シャーペンの芯で塩化銅の電気分解！（マイクロスケール実験）

塩化銅の電気分解を行いました。今回は #マイクロプレート を使って「 #マイクロスケール実験 」をやりました。以前勤めていた学校でも、この実験方法で行い、廃液を減らしていました。マイクロスケール実験については、詳しくこちらの論文で詳しくまとめられています。論文には、塩化銅水溶液の作り方についても載っています。

【10%-塩化銅（Ⅱ）二水和物水溶液の調製法】

塩化銅（Ⅱ）二水和物 CuCl2・2H2O 式量＝170.48

10%水溶液を調製する場合，水和水を除いて10gになる量をはかりとる。 CuCl2＝63.5＋35×2＝133.5 　　2H2O＝2×18＝36 であるから，

よって，13gの塩化銅（Ⅱ）二水和物結晶に水を加えて100gにする。

また論文にもありますが、今回の実験の塩化銅の濃度は、低めでも可能です。塩化銅水溶液ひとつのセルに４cm³取って実験を行うことにしました。四人班、１０班編成で、１班分（４cm³）×１０＝４０cm³です。４クラスあるので１６０cm³です。

塩化銅を6.5gとって、そこに蒸留水を入れて１６０gの水溶液としました。およそ3%の塩化銅水溶液です。下の写真はその倍作って１班で２つの実験を行うために用意しました。

実験方法についてですが、

1. セルに塩化銅（Ⅱ）二水和物水溶液を約４cm³入れる。

2. 炭素棒電極を挿入し（図2），5V直流電圧を印加する。

3. 陽極，陰極での変化を観察する。

４　陽極・陰極から発生したものについて調べる

と書かれています。私の場合はマイクロプレートと、太い2mmの芯のシャーペンの芯ででやってみました。

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発泡スチロールを３cm×５cmにカットして、電極となるシャーペンの芯を突き刺しました。ショート防止対策です。

回路はこのような感じで、１つの電源装置から分岐させて、２つの電源をとりました。電圧は５Vです。

電極をとりつけて、電気分解を行っている様子です。

溶液をよく見てみると、陰極の方に何か物質が析出するのがわかります。

１０分間くらい電圧をかけ続けると、次のように溶液が透明になりました。

塩素の確認には、上記の論文ではヨウ化カリウムデンプン紙でやっていましたが、今回は生徒におまかせをしました。ろ紙に水性インク（赤）をたらして、それを電極の上におくなどをして、脱色反応を確認している班、またろ紙に水性インクをたらして、塩化銅の溶液に入れてすぐに出して確かめている班、また塩化銅溶液のとなりに水をいれたセルを用意して、水性インクをたらしている班など様々です。

水性のインクをたらして確かめる方法の他に、蛍光ペンでもうまくいくということを聞いて、さっそく試してみたところ、緑の蛍光ペンだと脱色が見やすいことがわかりました。

銅に関しては、ろ紙の上においてスプーンでこすり金属光沢をみたり、その色をみたり、またはガスバーナーをつかって塩化銅水溶液や銅の炎色反応を見ている班がありました。

いろいろな発見のある実験ですね。

マイクロスケール実験については、こちらの本も買ってみました。

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