　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０７．３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　事務局：林　正幸　ＭＯＬの会通信０７－３号　今回は岡田、田口、林まさ、船橋の４名でした。やはり土曜は難しいか、と思いました。角砂糖の燃焼などは次回まわしとしました。カフェインの抽出（林まさ）　紅茶のティーバッグ２つを湯約５０ｍＬで煮出し、さらに１０ｍＬまで煮詰める。水冷してから無水炭酸ナトリウム２ｇを加えて試験管に移す。これにジクロロメタン１０ｍＬを加え、ピペットで滴下をくり返してカフェインを抽出する。　ジクロロメタン層を取り出して無水硫酸ナトリウムで乾燥し、加熱してジクロロメタンを揮発させる（ろうとを付けたアスピレーターでカバー　ドラフトを利用した方がよい）と白色固体が得られる。一部をなめてみると苦い。それを試験管に移し、水を入れた小試験管を差し入れ、弱火で昇華させると針状結晶ができる。水に溶かすとほぼ中性である。　これは新たな講座プラン「有機化合物の世界」に組み込む予定の実験である。浸出液とジクロロメタンの分離が悪く、私としては煮詰めて量を減らして試験管で抽出することにした。浸出液にはタンニン（酸）が含まれるので、炭酸ナトリウムを加えて塩基性にする。　カフェインＣ₈Ｈ₁₀Ｎ₄Ｏ₂ はアルカロイド（植物塩基）の１種であり、構造式（芳香族第三級アミン）からもわずかに塩基性であると思われる。なおジクロロメタンはすこし発がん性があり、吸い込まないようにする。三酸化二窒素（岡田）　前回も取り上げた話題です。二酸化窒素Ｎ₂Ｏ₃ のアンプルは、酸素を入れたアンプル容器に気体を導いてつくるとよい。少なくとも気体の発生が激しい内だけアンプル容器に導く。　なお後でヘスロップらの「無機化学」（古い本です）を調べると、三酸化二窒素は固体状態でのみ存在し、液体でも一酸化窒素ＮＯと二酸化窒素ＮＯ₂ の１：１混合物であろうと書いてありました。　また四酸化二窒素Ｎ₂Ｏ₄ については、融点－９.３℃、液体は（一部分解して）淡黄色、沸点２０.３℃で約１％の二酸化窒素を含み、１００℃では９９％が二酸化窒素である、とありました。沸点はその気体の分圧にも依りますが、温度による平衡移動の実験は、冷やして液体が生じない範囲で行うべきでしょう（実験の意味が変わってくる）。どきどき化学なるほど実験など（船橋）　杉山（剛）さんらの「どきどき化学なるほど実験」より２題。　試験管に塩素酸カリウムＫＣｌＯ₃ 小さじ１杯を入れて弱火で加熱・融解する。これにつまようじを２つに折って投入すると、赤紫色（炎色反応の色）の炎を上げて激しく燃え　　　　　　　　　　　　　　　　　　- 1 - ていきます。マッチの軸にするとより確実に反応するようです。（空気中の酸素以外の）酸化剤を使う楽しい燃焼反応の一例です。　硫黄小さじ２杯と金属カルシウム１粒を入れ、試験管を斜めにして加熱すると、一瞬橙赤色（炎色反応の色）の炎を上げて燃える。硫黄の量を多めにしてカルシウムを包むようにすると反応しやすいようです。酸素と硫黄が同族であることを理解できます。　ちなみに硫黄とマグネシウムリボンで試してみましたが、反応しませんでした（１回のみ）。　山本さんの「早わかり化学」の飽和蒸気圧の実験。５０ｍＬ注射器に、氷水を入れて引くのと湯を入れて引くのでは、後の方が楽。温度が高いほど蒸気圧が高く、引くという手助けが少なくて蒸気になることが実感できます。ダイレクトメタノール電池（船橋）　野曽原さんのダイレクトメタノール電池。以前に製作した２０ｃｍ四角のパラジウムめっきしたニッケル網を使って試してみました。バットの底のくぼみを利用してメタノールと水酸化ナトリウム水溶液を混ぜ、金網を載せ、液分離のためにセロハンを被せ、これにクッキングペーパーを載せて水酸化ナトリウム水溶液を浸み込ませ、もう１枚の金網を被せると、太陽電池用モーターがくるくるとまわる。　ちなみにダイレクトとは、メタノールを改質して水素をつくってから電池反応を起こすのではなく、直接にメタノールを電池反応させるという意味です。　通常の反応式はインターネットで調べると次のようであり　　負極　ＣＨ₃ＯＨ＋Ｈ₂Ｏ ―→ ＣＯ₂ ＋６Ｈ⁺ ＋６ｅ^- 　　正極　(３/２)Ｏ₂ ＋６Ｈ⁺ ＋６ｅ^- ―→ ３Ｈ₂Ｏ　　全体　ＣＨ₃ＯＨ＋ (３/２)Ｏ₂ ―→ ＣＯ₂ ＋２Ｈ₂Ｏしたがって強塩基性下では　　負極　ＣＨ₃ＯＨ＋８ＯＨ^- ―→ ＣＯ₃^2- ＋６Ｈ₂Ｏ＋６ｅ^- 　　正極　(３/２)Ｏ₂ ＋３Ｈ₂Ｏ＋６ｅ^- ―→ ６ＯＨ^- 　　全体　ＣＨ₃ＯＨ＋２ＯＨ^- ＋ (３/２)Ｏ₂ ―→ ＣＯ₃^2- ＋３Ｈ₂Ｏになるのでしょうか（違うかも！）。　それにしてもホルムアルデヒドなどはほとんど生成せず、メタノールの水素が全部水に代わるとは、ダイレクトメタノール電池はすごいですね。　他にも「楽しい授業」から「くるりんカード」というトランプのマジックを紹介してもらいました。　　　　　　　　　　　　　　　　　　- 2 - 林正幸と主万子の始めのホームページ（to our initial Home Page）にもどる。