2020.10.15
カテゴリ： お手軽実験 化学実験系
ミョウバンの結晶づくりのブログはこれで3本目になりました。
初めてのクロムミョウバンとの混晶です。
家では作れないと思っていたので，１００円で作るキットが
手に入るなんて！とてもびっくりです。
Ｎｏ33
"ミョウバンで紫結晶をつくろう！"
２箱も買ってしまいました。
開けて見るとカリミョウバン30ｇとクロムミョウバン4ｇと
作り方，結晶を結ぶテグスが入っていました。（これで１箱分）
初めてのクロムミョウバンですので，いろいろ調べました。
結晶を作る時に必要なデータは1.物質の安全性
2.物質の溶解度です。
１．安全性について
ミョウバンというのは硫酸塩の複塩で1価の陽イオンと
3価の陽イオンの組み合わせでいろいろな種類があります。
化学式で書くとこんな感じ。
クロムミョウバンについてはインターネットで探しても
あまり情報がありませんでしたが，わかったものを表にしてみました。
クロムはめっきや，ステンレスとして使われています。
化合物としてのクロムは+２（青），＋３(緑)，＋６（黄，橙）の酸化数を取り，
６価のクロム（クロム酸）が強い酸化剤としてはたらき毒性が高い物質です。
ミョウバンに含まれるクロム（＋３）は皮膚への刺激性などの記述がありました。<
（廃液など詳しくは後述※１）
(アルミニウムについては※２）
2.水への溶解度について
アンモニウム・クロムみょうばんの溶解度が
インターネットで紹介されていました。
アルミのミョウバンではカリウムとアンモニウムの溶解度の違いは
ほとんどなかったので，これでクロムミョウバンの溶解度を考えても
大丈夫かな？と思いました。
データは こちら から拝借しました。ありがとうございます。
12水和物は水を含んでいるので，水に溶かすと
水も加えることになるので，もっと沢山溶けます。
計算し直すとこんなグラフになりました。
クロムミョウバンはアルミニウムミョウバンの倍近く
溶けることが分かりました。
これは析出させるのが大変そう…
今回の割合では，クロムミョウバンは単体では析出しませんが
同じ結晶構造をとるカリミョウバンと「混晶」という形で析出するそうです。
…ちょっと不安になりましたが，まあ作ってみよう！と
作り方にあったものと同じ濃度で100ｍＬ用意しました。
（水100ｍＬにカリミョウバン30，クロムミョウバン２ｇ）
大き目のガラス容器に入れてレンジの庫内に薬品が飛ばないように
ラップをゆるくかけて注意して80℃くらいまで温めて，
緩衝材をぐるぐる巻いてゆっくり冷やします。
↑結晶育成にいつも使っている保冷ボックス。
緩衝材をぎっしり詰めこんでいます。
50℃まで温度が下がったら結晶をつくる器に上澄みを移して
種結晶をつるし緩衝材でくるみ，１日以上ゆっくり冷やします。
(ペットボトルなど，耐熱性の低い容器を使うときは
特に温度には注意してください。容器が溶けて穴が開いてしまいます。)
結晶を出す前の水溶液。
一日置いたもの。緑色の水溶液の中に結晶が見えます。
溶液の色の濃さは変わって見えませんが
クロムミョウバンは入っているのかな？？
…と思いましたが取り出したら薄紫のきれいな結晶が
できていました。とっても綺麗です。
結晶が出た分，少しずつクロム，アルミの両方のミョウバンを足しながら
結晶づくりを続けました。
だんだん色が濃くなってきました。
向かって左は最後に液を冷やしてみたら，大きい結晶になりました。
この調子で液がなくなるまで色々な結晶を作ってみようと思います。
というわけで第二章に続く予定。
結晶を育てる際は，以下のような場所を確保しましょう。
長期間放置しても安全(誤飲の恐れがない，誤って手が触れない)
温度変化が少ない（直射日光が当たらない）
振動しない，水溶液がこぼれず安静に放置できる
（※１）今回のクロム溶液については作り方には
「廃棄の際には各地方自治体の廃棄区分に従ってください」とありました。
水溶液を生態系に流してしまうと拡散過程で酸化されて６価になる可能性がある
と記載のあるＨＰもありました。
（※２）厚生労働省のアルミニウムの摂取の許容量としては
体重1kg、一週間当たり、2mｇという数値があります。
（ミョウバンは水溶液中で弱酸性なので，ベーキングパウダーの
発泡の調整に使われていましたが，アルミニウムを含むことから，
最近の多くのベーキングパウダーは「アルミフリー」となり，別の
酸性物質が使われています。）
自然の美～結晶づくり大好き。
初めてのクロムミョウバンとの混晶です。
家では作れないと思っていたので，１００円で作るキットが
手に入るなんて！とてもびっくりです。
Ｎｏ33
"ミョウバンで紫結晶をつくろう！"
２箱も買ってしまいました。
開けて見るとカリミョウバン30ｇとクロムミョウバン4ｇと
作り方，結晶を結ぶテグスが入っていました。（これで１箱分）
初めてのクロムミョウバンですので，いろいろ調べました。
結晶を作る時に必要なデータは1.物質の安全性
2.物質の溶解度です。
１．安全性について
ミョウバンというのは硫酸塩の複塩で1価の陽イオンと
3価の陽イオンの組み合わせでいろいろな種類があります。
化学式で書くとこんな感じ。
クロムミョウバンについてはインターネットで探しても
あまり情報がありませんでしたが，わかったものを表にしてみました。
クロムはめっきや，ステンレスとして使われています。
化合物としてのクロムは+２（青），＋３(緑)，＋６（黄，橙）の酸化数を取り，
６価のクロム（クロム酸）が強い酸化剤としてはたらき毒性が高い物質です。
ミョウバンに含まれるクロム（＋３）は皮膚への刺激性などの記述がありました。<
（廃液など詳しくは後述※１）
(アルミニウムについては※２）
2.水への溶解度について
アンモニウム・クロムみょうばんの溶解度が
インターネットで紹介されていました。
アルミのミョウバンではカリウムとアンモニウムの溶解度の違いは
ほとんどなかったので，これでクロムミョウバンの溶解度を考えても
大丈夫かな？と思いました。
データは こちら から拝借しました。ありがとうございます。
12水和物は水を含んでいるので，水に溶かすと
水も加えることになるので，もっと沢山溶けます。
計算し直すとこんなグラフになりました。
クロムミョウバンはアルミニウムミョウバンの倍近く
溶けることが分かりました。
これは析出させるのが大変そう…
今回の割合では，クロムミョウバンは単体では析出しませんが
同じ結晶構造をとるカリミョウバンと「混晶」という形で析出するそうです。
…ちょっと不安になりましたが，まあ作ってみよう！と
作り方にあったものと同じ濃度で100ｍＬ用意しました。
（水100ｍＬにカリミョウバン30，クロムミョウバン２ｇ）
大き目のガラス容器に入れてレンジの庫内に薬品が飛ばないように
ラップをゆるくかけて注意して80℃くらいまで温めて，
緩衝材をぐるぐる巻いてゆっくり冷やします。
↑結晶育成にいつも使っている保冷ボックス。
緩衝材をぎっしり詰めこんでいます。
50℃まで温度が下がったら結晶をつくる器に上澄みを移して
種結晶をつるし緩衝材でくるみ，１日以上ゆっくり冷やします。
(ペットボトルなど，耐熱性の低い容器を使うときは
特に温度には注意してください。容器が溶けて穴が開いてしまいます。)
結晶を出す前の水溶液。
一日置いたもの。緑色の水溶液の中に結晶が見えます。
溶液の色の濃さは変わって見えませんが
クロムミョウバンは入っているのかな？？
…と思いましたが取り出したら薄紫のきれいな結晶が
できていました。とっても綺麗です。
結晶が出た分，少しずつクロム，アルミの両方のミョウバンを足しながら
結晶づくりを続けました。
だんだん色が濃くなってきました。
向かって左は最後に液を冷やしてみたら，大きい結晶になりました。
この調子で液がなくなるまで色々な結晶を作ってみようと思います。
というわけで第二章に続く予定。
結晶を育てる際は，以下のような場所を確保しましょう。
長期間放置しても安全(誤飲の恐れがない，誤って手が触れない)
温度変化が少ない（直射日光が当たらない）
振動しない，水溶液がこぼれず安静に放置できる
（※１）今回のクロム溶液については作り方には
「廃棄の際には各地方自治体の廃棄区分に従ってください」とありました。
水溶液を生態系に流してしまうと拡散過程で酸化されて６価になる可能性がある
と記載のあるＨＰもありました。
（※２）厚生労働省のアルミニウムの摂取の許容量としては
体重1kg、一週間当たり、2mｇという数値があります。
（ミョウバンは水溶液中で弱酸性なので，ベーキングパウダーの
発泡の調整に使われていましたが，アルミニウムを含むことから，
最近の多くのベーキングパウダーは「アルミフリー」となり，別の
酸性物質が使われています。）
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理学部化学科出身。 モノづくり大好き。 色々なものを作ったり、可愛いものを見つけたりする日々の雑多な記録です。 おうち実験，プログラミング学習に関する記事は↓から飛べます。
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