| らくらく化学実験_酸化 燃焼 空気 爆発範囲 | |
空きかん、なめたらアカン! |
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| 親の調理の手伝いに子どもが釜戸の前に立ったり、薪で風呂を沸かしたなんてことは遙か昔の物語となり、バーナーはおろかマッチを擦ることすらできないなどど、とかく火の扱いの下手さ加減が話題になります。判断を任され責任を負う年齢に達してから、大きな事故を招くことのないよう、このような火を使った事故の疑似体験を積んでおく必要があるように思われます。ここでは小さな爆発を空きかんでポン!とやってみることにしましょう。 |
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「手 順」
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動 画:輪ゴムと薬包紙を使って 動 画:紙コップを使って |
「注意と工夫」
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「解 説」 爆発が起こる条件 可燃物が爆発を起こすには、空気がある一定の割合で混合されている必要があります。条件により、ガソリンのように危険な可燃物に点火してもメラメラ燃えるだけの場合もあり、反対にろうそくの炎でもガラスを溶解させる高温を作り出すことも可能です。燃料は有機化合物であり、含まれている炭素Cが燃焼してCO2に変化する際に出るエネルギーが利用されるわけですから、空気(酸素)が不十分だと効率よく燃えません。炭素Cが燃え切らない場合が不完全燃焼であり、炎はオレンジ色になりススが出たりするわけです。逆に、多くの酸素に触れてやるようにすると火勢が強くなり、炎は青味がかってきます。燃焼効率が上がるので、温度も高くなるのですが、この効率良い燃焼が極端なかたちで起こるのが爆発という現象です。 爆発が起こる条件(空気との混合比:爆発範囲)は、物質によって違っていて、例えば石油よりガソリンの方が爆発が起こる範囲が広い(爆発しやすい)などと表現されます。 「エチルアルコールの爆発範囲」関連サイト:住友化学
火の扱いは大仕事学校現場では生徒の火の扱いの下手さ加減がよく話題になりますが、ガスバーナーはおろかマッチを擦ること自体が大仕事です。ところが、そうグチをのたまう先生方の中にも火を直接扱う文化から疎遠な世代が多くなり、火の扱いそのものを敬遠する傾向が出てきているようです。かつてはアルコールランプやガスバーナーは実験道具の定番でしたが、もし事故が起きたらそれこそ大変と、神経質に考えを巡らす傾向が強くなったのでしょうか。それとも、実験準備そのものが面倒で、火を使った実験が相対的に減ったのでしょうか。いずれにせよ、子どもにとってダイナミックな科学現象に出会う機会が少なくなっているということはとても残念なことです。基本的な配慮事項を守ればどうということはないので、安全への配慮を徹底した上で、体験をさせることを大切にしていきたいものです。 もっとも、高校生くらいになるとライターの扱いにやたら手慣れた生徒がたまにいて、理科実験となるとやたら元気に振る舞う者も多いようです。リーダーシップを取ってくれているうちは良いのですが、アルコールを扱っているということを忘れないようにしたいものです。 関連実験ページ:たいした大気圧
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「参 考」 化学を楽しくする5分間 (日本化学会:化学同人) 化学マジックタネ明かし (山崎昶:講談社ブルーバックス) 「確認演習」
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