Q135★精製水とミョウバンを使って、ミョウバンの結晶作りの実験をしました。溶液を3種類準備。精製水200mlにミョウバン25gとかしたものと、精製水に200mlにミョウバン50gとかしたものと、精製水200mlにミョウバン100gをとかしたもの。それぞれの溶液をプリンカップに入れ、銅線に種結晶をつけてつるし保温ケースに入れたもの、銅線に種結晶をつけてつるし埃を避けるため蓋をしたもの、銅線にモールをつけてつるしそのまま置いたものの中に、それぞれ3日間入れて観察しました。
3日後、ミョウバン25g溶かした溶液に入れたものは、2種類種結晶がなくなっていたのですが、なぜですか。飽和状態になっていなくて種結晶まで溶けてしまったからですか?モールをつけた水溶液では、モールに小さい種結晶がついていました。100g溶かしたものには種結晶とプリンカップの底がくっついてしまいました。これは銅線が長かったからですか。透明な八角形のミョウバンの結晶は、どれにもできていなかったのはどうしてですか。
4日目に、底に溜まったミョウバンを加熱して溶かし、荒熱を取って再度種結晶を入れました。初日と同じ状態で2日間観察中です。種結晶を作る時に精製水100mlにミョウバン25gを溶かして、1日置いた時の方が透明な結晶が出来ていたのはなぜですか。透明な八角形の結晶を作るにはどこが間違っているのでしょうか。


  
それはね…

きれいなミョウバンの結晶をつくるポイントは、大きく3つあります。
1つは、ミョウバンの溶液の濃度。2つめは、種結晶を入れるときの温度。そして、3つめは温度を下げていくスピードです。

溶液に溶かすミョウバンの量が少なかったり、種結晶を入れるときの温度が高すぎたりすると種結晶は成長せず溶けてしまいます。これは、質問の通り、溶液が飽和状態になっていないためです。

また、溶液にとかすミョウバンの量が多すぎたり、種結晶を入れる温度が低すぎたりすると種結晶は、急激に成長して白色のごつごつした結晶になってしまいます。

また、種結晶とプリンカップの底とはある程度離してつるさないと今回の質問のように種結晶と底にできる結晶がくっついてしまうことがあります。
もう少し、銅線の長さを短くした方がいいと思います。種結晶の位置は、水面とカップの底からそれぞれ2cm以上は離したほうがいいでしょう。

100mlに25gのミョウバンを溶かした場合(100mlの水に25gのミョウバンを溶かした溶液は大体80℃くらいで完全に溶けて、そのまま冷やしていくと60℃くらいで結晶ができ始めます。)に透明な結晶ができていたのは、その溶解度が今の気温で実験する場合一番適したものであるからといえます。

次は、100mlに25gのミョウバンという割合で溶液をつくって種結晶を入れる温度を変化させて実験を行ってみるといいと思います。この時も、できるだけゆっくりと温度を下げることが大切です。また、きれいな結晶をつくるためには、余計な結晶ができないように種結晶を溶液につける前に一度精製水で洗って(目に見えないようなほこりやミョウバンの粒が付いている場合がある)おくといいでしょう。

(AK) 2007/08/28