こんにちは、皆さん。 おもしろ!ふしぎ?実験隊です。
7月16日に、中学生版実験教室をいつもの東児童館でやってきたので、
ご紹介します。
テーマは、光触媒ってな~に?
光触媒グッズって、最近聞きますね。
光触媒(酸化チタン)を塗ったお花とか光触媒を塗ったタイルとか・・・
光触媒って何でしょう?
光触媒は、光(紫外線)が当たると働き始める触媒のことなんです。
では、触媒って?
触媒というのは、体で言うと、消化酵素かな?
化学反応の速度を早くする物質のことで、自分自身は反応の前後では
変わりません。
病院の手術室のタイルに塗ったりカーテンに塗ったりして、
使用後に紫外線を当てて殺菌するとか、においや細菌を分解させるとか。
→ 分解力:有機物を分解することができるのです。
また、車やビルのガラスに塗っておいて、水滴がつかないようにするとか。
→ 親水性:表面が水にぬれやすくなるのです。
いろいろなことに利用されているようです。
今回は、反応に時間がかかるので、
カップに、光触媒(酸化チタン)を塗るところまで行いました。
酸化チタンは、自然に存在するそうですが、光触媒として使えるように加工したものは、
なんと、1リットル6から8万円もするそうです。
実験はおうちで夏休みの宿題にやってねってことで。
私もうちでやってみたのですが、びっくり

上段は、添付してないカップ、下段は光触媒を添付したカップ
下のほうに、紫外線発色ビーズを置いています。
紫外線に当たると、カラフルな色が出るビーズなのですが、
とっても紫外線があったってることを表していますね。
左から、湿らせたパン・メチレンブルー溶液・にんにくを入れています。
それぞれ、かびないかな?分解(色がなくなる)するかな?においは消えるかな?
ってことを調べます。
テキストでは、3日間観察でしたが、なんと、3時間後くらいには…

真ん中のメチレンブルーはすでに無色に分解されていました。
にんにくのつんとくるにおいもなくなりました。

それと、よ~く見てください。

上段は、水滴がいっぱい付いているでしょう?
光触媒を塗ったほうは、水滴が付いていません。
光触媒は、水と仲良しになりやすいのです。
だから、壁などに塗っておくと、汚れがついても、雨がかかったら、
雨と光触媒が仲良しになって、汚れの間に入っていき
汚れが落ちるのです。

外の太陽の紫外線ではなく、室内の蛍光灯の下においても見ました。
今、3日目ですが、だいぶん分解されたようで(この写真は1日目)
透明になってきました。
そのほか、ほうれん草をカップの中に入れて、しおれにくくする
(発生したアセチレンを分解する)実験などもあります。
イチゴをはじめいろいろな果物の鮮度保持に利用されているんだそうですよ。
パンのカビは、うまくいかない時があるとテキストには、書いてあります。
どうしてかわかりますか?
光触媒は、接しているところで、よく働きます。
パンはコップに接しているわけではないので、空間が広すぎるようです。
私の場合、湿らせる水が少なかったのと、外の気温が高すぎるからか、
今日で4日目ですが、まだどちらも変化はありません。
では、カップの中に置いたニンニクは、すべてが光触媒に接しているわけではないのに
どうしてにおいは分解されたのでしょう?
においの分子は、コップの中で、バラバラびゅんびゅん飛び回っているんです。
だから、カップの壁に、ぶつかるんですね。それで、光触媒と接するんで、
分解されるんです。
上記のように、接していないと働かないとか、紫外線が当たらないと働かないとか、
アオコを分解しようと試みたけど、広域すぎて、効率が良くなかったとか、
検索すると面白い話も出てきます。
それと、有機物を分解するのなら、カップも有機物ですよね。
どうして分解されないんだろう?
今は、無機物に添付しているものもあるらしいのですが、
わかってないこともあるのかもしれません。
そうそう、つくば駅の屋根のテントにも、光触媒が塗られているそうですよ。
今度じっくり見てくださいね。
では。次回の東児童館での実験隊は、9月末です。
8月末には、東海村での科学の祭典に出てきます。
ではでは、よい夏休みをお過ごしくださいね。 