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関東支部活動報告 >> 記事詳細

2016/02/19

2/13 化学実験講座(第192回)を開催しました

| by 関東支部事務局2
2月13日(土)午後に、国立科学博物館上野本館で関東支部と東京都理化教育研究会との共催事業「化学実験講座」が開催されました。
第192回となる今回は、講師に東京大学大学院理学系研究科地球惑星科学専攻の高橋嘉夫先生をお迎えして、「地球の鉄の酸化還元状態:大気進化や有害元素の挙動との関連」というタイトルで行われました。鉄の酸化還元状態の変化による挙動、特に水への溶解・沈殿が環境に与える影響を解説され、土壌を使った模擬実験を行いました。
実験はまず4種類の濃度のFe2+標準溶液を作成し、フェナントロリン溶液で発色させて510nmの吸光度を測定し、検量線を作りました。次に、あらかじめ土壌に水を加えて用意された3種類の試料のpHとEh(酸化還元電位)を電極法で測定しました。10gの土壌に対して1つは水を7g、もう1つは15g加えてあり、残りの1つは水15gと(微生物の呼吸を活発化するために)ブドウ糖0.5gを加えてあります。これを4日間室温で放置(最初の試料はふたを開けて空気が入るようにして、他はふたを閉めておく)すると、それぞれ酸化的環境、還元的環境、強還元的環境の模擬試料となっています。それぞれの試料から上澄みの水を取り、フェナントロリン法でFe2+の濃度を測定しました。また、Fe3+も加えた全鉄を測定する場合は塩酸ヒドロキシルアミン溶液を加えてFe3+を還元してから発色させました。測定値をEh-pH図上にプロットすると、それぞれの環境で支配的な鉄の酸化還元状態が推定でき、土壌に水が多く加わり、また微生物が活動することにより鉄が3価から2価に変わって水に溶け出してくることが分かりました。この際に鉄とともに沈殿していた微量元素も溶け出し、バングラデシュでは地下水に高濃度のヒ素が含まれ健康被害がでていることなども解説していただきました。また、実験の合間に鉄を酸化するバクテリア(鉄酸化菌)を走査型電子顕微鏡で観察しました。研究室の学生さん2名の実験補助と先生の丁寧な説明で、鉄の酸化還元状態の変化による環境への影響が非常によく理解できました。

09:35 | 化学教育・普及
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