研究No.11
水質の浄化
鉄イオンが溶けた酸性の水溶液がアルカリ性になると、「水酸化鉄(Ⅲ)」というコロイドが生成します。銅版画に使われる「腐食液」と呼ばれる塩化鉄(Ⅲ)の水溶液と重曹を使って、その様子を観察してみましょう。
| 難易度 | ハード |
| 実験期間 | 2 日 ～ |
| 予算 | 2000 円 |
| キーワード | ＃塩化鉄(Ⅲ) #水酸化鉄(Ⅲ) #加水分解 #中和 |
※難易度は現象の理解と調べ学習のしやすさを表します。
※調べ学習にいきづまったら、キーワード欄を参考にしてみてください。
用意するもの
・腐食液（塩化鉄(Ⅲ)水溶液または塩化第二鉄水溶液とも言います）
・重曹*
・大きめのプラスチックコップ5個*
・マジックペン*
・200 mLまで測れる計量カップ(実験後捨てます)*
・キッチンスケール(0.1 g単位で量れるとなお良い)
・ポリ手袋もしくはゴム手袋*
「*」が付いたものは100円ショップに売ってます
この実験は、保護者の監督のもと行ってください。
実験中は手袋を着用し、水溶液が皮膚に付着しないようにしましょう。万が一付着してしまった場合はすぐに水で洗い流してください。
服に大量についた場合はすぐに脱ぎ、重曹を振りかけて中和してから洗い流してください。
金属を腐食させる効果があるので、金属製のものを使わないでください。また、「後片付け」の内容を必ず守ってください。
1.
あらかじめ段ボールやブルーシートなどを敷いて、机や床が汚れないようにします。
2.
腐食液を20 mLはかりとり、水を入れて200 mLに薄めます。
3.
プラスチックコップに①の水溶液を 40 mLずつ入れます。
4.
重曹を 1 g〜5 g まで、1 g 刻みで入れていきます。
※このときコップを真上から覗き込んではいけません
5.
一晩放置すると、コップの水溶液はどうなっているでしょうか？
鉄イオンが溶けた酸性の水溶液がアルカリ性になると、「水酸化鉄」というコロイドが生成します。このコロイドが、溶けきっていない重曹の表面にくっつくことで下に溜まり、上部の水は無色になります。この現象は重曹以外のものでも観察できることがあります（写真は炭酸カルシウムの例）。
さて、5個あるコップには色がついた水と、色がついていない水がありますね？それぞれに鉄イオンは存在しているのでしょうか？サリチル酸グリコール入りの湿布を使って確認してみましょう。
コップの水溶液は全て、泡が出なくなるまで重曹を加えます。その後ペットボトルとキッチンペーパーを使ってろ過します。余った腐食液も同様に重曹を加えてろ過しましょう。ろ過が済んだら、ろ過した液体は流しに捨て、ペットボトルごと燃えるゴミとして捨てます。
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