7月29日 5時限目
兼 龍盛 江戸川学園取手中・高等学校 教諭
「海藻から元素を取り出す」
先生は、「楽しくなければ化学でない。化”楽”をしよう。化学は手品ではないので、原理や法則を知ろう」と塾生に語り掛け、実験を始めました。
まずは、黒い液体が入った2本のペットボトルを塾生に渡し、試薬を入れてボトルを振るよう促します。すると液体の色が赤色や青色に変わり、塾生たちは興味津々です。「この実験が終わるまでに、どうして色が変わったのかわかるようになります」と先生。
いよいよ海藻から元素を取り出す実験です。予め焼いてある昆布を水に溶かし、それをろ過します。得られた液体にフェノールフタレインを滴下すると赤色になりました。「植物の灰はアルカリ性です。昔のヨーロッパでは、これを利用して石鹸を作っていました」と先生。これにクエン酸を加え、液性を酸性にします。
さらにオキシドールを加えると、液体がだんだんと薄黄色から茶色に変化しました。「化学反応の中には、一瞬で終わるものもあれば、ゆっくり進むものもあります。先ほどクエン酸を加え酸性にしたのは、反応を速く進めるためです」と先生が解説します。ここで水に溶かした片栗粉を加えると、青黒く変化しました。これはヨウ素デンプン反応によるもので、昆布の中にヨウ素が含まれていたことに由来します。
液体中にヨウ素が含まれていることがわかったので、次は液体からヨウ素を取り出します。液体にヘキサンを入れて混ぜると、上層の色が濃くなり、下層の色が薄くなりました。「水分子は折れ曲がった形をしていますが、ヘキサンとヨウ素はまっすぐな形をしています。したがって、ヨウ素はヘキサンに溶けやすく、ヘキサンの層に移動したのです。このように、見えないものを見るのが化学です」と先生は言います。なお、ヘキサンの代わりにサラダ油を用いても良いそうです。
これにハイポ（塩素除去剤）を加えて混ぜると、液体が透明になりました。塩素とヨウ素は共に17族元素で性質が似ているため、塩素除去剤でヨウ素も取り除かれます。冒頭で行った、色が変わる手品で使った黒い液体は、色水にうがい薬（ヨウ素が含まれる）を混ぜたものでした。これにハイポを加えて振ったので、うがい薬のヨウ素の色が消え、元の色水の色が現れたのです。
最後に、先生は自身のご専門である結晶の対称性について紹介し、「報われないかもしれなくても、情熱や気力を持って取り組むことが大切で、それこそが才能です」と塾生を激励して実験を終えました。
（4期生：高倉 隼人)
