PR
cyn1953
高校化学の実験や授業の工夫を紹介しています。これまでに紹介されている授業・実験を検証し、よりよいものへと進化させたいと願っています。 そのために、分子模型と結晶構造模型そして実験装置の販売/受注生産をしています。安価にできる実験装置や模型作りの道具や分子模型・結晶構造模型の作り方も解説します。化学の授業で活用されることを願っていますが、家庭のインテリアとしてもご利用ください。模型や道具もできるだけ安価に提供していきます。
キーワードサーチ
▼キーワード検索
フリーページ
結晶構造模型の作り方
面心立方格子
体心立方格子
塩化セシウムCsCl斜め切りの詳しい作り方
体心立方格子斜め切り詳しい作り方
分子模型の作り方
ミニベンゼン８千万倍の作り方
２億倍分子模型の基本：H2O,CO2,NH3,CH4を作る
２億倍シクロヘキサンを作る・そのコツ
材料の入手：発泡スチロール球
発泡スチロール球の塗装
置換基入替え磁石付きベンゼンの作り方
置換基入替え磁石付き炭化水素基・水酸基の作り方
黒鉛2億倍の作り方
模型作りの道具
2億倍分子模型定規（1400円）
ニクロム線アクリル板曲げ機(キット300円)
販売中の結晶格子・分子模型
有機化合物２億倍フルキットの部分販売
金属とイオン結晶格子・分子模型
安価な生徒実験用機器
733円電池式速度可変スターラー
380円超小型スターラー
1500円で作る定電流電源(ファラデーの法則実験)
カレンダー
コメント新着
サイド自由欄
楽天プロフィールをフォローしていただくと
ブログの更新がすぐわかります
[問い合わせ] benzeneya☆yahoo.co.jp
☆→＠
分子と人間 （SAライブラリー） [ ピーター・W．アトキンス ]
身近な分子たち 空気・植物・食物のもと
ブログの更新がすぐわかります
[問い合わせ] benzeneya☆yahoo.co.jp
☆→＠
分子と人間 （SAライブラリー） [ ピーター・W．アトキンス ]
身近な分子たち 空気・植物・食物のもと
![[商品価格に関しましては、リンクが作成された時点と現時点で情報が変更されている場合がございます。]](https://hbb.afl.rakuten.co.jp/hgb/15d44903.82c9af6a.15d44904.4dd050e5/?me_id=1278256&item_id=11652305&m=https%3A%2F%2Fthumbnail.image.rakuten.co.jp%2F%400_mall%2Frakutenkobo-ebooks%2Fcabinet%2F9056%2F2000000219056.jpg%3F_ex%3D80x80&pc=https%3A%2F%2Fthumbnail.image.rakuten.co.jp%2F%400_mall%2Frakutenkobo-ebooks%2Fcabinet%2F9056%2F2000000219056.jpg%3F_ex%3D128x128&s=128x128&t=picttext "[商品価格に関しましては、リンクが作成された時点と現時点で情報が変更されている場合がございます。]")
![[商品価格に関しましては、リンクが作成された時点と現時点で情報が変更されている場合がございます。]](https://hbb.afl.rakuten.co.jp/hgb/15d15eb9.827daec8.15d15eba.0eddb21e/?me_id=1313796&item_id=10000071&m=https%3A%2F%2Fthumbnail.image.rakuten.co.jp%2F%400_mall%2Fkin-kyoto%2Fcabinet%2F04499399%2Facl_2_450_600.jpg%3F_ex%3D80x80&pc=https%3A%2F%2Fthumbnail.image.rakuten.co.jp%2F%400_mall%2Fkin-kyoto%2Fcabinet%2F04499399%2Facl_2_450_600.jpg%3F_ex%3D128x128&s=128x128&t=picttext "[商品価格に関しましては、リンクが作成された時点と現時点で情報が変更されている場合がございます。]")
|
アクリル 板 2mm厚 450×600mm アクリル アクリル板 プラスチック 透明 窓 パーテーション 棚 戸 扉 建具 コレクションケース ボード コレクションラック フィギュア ケース ガラス
|
結晶模型表面はアクリル板をカットして作ります
2024.01.15
カテゴリ： 科学技術
栃木県のダムの見学で東電の所員に聞いたところ
かつての揚水ダム(電力が余っているときダム湖に揚水して、不足の時に水力発電し供給する)は夜間の余剰電力で揚水していたそうですが、現在は昼間に揚水しているそうです。
これは、太陽光発電が昼間しか発電しないことによる変化だそうです。
藤原・奈良俣・八木沢3ダム点検放流見てきました；まるで夕立(;^ω^)
→2022/5/23ブログ
需要に応じて発電し供給することしかできないので厄介です。
いま、電力は蓄電池(Li-ionなど。充放電に制限があり、リサイクルが難しい)にしかためることができません。
そこで、余剰電力で電気分解して、水素H2として保管・流通させる利用法が考えられました。
①中・高校での電気分解
高校化学で水素H2の生成は金属と酸の反応、水性ガスによる生成の他に
電気分解による反応があります。
生徒実験では
1mol/LNaOH水溶液
炭素電極で1.5V、1A程度で電気分解。
陽極：４OH- → O2 + 2H2O + 4e-
陰極： 2H+ +2e- → H2 (または,2H2O + 2e- → H2 + 2OH-)
写真は市版の電気分解実験装置(モノタロウ)であるが、電極が炭素棒のため効率が低くなります。
②産業としての電気分解の可能性
高効率を得るためには、電極に白金Ptなど貴金属を利用するが、高価なため水素の製造単価が高くなります。
そこで、電気分解の電極や電気分解条件については多くの研究があり、白金Ptを減らしたり高効率で水素H2を得ようとする努力が続けられています。
高効率・製造単価を下げるための研究を２つ紹介します。
(1)電極の開発
また、貴金属の白金Ptを減らす電極の開発、電極の長期利用素材の開発、
など次々に研究報告がされています。目についたものは以下です。
超高効率な水の電気分解を実現するナノシート状合金触媒を開発
酸性溶液中で水の完全分解を高活性に長時間促進するルテニウム–イリジウム（Ru–Ir）合金電極触媒の開発に成功。この触媒は特徴的な珊瑚形状をしたナノ構造体であり、3 nm(3×10-9 m)程度の Ru–Ir 合金ナノシートの集合体です。継続時間はまだ122時間です。
白金/炭素ナノマテリアル複合体による水素発生触媒の開発
理化学研究所 川本益揮ら(2023/8/21 理化学研究所)
PtNP/単層カーボンナノチューブ触媒は、白金量が市販の白金/炭素触媒の470分の1であるにもかかわらず、白金の単位質量当たりの電流値が270倍を示しました。
高価な貴金属の使用量を減らすコスト効率の高が高くなります。
常圧、25℃で150時間電気分解しても水素発生に変化が起きないことが確認されています。
(2)反応条件の検討
高温で反応が促進されることは、化学の授業でもおなじみですが、温度を上げて電気分解する方法が実用化に近づいています。
高効率な水電解技術「SOEC」、量産規模の早期拡大が普及のカギに
SOECは、水素などから電気をつくるSOFC（固体酸化物形燃料電池、Solid Oxide Fuel Cell）の反応を逆にたどる技術。
700~800℃で電気分解を行うが、大きな廃熱を伴う製造工場内にSOEC装置を併設すれば効率を上げることができる。
大阪ガスはSOECで生産した水素とCO2でメタンを合成する過程で得られる廃熱をSOECに利用するシステム「SOECメタネーション」を開発している。
以上ですが、電気分解に利用する電力源が大きな問題となります。
化石燃料を使う発電では、本末転倒となるので、再生可能エネルギー(含む原子力発電）を利用するしかありません。
ここまでの話 ：
ブログの内容を連続できませんでしたので、「水素エネルギー」についての話題のこれまでのリンクを貼っておきます。
水素H2エネルギー①昨今のエネルギーを見る →2024/1/7ブログ
水素H2エネルギー②1970年代までは水素H2とCOが都市ガスだった →2024/1/9ブログ
かつての揚水ダム(電力が余っているときダム湖に揚水して、不足の時に水力発電し供給する)は夜間の余剰電力で揚水していたそうですが、現在は昼間に揚水しているそうです。
これは、太陽光発電が昼間しか発電しないことによる変化だそうです。
藤原・奈良俣・八木沢3ダム点検放流見てきました；まるで夕立(;^ω^)
→2022/5/23ブログ
需要に応じて発電し供給することしかできないので厄介です。
いま、電力は蓄電池(Li-ionなど。充放電に制限があり、リサイクルが難しい)にしかためることができません。
そこで、余剰電力で電気分解して、水素H2として保管・流通させる利用法が考えられました。
①中・高校での電気分解
高校化学で水素H2の生成は金属と酸の反応、水性ガスによる生成の他に
電気分解による反応があります。
生徒実験では
1mol/LNaOH水溶液
炭素電極で1.5V、1A程度で電気分解。
陽極：４OH- → O2 + 2H2O + 4e-
陰極： 2H+ +2e- → H2 (または,2H2O + 2e- → H2 + 2OH-)
写真は市版の電気分解実験装置(モノタロウ)であるが、電極が炭素棒のため効率が低くなります。
②産業としての電気分解の可能性
高効率を得るためには、電極に白金Ptなど貴金属を利用するが、高価なため水素の製造単価が高くなります。
そこで、電気分解の電極や電気分解条件については多くの研究があり、白金Ptを減らしたり高効率で水素H2を得ようとする努力が続けられています。
高効率・製造単価を下げるための研究を２つ紹介します。
(1)電極の開発
また、貴金属の白金Ptを減らす電極の開発、電極の長期利用素材の開発、
など次々に研究報告がされています。目についたものは以下です。
超高効率な水の電気分解を実現するナノシート状合金触媒を開発
酸性溶液中で水の完全分解を高活性に長時間促進するルテニウム–イリジウム（Ru–Ir）合金電極触媒の開発に成功。この触媒は特徴的な珊瑚形状をしたナノ構造体であり、3 nm(3×10-9 m)程度の Ru–Ir 合金ナノシートの集合体です。継続時間はまだ122時間です。
白金/炭素ナノマテリアル複合体による水素発生触媒の開発
PtNP/単層カーボンナノチューブ触媒は、白金量が市販の白金/炭素触媒の470分の1であるにもかかわらず、白金の単位質量当たりの電流値が270倍を示しました。
高価な貴金属の使用量を減らすコスト効率の高が高くなります。
常圧、25℃で150時間電気分解しても水素発生に変化が起きないことが確認されています。
(2)反応条件の検討
高温で反応が促進されることは、化学の授業でもおなじみですが、温度を上げて電気分解する方法が実用化に近づいています。
高効率な水電解技術「SOEC」、量産規模の早期拡大が普及のカギに
SOECは、水素などから電気をつくるSOFC（固体酸化物形燃料電池、Solid Oxide Fuel Cell）の反応を逆にたどる技術。
700~800℃で電気分解を行うが、大きな廃熱を伴う製造工場内にSOEC装置を併設すれば効率を上げることができる。
大阪ガスはSOECで生産した水素とCO2でメタンを合成する過程で得られる廃熱をSOECに利用するシステム「SOECメタネーション」を開発している。
以上ですが、電気分解に利用する電力源が大きな問題となります。
化石燃料を使う発電では、本末転倒となるので、再生可能エネルギー(含む原子力発電）を利用するしかありません。
ここまでの話 ：
ブログの内容を連続できませんでしたので、「水素エネルギー」についての話題のこれまでのリンクを貼っておきます。
水素H2エネルギー①昨今のエネルギーを見る →2024/1/7ブログ
水素H2エネルギー②1970年代までは水素H2とCOが都市ガスだった →2024/1/9ブログ
お気に入りの記事を「いいね！」で応援しよう
[科学技術] カテゴリの最新記事
-
リニア中央新幹線(超電導リニア)走行原理… 2025.11.18
-
山梨県立リニア見学センターに行きました 2025.11.17
-
2025年ノーベル医学生理賞；坂口志文氏他2… 2025.10.07
【毎日開催】
15記事にいいね！で1ポイント
© Rakuten Group, Inc.
