Neutralointi pienessä pullossa!? Mikroskaalakokeen avulla selvitämme suolahapon ja natriumhydroksidin neutraloitumisreaktion
Täällä tiedetoimittaja ja Science Trainer Ken Kuwako. Jokainen päivä on uusi koe.
Oletko joskus ajatellut: ”Jos laboratoriossa käytetään paljon kemikaaleja, sehän kuormittaa ympäristöä?” Onneksi luonnontieteissä on tähän fiksu ratkaisu: mikromittakaavan kokeet. Tällä kertaa kokeilin tällä menetelmällä suolahapon ja natriumhydroksidin välistä neutraloitumisreaktiota.
Mitä mikromittakaavan koe tarkoittaa?
Mikromittakaavan koe tarkoittaa nimensä mukaisesti koetta, jossa käytetään hyvin pieniä määriä kemikaaleja. Kun kemikaaleja tarvitaan vähemmän, myös syntyvän jäteliuoksen määrä pienenee. Toisin sanoen kyseessä on ympäristöystävällisempi tapa tehdä kokeita. Tässä kokeessa käytettiin sekä suolahappoa että natriumhydroksidia, joiden pitoisuus oli 1 mol/L, ja neutralointi tehtiin pienissä ”Petit Bottle” -pulloissa.
Kemikaaleja tiputetaan koeputkeen yksi pisara kerrallaan, samalla kun seurataan BTB-liuoksen värin muuttumista. Neutraloitumisreaktion tavoitteena on löytää hetki, jolloin happamuus ja emäksisyys kumoavat toisensa täydellisesti, joten pienintäkään värimuutosta ei kannata päästää ohi.
Petit Bottle tekee yhdestä pisarasta merkityksellisen
Tavallisissa laboratoriokokeissa kemikaaleja lisätään usein pipetillä yksi millilitra kerrallaan.
Petit Bottle -pullon etuna on kuitenkin se, että annostelua voi säätää erittäin tarkasti pisara kerrallaan. Se muistuttaa hieman ruoanlaittoa: mausteita lisätään vähitellen, kunnes lopputulos on juuri sopiva.
Tämä pieni pullo vaatii kuitenkin hieman harjoittelua. Jotta pisarat osuvat siististi koeputkeen eivätkä jää sen reunaan, ne täytyy tiputtaa huolellisesti oikeaan kohtaan. Juuri tällaiset pienet yksityiskohdat opettavat käytännössä tieteellisessä työssä tärkeitä asioita, kuten tarkkuutta ja kokeiden toistettavuutta.
Mitä tapahtuu, kun liuos haihdutetaan?
Neutraloitumisreaktiossa kiinnostavaa ei ole pelkästään värin muuttuminen. Otimme haihdutusmaljoihin sekä alkuperäistä suolahappoa että neutraloinnin jälkeen saatua liuosta ja annoimme veden haihtua. Mitä mahtaisi jäädä jäljelle?
Kuvasta sitä on hieman vaikea erottaa, mutta vasemmalla on BTB:tä sisältävä suolahappo ja oikealla neutraloinnin jälkeen heikosti happamaksi säädetty liuos. Oikealle puolelle ilmestyi valkoista jauhemaista ainetta.
Mikä tuo valkoinen aine oikein on?
Valkoinen aine on suolahapon (HCl) ja natriumhydroksidin (NaOH) neutraloitumisreaktiossa syntynyttä natriumkloridia eli tavallista ruokasuolaa. Yläkoulun kemiassa reaktio kirjoitetaan näin:
Suolahappo + Natriumhydroksidi → Natriumkloridi + Vesi
Kun happo ja emäs reagoivat keskenään, syntyy vettä ja niin kutsuttu suola. Tässä tapauksessa kyseinen suola sattuu olemaan meille kaikille tuttu ruokasuola. On aina yhtä innostavaa nähdä, kuinka näkymätön kemiallinen reaktio muuttuu konkreettiseksi todisteeksi valkoisten kiteiden muodossa veden haihduttua.
Pienet ryhmät tekevät oppimisesta tehokkaampaa
Toinen mikromittakaavan kokeiden suuri etu on se, että kemikaaleja tarvitaan niin vähän, että yksi koesarja riittää kahdelle oppilaalle. Sen sijaan, että suuri joukko kerääntyisi yhden välineistön ympärille, jokainen pääsee itse tekemään ja havainnoimaan. Se tekee oppimisesta huomattavasti syvällisempää.
Pienestä pullosta syntyi pieni määrä valkoista jauhetta, mutta sen taustalla piili suuri kemian tarina: hapon ja emäksen kohtaaminen ja niiden välinen kiehtova reaktio.
Yhteydenotot ja yhteistyö
Haluan tuoda tieteen ihmeet ja oivallukset lähemmäs kaikkia! Sivustolta löydät runsaasti hauskoja kotona tehtäviä tiedekokeita sekä selkeitä vinkkejä niiden toteuttamiseen. Tutustu rohkeasti!
・Science Notebook -blogin sisällöstä on julkaistu myös kirja. Lisätietoja täältä
・Lisätietoja blogin ylläpitäjästä Ken Kuwakosta täältä
・Kirjoitus-, luento-, tiedetyöpaja-, TV-asiantuntija- ja muut yhteistyöpyynnöt täältä
・Uusimmat artikkelit löydät myös X:stä!
Science Notebook -kanavalla julkaistaan tiedekokeiden videoita!
９月のイチオシ実験！
お弁当箱をプラバンがわりにしてキーホルダーを作ろう！
テレビ番組監修・イベント等のお知らせ
- ８月２７日（木）科学監修番組放送予定
- ９月２０日（日）ダビンチマスターズ出演予定
- １０月１０日（土）11:15~12:00 千葉市科学フェスタ2026「桑子先生の回転科学ショー」にてサイエンスショーを行います。
- 12月26日（土） ナリカサイエンスアカデミー（教員向け実験講習会）開催
書籍のお知らせ
- 『高校入試 分解問題集 理科』（学研）…難しい問題も小さな問題に分解することで、問題を解くことができます。そんな分解の技術が身につくように深く関わりを持って作りました。
『大人のための高校物理復習帳』（講談社）…一般向けに日常の物理について公式を元に紐解きました。特設サイトでは実験を多数紹介しています。※増刷がかかり６刷となりました（2026/02/01）
- 『きめる!共通テスト 物理基礎 改訂版』（学研）… 高校物理の参考書です。イラストを多くしてイメージが持てるように描きました。授業についていけない、物理が苦手、そんな生徒におすすめです。特設サイトはこちら。
各種SNS（更新情報をお届け！）
【日本語】X(Twitter)／instagram／Facebook 【英語】BlueSky／Threads
Explore
- 楽しい実験…お子さんと一緒に夢中になれるイチオシの科学実験を多数紹介しています。また、高校物理の理解を深めるための動画教材も用意しました。
- 理科の教材… 理科教師をバックアップ！授業の質を高め、準備を効率化するための選りすぐりの教材を紹介しています。
- Youtube…科学実験等の動画を配信しています。
- 科学ラジオ …科学トピックをほぼ毎日配信中！AI技術を駆使して作成した「耳で楽しむ科学」をお届けします。
- 講演 …全国各地で実験講習会・サイエンスショー等を行っています。
- About …「科学のネタ帳」のコンセプトや、運営者である桑子研のプロフィール・想いをまとめています。
- お問い合わせ …実験教室のご依頼、執筆・講演の相談、科学監修等はこちらのフォームからお寄せください。
