　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０９．６　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　事務局：林　正幸　ＭＯＬの会通信０９－６号　今回は岡田、田中、林まさ、福島、船橋、堀の６名が参加しました。科教協埼玉大会のお楽しみ広場、ナイター（これはＥＨＣあるいはアルケミストの会として）、秋の科学の祭典など、相談しているうちに６時を回ってしまいました。　なお科学の祭典は、ＭＯＬの会の出展テーマを「字が消えたり現れたり、色が変わったり」とし、船橋さんの提案に、紫キャベツを使うお絵かき（要検討）を加えてはどうかとなりました。ムスベン（岡田）　６０～７０ｍＬの水に「ムスベン」（仮説社から入手）を投入すると、熱い水蒸気が出続けて、弁当などが蒸せる（温められる）。主成分はアルミニウムとあるが、酸化カルシウムとアルミニウムの粉末を混ぜて「新開発の不織布」の袋に入れ、それをさらに密封してある。水が浸み込むとまず酸化カルシウムが次のように反応し　　　　ＣａＯ＋Ｈ₂Ｏ ―→ Ｃａ(ＯＨ)₂ 生成する強塩基の水酸化カルシウムがアルミニウムと次のように反応し　　Ｃａ(ＯＨ)₂ ＋２Ａｌ＋６Ｈ₂Ｏ ―→ Ｃａ[Ａｌ(ＯＨ)₄]₂ ＋３Ｈ₂ 水素が発生する。どちらも発熱反応で、水が加熱されて水蒸気が発生する。そして袋に入っており、かつ水素が発生することで、反応混合物が無用に多量の水に接して熱を奪われることが避けられるしくみのようである。酸化カルシウムのみを使うタイプに比べて、蒸す能力に優れていると思います。　自家製でできないかと蒸発皿で酸化カルシウムとアルミニウムを混ぜて水をかけた。これは数１０分して忘れていたころ反応が始まった。どうやら酸化カルシウムに問題がありそうである。この間にブロックの酸化カルシウムに水をかける実験もしていました。購入したばかりの酸化カルシウムは水をかけるとすぐに反応するが、古くなると３０分くらいして反応が始まる。これは予めブロックをバーナーで強熱しておくと解消するようです。岡田さんがさらに研究してくれるでしょう。そして来年の科学の祭典のテーマになる可能性があります。　なお商品には海水を使うなと注意がありました。塩化ナトリウム水溶液でやってみると、反応が激し過ぎて危険でした。悪い臭いもしました。これは推測ですが、塩化物イオンがアルミニウムのイオン化を助けるのではないでしょうか。　　　　　　　　　　　　　　　　　　- 1 - 消せるボールペンなど（船橋）　今年の科学の祭典のテーマにして次のように考えてみた。ひとつは数年前に紹介した（通信３－１２）、買い物して受け取るレシートの印刷が「キンカン」で消せ、そして塩酸で元に戻せること。　ふたつは「消せるボールペン」（同じ原理の蛍光ペンも）を見つけた。商品名は「フリクションボール」で、字を書いて消しゴムでこするとそのまさつ熱で消える。開発したパイロットの古謝さんによると、感熱インクを使っている。これは発色剤（ロイコ染料）、発色させる成分（顕色剤）、変色温度調整剤から成る。常温では前２者が結び付いて発色しているが、温度を６５℃以上にすると、調整剤がはたらいて両者を引き離し、字が消える。そして温度を－１０～－２０℃にすると字が元に戻る。家庭の冷凍庫で戻せる。　さらに例会ではレシートの印刷を消す能力は、アンモニア水、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム水溶液の順であることを確認しました。しかしアンモニア水はその臭いから科学の祭典で使えるかという心配が出ました。　ところでどうして印刷が消えるのでしょうか。レシートもロイコ染料を使う感熱紙で印刷しているのですが、ラクトン環（環状エステル）が切れて発色します。この反応を助けるのが顕色剤ですが、それから生じた水素イオンがたとえば次のように他の部分の構造変化も伴いながら開環してカルボキシル基になるようです。（「機能性色素」（講談社サイエンティフィク））。　　であれば、塩基で消えるのは水素イオンが奪われて元のラクトン環に戻ることが考えられます（例会では単純にカルボキシ基の中和かもしれないと話していましたが）。ただし新しいロイコ染料は異なる反応をしているかも知れません。　なお感熱インクにも色々あり、船橋さんからはリライタブルペーパーの資料も紹介してもらいました（すべての感熱紙がリライタブルではない）。　他に船橋さんには、ケニスの製品ＭＯＬ－ＴＡＲＯＵを紹介してもらいました。グラファイト、ダイヤモンド・フラーレン、ＤＮＡ、タンパク質（α－へリックスやβ－シート）などの結晶・分子モデルです。なお古いグラファイトモデルと構造の違いがありましたが、確認してみると上下の六角形はずれているのが正しいです（桐山「構造化学Ⅰ」　　　　　　　　　　　　　　　　　　- 2 - （共立全書）　教科書でも）。平衡定数とｐＨ（林まさ）　最近講座プラン「変化はどちらに向かうか＆化学平衡」を完成させた。平衡定数から生成物質のモル濃度が計算で予測できる。その中で水素イオンはもっとも簡単にその濃度が検出できる（実際にはｐＨを測る）ので、実験に適している。　１および０.１ｍｏｌ/Ｌの酢酸水溶液と、酢酸と酢酸ナトリウムが０.５ｍｏｌ/Ｌの緩衝溶液を調製する。１ｍＬメスピペットと天びんで酢酸と酢酸ナトリウム（無水　特級）の量を計り、１０ｍＬのところに印を付けた試験管を使って簡単に操作できる。　理論的には酢酸水溶液の場合は、［ＣＨ₃ＣＯＯ^-] と [Ｈ⁺] は等しいので　　　　[Ｈ⁺]²／[ＣＨ₃ＣＯＯＨ］＝Ｋ両辺の常用対数をとり、－１を掛けると　　　　－２ｌｏｇ[Ｈ⁺] ＋ｌｏｇ[ＣＨ₃ＣＯＯＨ］＝－ｌｏｇＫｐＨとｐＫ（酢酸は４.８）に置き換え、式を整理すると　　　　ｐＨ＝ (ｐＫ－ｌｏｇ[ＣＨ₃ＣＯＯＨ])／２こうして　　　　１ｍｏｌ/Ｌ　　　ｐＨ＝２.４　　　　０.１　　　　　　　　　２.９　緩衝溶液の場合は、[ＣＨ₃ＣＯＯＨ］＝［ＣＨ₃ＣＯＯ^-］であるので　　　　[Ｈ⁺] ＝Ｋ両辺の常用対数をとり－１を掛けると　　　　－ｌｏｇ[Ｈ⁺] ＝ｐＨ＝－ｌｏｇＫ＝ｐＫつまり電離指数そのもの４.８になる。　計測してみると、２.２、２.５、４.４になった。本来０.１くらいのずれで済むのだが、今回は乾式のｐＨメーターを時間をかけて調整するのを忘れていたので、全体に小さめの数値になってしまった。　他には、先進科学塾のテキスト「電池のしくみを徹底解明！」を紹介し、その中の「組み立て式燃料電池」の実験を見せました。自作ｐＨメーター（田中）　湿式のｐＨセンサーを入手し（３０００円あまり）、計測回路をカードにして汎用計測制御システム（ＵＭＣＳ）に載せ、その出力を大型表示器に送信する形のｐＨメーターを製作した。　　　　　　　　　　　　　　　　　　- 3 - 　この装置で私（林）の実験の水溶液を計測し、より理論値に近い値を計測することができました。これは、安価なＰＩＣマイコンを使った単機能の装置にも改変でき、表示はノートパソコン（ＵＳＢ入力）に切り換えることも可能です。手元にあったらデモ実験が楽しくできるとの声しきりでした。　　　　　　　　　　　　　　　　　　- 4 - 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。