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2014年8月28日 (木曜日)

やらかした記憶・・・第40呟【催涙ガスを作ってみた。(再現実験OK)】

【催涙ガスを作ってみた。】

 高校レベルの化学教科書や実験教科で既にお分かりの方も多いであろう、催涙ガスと言ってもアセトアルデヒドのことだと聞いたら。知らない人は興味あるかも知れないこの化学反応実験は、台所にある材料?で簡単に試せる・・・かも。

 アルコール度数の高いお酒、いわゆるエタノール含有量の多い溶液を用意できる? 消毒用エタノール燃料用アルコールがあればベストだけど。あとは3mm位のちょっと太めの銅線を探してきて、棒に5回ほど巻き付ける。径が1cm位のコイルが出来たら早速実験開始。ガスの遠火で銅線のコイル部分を真っ赤になるまで焼く。そして炎から出して空気中にしばらく置くと真っ黒の酸化銅が出来る。これを数回繰り返して、コイル部分の酸化銅を厚い皮膜にしておく。

 再び炎に入れて真っ赤に焼く。この時、ガスの炎の中心部の白い領域で加熱しないこと。折角作った酸化銅を還元してしまい元の銅に戻ってしまうから。時間掛かっても遠火でゆっくりと加熱しよう。銅コイルが真っ赤になったら、器に入れて少し温めたエタノールまたはお酒の液面付近に近づけると、揮発してきたエタノールと反応して無色透明で刺激臭のあるアセトアルデヒドが生成する。鼻を近づけてみると・・・・・ツーン!うわっ!ってなるから判ると思う。何度もやっていると鼻を抜け目に来て涙ボロボロになる。

 ちなみに、メタノールでも同じ反応が起きて、この場合はホルムアルデヒドが出来る。そしてこちらも同じアルデヒド基特有の刺激臭を確認できる。メタノールは、コーヒーサイフォン加熱用アルコールランプの燃料としてエタノールとの混合溶液が東急ハンズなどで簡単に買えるから、それを使ってみたらどうかと思う。

[20140828再現実験]

 折角記事にしたので久しぶりにやってみた。アルコールは上記の燃料用アルコールがあるし、ちょっと細いけれど0.6mmスズめっき銅線もある。竹串にこれを巻いてコイル部分を作りライターで炙って酸化銅を作る。20mL瓶に5mLほど入れておいた燃料用アルコールの液面近くに、赤熱状態の銅コイルを吊るす。数秒待ってから鼻を近づけてみると・・・・・ツーン、キタキタ!これだこれ!あ~、ちゃんと出来てるな間違いない。で、やりすぎて今度は涙ボロボロ出た。

[20140828実験考察]

 今回用意できたアルコールは、メタ37%+エタ63%の混合溶液だから純度高くて良かった。0.6mmスズめっき銅線のコイルは、竹串に数十回も巻けば反応表面積は可成りの大きさを稼げるから良かった。それで結果的に100%の再現率に。瓶に入れておくアルコールの量と、赤熱銅コイルの長さや吊るす位置との兼ね合いで、アルデヒド生成反応はアルコールが無くなるまで継続する。これは生成反応で生じた酸化発熱が銅コイルを再加熱してくれることと、生成したアルデヒドが気体となって瓶から立ち上る際に入れ替わりで空気が瓶に入って酸素供給が続くこととが上手く連携して連鎖反応になるため。瓶の縁からそっと息を吹き込んで強制的に酸素供給を行うと、一旦は冷めかかった銅コイルが生成反応熱を得て真っ赤に再加熱する様子を観察することが出来る。

※実験する場合は各人の意思で行うこと。それによって生じる責任を負うこともお忘れなく。

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