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原子や分子の世界を探る

若林 文高
玉髄:新潟県阿賀町楢山産
代表的なゼオライト「Yゼオライト」の形
ゼオライトの触媒作用を探る

ゼオライトとは?
難しく言うと、「結晶性のアルミノケイ酸塩」
乾燥剤に使われるシリカゲルと同じような成分だが、
ケイ素の一部がアルミニウムと置きかわっている。
しかも、原子が規則正しく並んだ「結晶」。
分子サイズの穴があいている「多孔質」
穴の中に気体を吸着したり、 穴の中で「化学反応」が起こる。
穴の大きさや形で、分子をふるい分けられ、 「モレキュラー・シーブ(分子ふるい)」とも呼ばれる。

身の回りのゼオライト
歯みがき粉 洗濯用洗剤 消臭剤 猫のトイレ など
知らない間に、いろいろなところで使われている。
触媒として活躍するゼオライト:「固体酸」
粉末なのに硫酸のような「酸」としてはたらき、
化学反応をスムーズに進ませる「触媒」のはたらきをする。
ゼオライトの酸性質を調べる:赤外線を使って調べる
空気中にもある窒素ガスが、リトマス試験紙のように、
ゼオライトの酸の性質を教えてくれることを見いだした。
このとき使ったのが、光の一種の「赤外線」。
赤外線を使うと、「分子の振動」を調べられる。
紅石英:福島県いわき市三和町産
紫水晶:秋田県大仙市荒川鉱山産
CD(左)とDVD(右)記録面の走査プローブ顕微鏡観察像
CDやDVDでスペクトルを観察する

CDやDVDはどうして虹色をしているの?
音楽や映像、コンピュータのデータが細いみぞに書き込まれている。
それに光があたると、光が色で分かれる。それが「スペクトル」。
光を分けるはたらきをする「分光器」
これをうまく利用すると、かんたんな箱を作ってCDやDVDを入れるだけで、きれいなスペクトルが見られる。
スペクトルは、私たちに「原子・分子の世界」のことを教えてくれる。

DVD分光器はとても高性能!
コンパクトデジカメできれいなスペクトルの写真を撮れるし、
その写真から、学校や家にあるパソコンを使って専門家も顔負けの 「スペクトル・チャート」ができる。原子・分子の世界を探ろう!
水晶:富山県大山町黒岳産
DVD分光器で観察したスペクトル:原子が出す光
展示ポスターはこちらから
若林文高(わかばやし ふみたか)

若林 文高(わかばやし ふみたか)

理化学グループ

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