対象等
中学、高校
目的
食塩水、赤ワインを蒸留し、何が取り出せるかを確認する
準備
塩化ナトリウム(食塩)5(g)、赤ワイン 50(ml)、枝付きフラスコ、ガラス棒、ゴム管付きガラス管、温度計、沸騰石、スタンド、ガスバーナー、チャッカマン、金網、100(ml)ビーカー 2個、蒸発皿 2個
実験場所
化学実験室
方法
1) 食塩水の蒸留
@ 薬包紙に入った塩化ナトリウム(食塩)5(g)を100(ml)ビーカーに入れ、これに水を約30(ml)加え、ガラス棒でよく混ぜる。
A この溶液の一部を指先に付け、塩味が付いていることを確かめ、結果に記入する。
B 続いてこの溶液を沸騰石の入った柄付きフラスコ内に入れ、右図のように器具を設置する。(図は省略)
C ガスバーナーに点火し、中火で静かに熱しフラスコ内の溶液を半分程度蒸発させる。
D 蒸発皿に液体がたまってきたらバーナーの火を止め、蒸発皿内の溶液の一部を指先に付け、どんな味がするかを確かめ、結果に記入する。
E 柄付きフラスコ内の溶液を流しに捨て、内部を軽く水洗いして、2)の赤ワインの蒸留実験を行う。
2) 赤ワインの蒸留
@ 枝付きフラスコのゴム栓をとり、教卓まで持ってきて、教員から赤ワインをもらう。
A ガスバーナーに点火し、フラスコを静かに熱する。温度計のメモリが90度を越さないようにバーナーの位置を調節する。
B やがて蒸発皿に溶液がたまってくるので、その色をフラスコ内のワインの色と比較する。
C 蒸発皿内に溶液が深さ3mmほどたまったら、ガスバーナーの火を止める。(ここから先はなるべくすばやく)
D 蒸発皿の溶液のにおいを確認してから、小指の先端に溶液をつけ、これを手の甲につけて、感触を確かめる。
E 最後にこの溶液にチャッカマンで火をつけて、炎の様子を観察する。
F 実験が終了したら、枝付きフラスコ内の赤ワインはそのままにして、蒸発皿を軽く水洗いする。
実験場の注意点
・ この実験は困難校で行ったものです。普通はリービッヒ冷却器を使うと思いますが、破損が心配なので使用していません
・ 枝付きフラスコの枝の長さが充分でないと空冷にならず、蒸気だけがどんどん出てしまうので、短いゴム管をつけて、さらに長いガラス管を接続し、その先端を蒸発皿に入れておくと蒸留しやすいと思います
・ 火をつける場合は、周囲を暗くする必要があります。明るいと炎が良く見えず、やけどをする生徒がいます
・ 困難校では赤ワインを飲もうとする生徒がいます
・ バーナーの火力の調節は、通常リングを回してガスの量をコントローするのですが、困難校ではガスのリングと空気のリングの区別が難しいので、バーナーそのものの位置をずらせと指示しています
結果
・ 塩水は当たり前ですが塩味が薄くなります
・ ワインからは透明なエタノールを得ることが出来、蒸発皿に入れた状態で、手の甲につけるとスースーします。またチャッカマンで火をつけると、ほの白い幻想的な炎を見ることが出来ます
考察、応用
それぞれの溶液から出てきたものは何なのか
中に残っているものは何か
沸騰石は何のために入れるのか
温度を上げすぎるとうまくいかないのは何故か
と言ったことを考えさせるようにしています
当然ながら白ワインでも良いわけですが、赤い色が蒸留によって消えることが大事だと思っています
生徒さんへ
・ 塩水は、温度が分かると味も変化します。ここでは実験前後の濃度の違いを意識してください
・ 赤ワインの実験は、結果を急いで温度を上げすぎると、水分が多くなり炎を観察することができません
・ 溶液を手に付けたときの感触は、どんな時と似ているか考えてください
・ 炎は周囲が明るいと見えにくいです。やけどに注意が必要です