沈殿のいろいろ

１．ケミカルカーデン?

　水ガラス(Na2Si03を主成分とする混合水溶液)に金属塩を加えるときにできるケイ酸塩の沈殿であり、1648年にG1auberがChemica1gardenと名づけたといわれている。

[準備］

薬品
CuSO₄・5H₂O・・・硫酸銅五水和物(青色の結晶)
NiCl₂・6H₂O・・・塩化ニッケル六水和物(黄緑色の結晶)
FeCl₃・6H₂O・・・塩化鉄六水和物(褐色の結晶)
COCl₂・6H₂O・・・塩化コバルト六水和物(濃青色の結晶)
MnC1₂・4H₂O・・・塩化マンガン四水和物(淡桃色の結晶)
MnSO₄・4H₂O・・・硫酸マンガン四水和物(淡桃色の結晶)

各結晶の3～5mm程度の粒・水ガラス

［器具］

ビーカーまたは試薬ビン
試験管6本
　水和物とは・・・

　水が他の物質と結合してできた化合物。比較的容易にその水を失わせることができる。普通にみられるものは結晶水に含む塩類で、硫酸銅五水和物CuSO₄・5H₂O類　

２．水ガラス水溶液の作り方

　水ガラスの適当量を約500m1の温水中に溶かし、比重が約1.2前後の溶液をつくっておく。必要に応じて、この水を加えて必要な比重(1.06～1.09)の水溶液を調整する。

[操作]

（１）水ガラス水溶液を試験管にとり、これに硫酸銅溶液(B液)を加えると、青い沈殿ができる。
　※B液　・・・　硫酸銅五水和物の結晶3gを30m1の永に溶かし溶液をつくる。比重1.08

（２）6本の試験管に比重1.07～1.08の水ガラス水溶液を液柱が15cmになるように入れる。おのおのに準備した6種類の結晶の粒を入れ、10分後に状態を観察する。(20～25℃)

［結果］
　硫酸鋼、塩化ニッケル(II)は芽の生長がこの条件では、1cm程度である。比重1.06の水ガラス水溶液では、速く生長する。水溶液の比重にょって成長のようチがかわる。

左から
CuSO₄・5H₂O・・・青白色の結晶
NiCl₂・6H₂O・・・黄緑色の結晶
FeCl₃・6H₂O・・・褐色の結晶
COCl₂・6H₂O・・・濃青色の結晶
MnC1₂・4H₂O・・・淡桃色の結晶
MnSO₄・4H₂O・・・淡桃色の結晶

[解説]

　水ガラス水溶液は、ケイ酸のナトリウム塩を主成分とするアルカリ性のコロイド溶液である。

　1．コロイド溶液に、重金属塩の結晶を加えると、結晶が溶けて、重金属ケイ酸塩のゲル状沈殿カミ、結晶のまわりに膜状にできる。
　2．この膜は、半透性がある。
　3．水が浸入して結晶が溶け、溶液の浸透圧が大きくなるので沈殿膜の一部が破れる。
　4．そこから溶液が流れ出て新しい沈殿膜ができる。(沈殿の生長がみられる。）

　※　沈殿膜を作る主な要因は*沈殿膜を作るには、ケイ酸コロイドの濃度と関係があるので、水ガラス水溶液の濃度を調整する必要がある。重金属イオンの種類によって、いろいろな形の沈殿ができる理南は不明である。

参考文献

　教師と学生のための化学実験
　日本化学会編東京化学同人

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