＣＨ4 ）が主成分の天然ガスでなく、ガソリン（たとえばＣ8Ｈ18 ）から水素をつくるのでは話になりません。
　水素エネルギーが未来のエネルギーに値するなら、それは二酸化炭素を排出せずに生産する必要があります。水を太陽エネルギー発電で電気分解すると
　　　　２Ｈ2Ｏ ＝ ２Ｈ2 ＋ Ｏ2 − ５７２ｋＪ
太陽エネルギーが水素（と酸素）の内部エネルギーに変換されます。しかしこれは軽量で優秀な二次電池が開発されれば、その方が電気エネルギーを直接利用できてエネルギー変換効率が高くなります。また従来の火力発電や原子力発電で水素を生産するのは論外です。
　私は水素エネルギーを「近」未来のエネルギーと位置づけられると思います。そしてその場合に次の反応で水素をつくるべきである考えます。
　　　　ＣＨ4 ＝ Ｃ ＋ ２Ｈ2 − ７５ｋＪ
つまり炭素を二酸化炭素にしないのです。言い換えると天然ガスを温暖化を避けて利用しようというのです。ひそかにメタンハイドレートにも期待しています。水素が水になる反応は
　　　　２Ｈ2 ＋ Ｏ2 ＝ ２Ｈ2Ｏ ＋ ５７２ｋＪ　　（３番目の方程式の１／２）
ですから、メタン１ｍｏｌから得られるエネルギーは最良でも４９７ｋＪであり、直接燃焼の９８１ｋＪにはかないませんが、地球環境を考えると意味があると思います。
　そしてこの反応が可能かという点ですが、水蒸気改質では二酸化炭素や、反応式には出てきませんが一酸化炭素ができます。これらは次の反応で炭素になります。
　　　　ＣＯ2 ＋ Ｃ ＝ ２ＣＯ −　１７２ｋＪ
　　　　ＣＯ ＋ Ｈ2 ＝ Ｃ ＋ Ｈ2Ｏ ＋ １７５ｋＪ
もっと直接的な反応も技術開発可能であると思います。一番大切なのは、二酸化炭素を排出せずに水素を生産することの重要性を認識した世界世論です。
　ではまた。

参考１：生成熱（ｋJ/ｍｏｌ　符号を代えるとその物質の内部エネルギー）
　　　　　ＣＨ4：７５　　Ｈ2０(液)：２８６　　ＣＯ2：３９４　　ＣＯ：１１１
　

０４Ａ−００５
差出人：山本　喜一
送信日：０４年８月１７日
件　名：ＲＥ：水素エネルギーのこと

　水素エネルギーについては、林さんの意見のように、水素をどのように作るかということを考えないとだめですね。水素燃料電池はクリーンだという言い方は、原発は二酸化炭素を出さないという言い方と同じ間違いをしていると思います。両方とも、技術の一部分だけを強調していますよね。水素燃料電池は、作動しているときに水しか廃棄しないということだけではなく、水素を作るときに他の発電方法と比べてクリーンかどうかも考える必要があるでしょう。原発はどうにもならない放射性廃棄物を出すことを考えないといけませんね。
　技術を評価するには、それを作り、作動させ、そして廃棄するに至るまでどんな影響を環境に与えるかという視点が必要だと思います。
　燃料電池についての補足ですが、もしこれで電力を１００％作れるようになれば、送電線という設備はいらなくなりますし、送電によるエネルギーロスもなくなります。また、小規模分散型発電ですから、原発事故のような大災害は想定しなくても良いことになり、発電所がテロ攻撃の対象になることもなくなるでしょう。また、電力事業への国家統制もなくなると思います。それらのことも総合的に考えてみなければならないと思います。
　林さんのメールはおもに車のエネルギー源についてだったかも知れませんが、燃料電池についての考えを書いてみました。


０４Ａ−００６
差出人：山本　喜一
送信日：０４年８月１８日
件　名：初めてのダイエット

こんにちは山本です。
　実は４月からダイエットを始め、３ヶ月間でおよそ５ｋｇやせることが出来ました。きっかけは、４月のはじめに生徒に見せたＶＴＲ「ためしてガッテン」でした。質量保存の法則のところで、５００ｇのジュースを飲んだら体重はどうなるかとか、１日の体重の変化をグラフで書くとどうなるか、という授業をしたときに見せたものです。
　このガッテン流ダイエットは『はかるだけダイエット』というものです。方法は、朝（起きたとき）と夜（寝る前）の１日２回、体重を１００ｇ単位まではかって、毎日グラフにつけるだけです。ＶＴＲの中で、トイレに行くと２００ｇとか３００ｇちゃんと軽くなるという場面や、ちょっと体重が減ったお祝いにビールをがぶ飲みして体重計に乗ると、ちゃんと重くなっているという場面も出てきます。また、寝る前の体重に比べて、朝起きたときの体重の方が少ないということもＶＴＲで紹介されます。このへんが授業内容と重なります。
　さて、グラフをつけるだけでなぜやせられるかということですが、食べる量や飲む量をちょっとだけ我慢すれば、グラフはだんだん右下がりになってきます。そして、昨日よりも今日、今日よりも明日と、徐々に体重が減ってくる楽しみが出てきます。グラフという視覚に訴える表現方法は、不思議な力を持っていますね。それに、ｋｇ単位でやせないとダイエットしたことにならないと思っている人が多いのですが、この方法では１００ｇ単位で体重をはかっていますので、少しでも軽くなればグラフは下がってきて、楽しめるわけです。
　私はグラフはつけなかったのですが、毎日、朝と寝る前の体重を記録し、数字が小さくなっていく楽しみを味わいました。間食をやめ、３度のご飯は出来るだけゆっくりかんで食べ、２杯食べていた夕御飯は１杯にしました。これは別につらいことではありませんでした。むしろ、毎日の体重が徐々に軽くなっていくことに喜びを感じていました。
　ＶＴＲで解説していたのですが、この徐々に体重を減らすということがよいようです。ヒトは食欲を増進させる物質（名前を忘れました）を持っています。そしてこの物質は、体重に比例した量が分泌されています。しかし、絶食等をして体重をいきなり下げると、この物質の減少が追いつかなくなってしまいます。そうなると、体重はいきなり減るものの、食欲だけは相変わらず旺盛な状態になってしまいます。その結果、おなかが減って苦しいダイエットになりますから、長続きしません。ダイエットを成功させるには、体重を徐々に減らして、この物質もそれに応じて徐々に減るように、時間をかけてゆっくりとやることがコツだそうです。


０４Ａ−００７
差出人：鈴木　久
送信日：０４年８月１８日
件　名：ＲＥ：初めてのダイエット

山本さん　ごぶさたしております。鈴木　久です。
＜引用＞
> 初めてのダイエット
> 　こんにちは山本です。実は４月からダイエットを始め、３ヶ月間でおよそ
> ５ｋｇやせることが出来ました。きっかけは、４月のはじめに生徒に見せた
> ＶＴＲ「ためしてガッテン」でした。質量保存の法則のところで、５００ｇの
> ジュースを飲んだら体重はどうなるかとか、１日の体重の変化をグラフで書くと
> どうなるか、という授業をしたときに見せたものです。
＜以上＞
　私も見ました。こういう使い方ができるのですね。
＜引用＞
> 　このガッテン流ダイエットは『はかるだけダイエット』というものです。方法
> は、朝（起きたとき）と夜（寝る前）の１日２回、体重を１００ｇ単位までは
> かって、毎日グラフにつけるだけです。
> 　ＶＴＲで解説していたのですが、この徐々に体重を減らすということがよいよ
> うです。ヒトは食欲を増進させる物質（名前を忘れました）を持っています。そ
> してこの物質は、体重に比例した量が分泌されています。しかし、絶食等をして
> 体重をいきなり下げると、この物質の減少が追いつかなくなってしまいます。そ
> うなると、体重はいきなり減るものの、食欲だけは相変わらず旺盛な状態になっ
> てしまいます。その結果、おなかが減って苦しいダイエットになりますから、長
> 続きしません。ダイエットを成功させるには、体重を徐々に減らして、この物質
> もそれに応じて徐々に減るように、時間をかけてゆっくりとやることがコツだそ
> うです。
　ヒトは食欲を増進させる物質（名前を忘れました）を持っています。
＜以上＞
　この理解が逆のようですがいかがですか？　以下は、「ためしてガッテン」のＨＰから引用したものです。ＨＰの一番下あたりに過去の番組というところがあってそこからたどりつけるはずです。グラフ等も出ていたのでもう一度見直されるといいと思います。結果的には、食欲は落ちないということになりますが。
＜以下ＮＨＫの引用＞
レプチンは、脂肪細胞が作るホルモンです。脳に働きかけて、
次のような働きをしています。
食欲を抑える
基礎代謝を上げる
＜引用終わり＞

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最近はじめました、blog(ココログ)です。

http://manabinoasiato.cocolog-nifty.com/blog/

gooのＨＰ　　ｐａｉｗａ３１４’ｗｅｂｓｉｔｅ
ここでは、最近の学びの足跡を記録しています。

http://members.goo.ne.jp/home/paiwa314/main
gooのblog 理科（自然科学）の教育実践の部屋

http://blog.goo.ne.jp/paiwa314

（後略）
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０４Ａ−００８
差出人：山本　喜一
送信日：０４年８月１９日
件　名：初めてのダイエット（２）

　鈴木さん、ありがとうございます。私の勘違いでした。急激に体重を減らすと、レプチンが減りすぎてしまう。レプチンは食欲を抑えるはたらきをするので、食欲が出てしまうということですね。失礼しました。
　ほぼ平均的な体重になって、１ヶ月くらいたちます。この間も、毎日、体重計に乗って「よしよし、増えていない」という具合にチェックしています。そして最近思うことがあります。よく、油はカロリーが高いから太るとか、ダイエットしているから脂っこいものは食べないというような言い方をしますが、これはちょっと違うのではないかと。いくら油にカロリーがあっても、１００ｇ食べて１２０ｇ太るはずはないですよね。質量保存の法則からいえば。だから、ダイエットのためにまったく油を食べないという考えは違うわけです。油だって食べた以上には太らないわけですから、少しだけ食べるのであれば、ＯＫのはずです。油を食べるから太るのではなく、油を食べ過ぎるから太るというべきでしょう。そう思って、何でも食べるようにしています。


０４Ａ−００９
差出人：鈴木　久
送信日：０４年８月２０日
件　名：ＲＥ：初めてのダイエット（２）

山本さん　こんにちは　鈴木　久です。
　質量保存の法則をもとにいろいろこだわる姿勢興味を惹かれます。ためしてガッテンなどをみていると最近見つけられたり、見直されたりしている物質がいろいろあるようです。
　また、教科書に載っている内容での基本も変わりつつあるようです。たとえば、味の種類にうまみ成分をつかさどる？ものが考えられるとか。
　　それとは別にたとえば油の体における役割とかはこれまでどう位置づけられてきたかなどなど　自分にとってはっきりしていないものが多く勉強の必要性を感じさせられます。
　最近、ちょっとついていきにくい話題が多かったのでホッとしました。だからと言って軽い話題ということを言っているわけではありませんが。いわゆる敷居が低い話題ではあります。


０４Ａ−０１０
差出人：鈴木　久
送信日：０４年８月２０日
件　名：ｂｌｏｇのお勧め

鈴木　久です。
　アルケの合宿でも発言したのですが、最近ｂｌｏｇに凝っています。ホームページ（この言い方は正確ではないのだと思いますが）にしてホームページに非ず。全体の構成を考えなくても手軽に発信でき、発言を自動的に内容別とか時間別に振り分けできるので、またその記事だけにリンクが自由に張ることができるのでいろいろ面白い展開が起こります。
　きちんとしたウェブページを作る前に、まずはどんどん発信しつつ頭の中で発酵させて一部を構成して立ち上げることを目指してもいいかもしれません。
　雰囲気を味わっていただくために、下のニフティのｂｌｏｇココログとｇｏｏのｂｌｏｇを見て下さい。いろいろなところをクリックすると、過去ログとかいろいろ現れてきます。いろいろいじってみて雰囲気を分かってくださり、できたらアルケのみなさんもどんどん作られるのをお勧めします。
　ちなみに、写真をアップするときは苦労しましたが、最初に立ち上げるときはせいぜい５分から１０分くらいでできたと思います。まずは踏み出すにはお勧めのツールだと思います。


０４Ａ−０１１
差出人：藤田　勲
送信日：０４年８月２０日
件　名：ＲＥ：結晶つくりの準備を始めました

　小林さん、合宿ではお世話になりました。結晶作りを始めたようですね。手間がかかるものもありますが、面白いですよ。やってみると結構不思議なこともあり飽きません。
　さて、「飽和食塩水をシャーレにいれ放置していたところ、シャーレを飛び越えて外で結晶を造っていました。一体どうしてこんなことが起こるのでしょうか？」ということについて
　これはクリーピングと呼ぶ現象ではないでしょうか。シャーレの壁面には食塩水が濡れて少し盛り上がっていますが、水分の蒸発に伴い析出する食塩はこの壁面にまずくっつきます。すると、食塩水はこの壁面の食塩に濡れて先端まで上昇して、そこで結晶化します。先端は水の結合が弱く、水分の蒸発が著しく早いのです。これで食塩が少し壁面を盛り上がって析出することになります。
　次に、ガラス壁面と食塩租結晶の隙間を濡れて上昇する食塩水は、さらに最先端で水分が蒸発して食塩を析出します。これで食塩はさらに少し上のシャーレの壁面に析出します。同様にして、ちょうどタオルがフロ桶の水に濡れて水を吸い上げるように、食塩水は壁面に析出する粗い食塩の結晶を足場に毛管現象で次々に吸いあがってその先端で析出していくことになります。これを繰り返すとシャーレの壁を越えることも可能になるのです。
　こうして、シャーレの壁面は薄い食塩の結晶で覆われ、最も水分蒸発の早いシャーレの縁の頂上では食塩の析出速度も速いので、樹枝状の結晶（デンドライト）になって盛り上がった形に結晶化が起こります。したがって、シャーレを飛び越えて外で結晶を作ことも不思議ではないのです。
　私が結晶作りをして不思議に思うのは、あの飽和ミョウバン液中でも白いコケ状の藻や緑の藻が成長していることです。好塩細菌のような菌類が巧みに浸透圧調節をして生きているのでしょうが、すいごいものだと感心しています。もっとも醤油の中で暮らしている酵母も高濃度の塩分環境で生きているのですから、驚くほどのことではないのかもしれませんが・・・・。
　「尿素の花」は学研の付録になるほどのポピュラーは結晶成長の教材になっていますが、あの結晶成長も急激な水分蒸発に伴うクリーピングによるデンドライト成長と考えられるでしょう。ミョウバンでももちろん起こります。砂糖でも起こるかもしれません。


０４Ａ−０１２
差出人：藤田　勲
送信日：０４年８月２１日
件　名：ＲＥ：今年の夏のお仕事１

　杉原さん、夏休み中ご活躍のようですね。ご苦労様です。人に教えるという立場で仕事をしなくてはならないというのは気苦労も多いことと思います。私の今の職場は好きなことを好きなようにできるので、恵まれた環境ということができるかもしれません。
　さて、電池・電気・電磁気に関するプログラム、なかなか魅力的ですね。私は化学史は全く疎いので参考になりました。２０世紀は原子力の時代だといわれますが、１９世紀は電気の時代だと言えそうですね。産業革命を下支えた科学技術が次々に発明されていったのですね。熱機関もその一つでしょう。改めて科学技術の発展と地球の行く末の関係を考えてみたいと思いました。
　尿素が無機物のようにきれいな結晶になるのは、その分子構造に関係がありそうですね。ＣＯ（ＮＨ２）２のＯ原子とＮ−Ｈ間には水素結合が働きます。このため、尿素はイオン結晶のように結合に方向性が生じ、電気的な引力で引き合うのでしょう。ちょうどアミノ酸が双性イオンになってイオン結晶を作るように水素結合性の結晶化が起こりやすいと考えられます。


０４Ａ−０１３
差出人：藤田　勲
送信日：０４年８月２１日
件　名：マグネシウムと塩化銅の反応

　大会、合宿とお世話になりました。合宿のときに話した件ですが、よく分からないので皆さんのご意見をお願いします。
　マグネシウムリボンを塩化銅の水溶液に加えると次の反応でヘドロ状の銅がマグネシウム上に析出します。これはイオン化傾向の差で説明されますね。
　　　　Ｃｕ＾2+　＋　Ｍｇ　→　Ｃｕ　＋　Ｍｇ＾2+
　 ところが、この塩化銅水溶液を苛性ソーダとアンモニア水を加えてアルカリ性にした状態では、銅の析出もありますが、水素（多分？）も発生します。Ｍｇを苛性ソーダとアンモニア水の入ったアルカリ性の溶液に浸しただけでは見た目では変化はありません。本来、Ｍｇはアルカリ性の溶液には溶けないはずですが、どうしてアンモニアアルカリ性の塩化銅水溶液中では水素が発生するのでしょうか。
　初めのアルカリ下での銅析出はイオン化傾向の差で説明できるのでしょうか。また、次の水素発生は電池形成によると思いますが、みなさんはどう思いますか？　ちなみに塩化銅水溶液を苛性ソーダとアンモニア水を加えてアルカリ性にした状態で、ＭｇとＣｕを電極にするとＭｇは負極になってメロディーテスターが鳴ります。これはＭｇがイオン化していることを意味しているように思えます。
　つまり、次のように電池が形成されていると考えられます。（電位は還元電位で示してある。）
　　（−）極　Ｍｇ→Ｍｇ＾2+　　＋　２ｅ−　　　　　Ｅ=-2.37Ｖ　　　・・・・@
　　（＋）極　Ｃｕ＾2+　＋　２ｅ−　→　Ｃｕ　　　　　Ｅ=0.337Ｖ　　・・・・・A
　　　　　　　2Ｈ2Ｏ　＋　２ｅ−　→　２ＯＨ-　＋　Ｈ2　　Ｅ=-0.828Ｖ　・・・B
アンモニアアルカリ条件ですから実際には@の反応ではＭｇ＾2+　は[Ｍｇ（ＮＨ3）6]＾2+になってごく一部が溶けるものと思われます。その際の電位は分かりませんでしたが、-2.37Ｖよりは負になるものと思われます。また、Aの反応もＣｕ＾2+　は[Ｃｕ（ＮＨ3）4]＾2+　になっているわけですが、その際の電位は-0.043Ｖです。したがって、@の還元電位に対してAとBの還元電位は極めて正ですから、AとBの反応がほぼ同時に正極上で起こると考えられると思います。
　これは私の推論です。電池形成時のアンモニアアルカリ条件で、Ｍｇは[Ｍｇ（ＮＨ3）6]＾2+になってごく一部が溶けると考えてよいでしょうか。これが正しいなら、Ｍｇを苛性ソーダとアンモニア水の入ったアルカリ性の溶液（塩化銅が溶けていない）に浸したときには、Ｍｇは溶存酸素で一部ＭｇＯになり、それがさらに[Ｍｇ（ＮＨ3）6]＾2+になってごく一部が溶けると考えてよいでしょうか。ご検討ください。


０４Ａ−０１４
差出人：林　正幸
送信日：０４年８月２３日
件　名：ＲＥ：マグネシウムと塩化銅の反応

こんばんは、林です。
　「力と運動」実験装置は３日前に改訂版が完成し、２日間は孫の世話で取り組めず、今日いくつかデータを採ってみました。結果は見事に原点を通る直線に載る場合とそれからずれる場合がありました。それがよく分からないのです。改訂前の装置では６０Ｖと比較的低い電圧でよい結果になったのですが、今回は逆に９０Ｖと高い電圧の方がよいのです。まだまだ見えてない部分があるはずです。やれやれ。
　藤田さん、つまりは水酸化ナトリウムとアンモニアの混合溶液にマグネシウムを浸けても変化が見られないのに、さらに塩化銅を加えた溶液にマグネシウムを浸けると銅が析出し水素が発生することに疑問があるのですよね。
　私はマグネシウムのアンミン錯イオンについてはよく知りませんが、マグネシウムイオンは水酸化ナトリウム水溶液を加えると水酸化マグネシウムがコロイド状になって沈でんします。アンモニア水の場合は微妙ですが、塩化アンモニウムを加えたアンモニア水では水酸化マグネシウムは沈でんしません。これはアンモニウムイオンの共通イオン効果で水酸化物イオンの濃度が抑えられるためです。
　実験では水酸化ナトリウムも加えているのでマグネシウムは次のように電子を与えると思います。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　酸化還元電位
　　　　Ｍｇ ＋ ２ＯＨ^- ←→ Ｍｇ(ＯＨ)2 ＋ ２ｅ^-　　　　　　２.６９Ｖ
ちなみに酸化還元電位は標準電極電位と式が左右逆で数値も符号が逆です。そしこの反応の酸化還元電位は高いので、藤田さんが書いているようにテトラアンミン銅イオンとともに水も電子を得ることになります。これらを電子を与える形にして整理すると次のようです。
　　　　２ＯＨ^- ＋ Ｈ2 ←→ ２Ｈ2Ｏ ＋ ２ｅ^-　　　　　　　　 ０.８２８Ｖ
　　　　Ｃｕ ＋ ４ＮＨ3 ←→ Ｃｕ[ＮＨ3]4 ^2+ ＋ ２ｅ^-
最後の酸化還元電位はデータが見当たりませんが、次の銅のイオン化よりいくらか高いと推定されます。
　　　　Ｃｕ ←→ Ｃｕ^2+ ＋ ２ｅ^-　　　　　　　　　　　　　−０.３３７Ｖ
　そして水酸化ナトリウムとアンモニアの混合溶液の場合はマグネシウムの表面は不溶性の水酸化マグネシウムで被われて反応がストップするが、塩化銅を加えた溶液の場合は銅も析出するのでマグネシウムは電子を与え続けることができる。こう考えてはどうでしょうか。
　ではまた。


０４Ａ−０１５
差出人：小林　敏夫
送信日：０４年８月２４日
件　名：藤田式ペットボトル銀鏡反応前処理について

こんにちは。熊本の小林です。
　夏の科教協大会で教えていただいた藤田さんのペットボトル前処理を聞いて、私もやってみたくなりました。
@まずホントにＰＥＴボトルには銀鏡がうまくつかないかやってみました。アンモニア性硝酸銀溶液にグルコースで試しましたところ、何と銅鏡反応のような10円玉色のペットボトルができました。藤田さんの理科教室に書いている褐変反応が同時に起こり、銀鏡とのバランスで10円玉色になったのでしょう。
A転勤先の本校には、なんとクロム酸混液がありました。少し拝借して前処理をやったところ、真っ黒・・・。
Bでもフミン酸はありません。藤田さんはフミン酸を「カルボキシル基やフェノール性水酸基のある高分子」と説明しておられます。さらに読み進むとそれが吸着すると説明してあります。ところで、アルコールが好きで、体も心配な僕は「ウコン」のファンです。「ウコン」をペットボトルに溶かし飲んでいます。「ウコン」はいろんなものに色をつけます。こいつも官能基を持っていそうです。「じゃ、フミン酸のかわりをしてもらおう」とフミン酸の代わりにウコンを使いました。アルカリに溶かすと、黄色いウコンは赤くなります。「オー、すげえ、水酸基持っていそうジャン」と思い、あとは藤田式でやっ見ました。1回目はサングラスペットボトルになりました。「うまくいかんネエェ」と思いましたが、「ウコンの力はたいしたモンよ」と気を取り直し、もう一度、前処理を丁寧に、特に水洗いを丁寧にして見ました。すると、まだ完全ではありませんが「銀鏡」らしきペットボトルになりました。でも1回ですし、まだあと一いきですし、だいいち、「ウコン」なしのブランクテストもしてません。明日やってみます。
　藤田さん面白い実験ありがとう。


０４Ａ−０１６
差出人：林　正幸
送信日：０４年８月２６日
件　名：ほぼ完成した「力と運動」実験装置

こんにちは、林まさです。
　前にも紹介した「力と運動」実験装置の改良版が８月２０日に完成しました。スタートが６月始めでしたので、予想以上にロングランになっています。この装置は自作のエアトラックに０.０７５〜０.１５ｋｇ（４種）のアルミのＬアングルを乗せ、中心付近でリニアモーターで力を掛けて運動状態を変え、それを前後の速度計（通過時間を計測）で検出します。
　リニア部には光センサーを付けて、アングルに立てた細い板を検出します。リニアモーターはリレーでｏｎ、ｏｆｆしますが、それは２通りの制御をしています。一方は力を掛ける距離であり、アングルに０.１ｍおきに板を立てて、たとえば０.３ｍなら１つ目の板でｏｎし、４つ目の板でｏｆｆするというようです（０.１ｍおきでは６通りまで。区間距離を縮めれば８通り）。なお同時にその間の時間も計測できます。他方は力を掛ける時間であり、スイッチで切り替えて０.１〜０.６ｓクロックを発生させます。そしてたとえば０.３ｓ刻みに設定したとき、０.３、０.６、０.９・・・が別のスイッチで選べます（８通りまで）。この制御回路は結構苦労しました。力の大きさはモーターの電圧で変えられます。ちなみにコイルのインピーダンスを計測し直して抵抗を最適にしたところ力が２倍になり、これも大きな収穫でした。
　これで次の３種の関係式が検証できます。
　　　　Ｖ^2 − Ｖ0^2 ＝ ２ａＳ ＝ ２(Ｆ／ｍ)Ｓ
　　　　　　（ＳとΔＶ^2 が正比例）
　　　　Ｓ ＝ (1/2)ａｔ^2 ＝ (1/2)(Ｆ／ｍ)ｔ^2 ＝ ｋｔ^2
　　　　　　（Ｓとｔ^2 が正比例　　距離の制御で所要時間も計測して）
　　　　Ｖ−Ｖ0 ＝ ａｔ ＝ (Ｆ／ｍ)ｔ
　　　　　　　（ΔＶとｔが正比例）
　結果として７０Ｖ（電流２Ａ×２）あたりまでなら、いずれもグラフは原点を通るきれいな直線になり、苦労が報われたという感じです。ただ途中データ処理を間違えていて、たくさんのデータ（３日間）を採りながらまだ問題があると思い続け、昨夜データ処理をし直してよい結果が得られたときは、何故か力が抜けたような気持が先行しました。
　残る課題は力を計測することです。なにせ０.０１とか０.０２Ｎつまり１とか２ｇｆという小さな力です。しかしこれができると
　　　　Ｆ ＝ ｍａ
という関係式が検証できるようになります。
　ではまた。


０４Ａ−０１７
差出人：藤田　勲
送信日：０４年８月２６日
件　名：ＲＥ：藤田式ペットボトル銀鏡反応前処理について

　小林さん、色々と追試をしてくださっているようで、ありかとうございます。何か新しい展開が期待できそうですね。小林さんの実験に思いつくままコメントしてみたいと思います。

@の「ＰＥＴボトルには銀鏡がうまくつかないか」について
　前処理なしでも銀鏡はできることがあります。それは析出する銀自身が銀結晶析出の触媒核になるからです。Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕなどと共にＡｇにも触媒作用があります（「プラスチックスのメッキ」、呂戊辰、日刊工業、１９６４、ｐ.62〜65）。ですから少しでもＡｇがペット表面に析出すると、それが触媒になって次々に銀が析出することになります。
　これは自己触媒作用と呼んでいますが、そのメカニズムは？となるとよく分かりません。溶液から金属を析出するその界面で働く触媒には、まず溶質の金属イオンが吸着します。その吸着の形式は金属の種類と露出している金属表面に依存します。そこでの金属イオンへの還元剤からの電子の移動形式も色々あるようで、触媒になる金属の種類で違っています（「無電解メッキ」、電気鍍金研究会、日刊工業、１９９４、ｐ.11）。銅にはその働きがないので銅鏡反応は難しいのですが、予め銀結晶をくっつければうまくいくというわけです。ただ、再現性が低く薄いメッキになりがちです。「銅鏡反応のような10円玉色」のメッキは銀メッキが薄いためにコロイド状になったものと思われます。このコロイドは不安定で、確か時間の経過と共に酸化を受けたりして、その色は変わってきたように記憶しています。ブドウ糖による褐変反応は銀鏡にできるシミに関係した話です。

Aクロム酸混液処理について
　この処理はＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル、ブタジエン、スチレンの共重合体）の場合です。ＡＢＳ樹脂は耐衝撃性に優れているため車の部品に広く用いられていますが、耐候性に劣るとされています。そこで、その改善の目的で表面に金属メッキが施されてきました。このようにプラスチックへの金属メッキはその保護の目的で発展してきた経緯があります。
　化学的にも極めて安定ですが、ブタジエンの電子豊富な2重結合部は過マンガン酸カリや二クロム酸カリによる酸化を受けます。教科書的にはアルコールて、あがｔは二クロム酸カリでアルデヒドやケトンに、エチレンなどのアルケンは過マンガン酸カリで炭素間の結合が切れてカルボン酸になるとされています。いずれにしてもブタジエン中の不飽和部は酸化切断され溶解することは確実です。こうしたエッチングによりできた多数の孔（ここにはカルボン酸などの親水基があるでしょう）にメッキ金属がはまり込んで極めて密着性のすぐれたメッキになるものと思われています。これはアンカー（イカリ）効果と言われています。
　では、ペットの場合にはどうなるでしょうか。ペットにはＡＢＳ樹脂以上に反応性が高いエステル結合があります。したがって、使うクロ混の濃度によってはエステル部の酸化による溶解以外にテレフタル酸のベンゼン環部へのスルホン化などが起こって、それが次々に分解や重合を繰り返して、酸化の結果生じたクロム（V）イオンの緑色と重なって「真っ黒」になったのでしょう。私がクロ混で試したときにはペットの表面は白いヒビ割れができた記憶があります。

Bウコン前処理について
　これは大変興味のある処理ですね。ウコンのクルクミンはアセチルアセトンに似てジケトン部をもち、アルカリにとけますが酸には溶けません。（Ｒ＝4−ヒドロキシ−3−メトキシフェニル）
≪中性、酸性側のクルクミン　黄色≫

Ｒ−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ−ＣＨ2−Ｃ−ＣＨ＝ＣＨ−Ｒ
　　　　　　　　　　‖　　　　 ‖
　　　　　　　　　　Ｏ　　　　 Ｏ
　　　　　　　　　　　　↓↑
　
Ｒ−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ＝ＣＨ−Ｃ−ＣＨ＝ＣＨ−Ｒ
　　　　　　　　　　|　　　　 ‖
　　　　　　　　　　ＯＨ　　　Ｏ

≪アルカリ側のクルクミン　赤褐色≫　Ｒ部のヒドロキシル基もイオン化する

Ｒ−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ−ＣＨ2＝Ｃ−ＣＨ＝ＣＨ−Ｒ
　　　　　　　　　　‖　　　　 |
　　　　　　　　　　Ｏ　　　　 Ｏ^-
　　　　　　　　　　　　↓↑
　
Ｒ−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ＝ＣＨ−Ｃ−ＣＨ＝ＣＨ−Ｒ
　　　　　　　　　　|　　　　 ‖
　　　　　　　　　　Ｏ^-　　　Ｏ　

アルカリに溶かしたウコンで処理して水洗いすると水に溶けないウコンはペットも吸着しそうですね。（衣類についたカレー粉を石けん水で洗う赤くなる。）もしそうなればＲ部のフェノール製の水酸基とジケトン部が次の活性化処理の官能基になることは十分ありそうです。事実、ジケトン部は鉄(U)、スズ（U）、銅、アルミイオンなどと錯体を作ることが知られています。実はこのためにウコンは体内の鉄、銅イオンを補足して酸素ラジカルなどの活性酸素の発生を抑制すると言われています。
　クルクミンは疎水部が小さいのでペットへの吸着がどの程度起こるのかが疑問ですが、もしかしたらフミン酸を超える前処理法になるかもしれません。小林さん、銅鏡反応の前処理にもなるかどうか試してみてください。期待しています。


０４Ａ−０１８
差出人：
送信日：０４年８月２６日
件　名：ＲＥ(２)：マグネシウムと塩化銅の反応

　林さん、議論につきあってくださり、ありがとうございます。塩化銅を加えたアンモニア・水酸化ナトリウム水溶液中でＭｇ電極とＣｕ電極で電池が形成されるとき
　　　　負極（Ｍｇ）
　　Ｍｇ(ＯＨ)2 ＋ ２ｅ^-　→　Ｍｇ ＋ ２ＯＨ^- ・・@
　　標準電極電位　−2.69Ｖ
　　　　正極（Ｃｕ）
　　[Ｃｕ（ＮＨ3）4]＾2+　＋　２ｅ−　→　Ｃｕ　＋　4ＮＨ3　・・・・A
　　標準電極電位　0.337Ｖ
　　2Ｈ2Ｏ　＋　２ｅ−　→　２ＯＨ-　＋　Ｈ2　　　　　　　・・・・・B
　　標準電極電位　-0.828Ｖ
この電池は負極のＭｇ表面に不溶性のＭｇ(ＯＨ)2 が析出したままでは反応は進行しないはずですね。Ｍｇ(ＯＨ)2 は何らかの形で水中に拡散していかない限り、電極のＭｇは水中のＯＨ^-イオンをもらえず電池反応は進行しないわけです。林さんが言うように、アンモニウム塩が共存すれば Ｍｇ(ＯＨ)2 は沈殿しにくいわけですが、強アルカリのＮａＯＨを加えていますから、水溶液は調べていませんがＭｇ(ＯＨ)2 が完全沈殿するＰＨ１１以上になっているはずでです。
《実験条件》
１％塩化銅水溶液50ｍｌ、6ＭＮａＯＨ１ｍｌ、濃アンモニア水8ｍｌ
（この条件からＣｕ^2＋とＯＨ^−は共にほぼ0.006モル、ＮＨ3とＮＨ4^＋はあわせて0.12モルとなる。）
　そこで考えられることは、Ｍｇが不安定ながらアンモニア錯体 [Ｍｇ（ＮＨ3）6]＾2+になる（『新訂定性分析化学　中巻』、高木誠司、1964年、ｐ.187、同様の記述はコットン・ウィルキンソンの無機化学にもある）ということから、次の2つの場合が考えられるのではないでしょうか。
@負極に析出するＭｇ(ＯＨ)2が [Ｍｇ（ＮＨ3）6]＾2+になってとける場合
　　Ｍｇ(ＯＨ)2　＋　6ＮＨ3　→　 [Ｍｇ（ＮＨ3）6]＾2+　＋　2ＯＨ＾−
水中のアンモニアは[Ｃｕ（ＮＨ3）4]＾2+錯体を作っているＣｕ^2＋よりかなり過剰に存在するものと思われますので、余ったＮＨ3がＭｇ上に析出するＭｇ(ＯＨ)2と錯体を作って可溶化する可能性があるように思います。
A負極のＭｇが直接 [Ｍｇ（ＮＨ3）6]＾2+　になってとける場合
　　[Ｍｇ（ＮＨ3）6]＾2+　＋ ２ｅ^-　→　Ｍｇ ＋ 6ＮＨ3
この反応の電極電位が @の反応の電極電位の−２.６９Ｖよりの負ならば、この反応が起こるでしょう。
　したがって、林さんが言うような「水酸化ナトリウムとアンモニアの混合溶液の場合はマグネシウムの表面は不溶性の水酸化マグネシウムで被われて反応がストップする」というのは見た目であって実際には水酸化マグネシウムはアンモニア錯体を作ってとけると私は考えています。また、「塩化銅を加えた溶液の場合は銅も析出するのでマグネシウムは電子を与え続けることができる」というのも水酸化マグネシウムがアンモニア錯体を作ってとけるからだと考えていますが、いかがでしょうか。


０４Ａ−０１９
差出人：野中　直彦
送信日：０４年８月２７日
件　名：学校が始まりました

岐阜の野中です。
　学校がはじまりました。今年は3年生の担任と学年主任で大変です。夏の合宿にいけなくて残念でした。林さん、1年間よろしくお願いします。
　メールは読んでいます。はじめのアルケの提言については、いろいろ思いはありますが、すぐにはまとまった意見をかけないので、おもいつくままです。ごめんなさい。
　　「アルケミストの会のこれから」をどうして行くのか。
　私自身は、仲間にさせていただいているという思いが強く、みなさんの財産を食べている状態なので、これといった思いはなかなかないのですが、アルケに学ばせてもらっている意味は大きいです。その財産をここ高山の地で、芽がふくように努力していきたいと思っています。アルケの精神はものに学び、ものに聞け。ですよね。だから、物質に働きかけることが大切なのですね。そこのところは大切にしていきたいと思っています。
　科教協への提言も、していっていいのではないでしょうか。
　レポートを交換するのもあるけど、１つ何かテーマを決めてメールで話し合うなり、レポートだすなりして、煮詰めていってもいいように思います。ここの研究プラス。１つもってもいいのではないでしょうか。それが過去に提言したことであっても、もういちど議論したり、話し合っていくことでまた新しい展開があるように思います。
　　「ダイエット」について
　私も山本さんに負けず、ダイエットにチャレンジしています。169ｃｍで73Kgは少しおなかがでていて多いです。何年か前にダイエットをしましたが、現在2度目のダイエットです。今回は、デュークさらいえ法です。腰と背骨の筋肉である大腰筋を鍛えるために、食後に３０分のウォ−ク。少し大股歩きで、近くの日枝神社までいって、そこの階段を1段とばしであがって、また大股歩きでかえってくるのです。これで、大腰筋を鍛えて、たれさがる胃をもちあげようというもくろみです。また、はじめて2週間ですので、効果はこれからでしょうか。
　　「結晶作成」
　濃度勾配法は聞いているものの、自分ではまだやったことはありません。成功したら、また教えてください。
　　「マグネシウムと塩化銅」
　よくわかりません。
　　「力と運動」
　今年は物理も教えています。林さんの実験装置をぜひみてみたいものです。動画でHPに掲載してもらえませんでしょうか。
　　「理科大好きにとんぼ玉で登録しました」
　あいかわらず、とんぼ玉をやっています。理科大好き（文部科学省だろうか）に登録しました。間違えだらけの登録ですが、皆さんも登録してみてはどうでしょうか。「理科大好き　登録」で検索すればこの画面はでてくるかとおもいます。
　就職にむけての書類の準備や、模擬面接や作文指導で忙しい毎日です。


０４Ａ−０２０
差出人：山本　喜一
送信日：０４年８月２７日
件　名：マグネシウムと塩化銅の反応

　共立出版の化学大辞典のマグネシウムの項には、『（Ｍｇは）アルカリ水溶液には溶けないが、アンモニウム塩が共存すると溶ける。液体アンモニアに溶解する。』とあります。Ｍｇはアルカリには溶けないと思っていましたが、そうではないようですね。ただ、どんな反応で溶けるのかについては書いてありませんでした。やはり、藤田さんがいうように、アンモニアと錯体を作るのではないかと思います。
　今日、学校で、２Ｍの水酸化ナトリウム水溶液に濃アンモニア水を少量入れたものに、Ｍｇリボンを入れてみましたが、溶けるようすはありませんでした。もう少し水酸化ナトリウムもアンモニアも高濃度にすれば、溶けるかも知れません。またやってみます。また、Ｍｇ（ＯＨ）２がアンモニア水に溶けるかどうかとか、ロッシェル塩を加えたアルカリ溶液ではどうかとか、いろいろ試してみたくなりました。とりあえず、途中経過です。


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