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アンモニアの噴水 〜緑色編〜



フェノールフタレインを用いたアンモニアの噴水は有名ですので、
ここではグレープジュースを使って、緑色の噴水を作ってみました。
アンモニアは水に非常に良く溶け、水溶液は塩基性を示すことを
利用した実験です。噴水は勢いがあるので見ていて面白いですよ。

準備する材料

用意する材料

塩化アンモニウム、水酸化ナトリウム、グレープジュース、試験管、丸底フラスコ、アダプター、 ビーカー、スタンドを用意します。

アダプター

アダプター

左の写真にあるようなアダプターを作製します。試験管の口に合うゴム栓に2カ所穴を開け、 そこに先端のとがったガラス管とピペットを入れます。ガラス管には長いゴム管をつけておきます。

溶液

変色前の溶液

グレープジュースを水で希釈します。300mlの丸底フラスコを使用したため、余裕を持って 500ml用意しました。溶液の濃さはお好みで!

NH4発生準備

アンモニア発生準備

塩化アンモニウムを試験管に入れ、その上から水酸化ナトリウムを入れます。 量は計算して入れるのが良いのでしょうが、今回は適当です。

発生

アンモニア発生

試験管をガスバーナーで加熱します。一点を加熱するのではなく、 薬品全体を加熱できるよう試験管を動かしながら加熱します。

アンモニアを溜める

発生したアンモニアを丸底フラスコに溜める

試験管の口にガラス管の付いたゴム栓をし、発生しているアンモニアを写真のようにフラスコに溜めていきます。 白い煙がフラスコに溜まるくらい勢いがあった方が良い結果になります。濡らした赤色リトマス紙をフラスコの 口に近づけておくと溜まったかどうかが分かりやすいです。
溜まったら直ぐにアダプターをしっかり取り付け、ゴム管を溶液の中に入れます。アダプターのピペットには水を 前もって入れておき、その水をフラスコ無いに注入します。

噴水1

噴水!!

ピペットで水を入れると、ゴム管から溶液が吸い上げられ勢いよく吹き上がります。
なんと、赤色であった溶液が吹き上がると同時に緑色になっています。

噴水2

まだ続きます。

噴水3

最終的に、フラスコいっぱいまで緑色の溶液で満たされました。
面白いので是非試して下さい。


解説:
 この色の変化はグレープに含まれるアントシアンのがpHに影響を受けるために起こるものです。アンモニアは 水に溶けると弱アルカリ性を示します。そのため溶液が赤から緑色に変化します。緑色になった 溶液に塩酸のを加え、酸性にすると鮮やかな赤色になります。実験が終わったら試してみて下さい。 噴水の原理は、水に非常に良く溶けるというアンモニアの性質をうまく利用したものです。 フラスコ内に溜めたアンモニアに水を注入することで、気体のアンモニアが水に溶けます。 するとフラスコ内部の圧力が下がり、つながっているゴム管から希釈したグレープジュース が吸い上げられます。アンモニアの水への溶解が急なため、一気に吹き上げられ噴水のようになる のです。


実験上の注意:
 丸底フラスコは濡れていると使えません。(アンモニアが解けてしまい、溜まりません)
 スタンドにフラスコを取り付けるときは、フラスコ内に水が溜まっても落ちないように しっかりと取り付けて下さい。
 試験管を加熱するときは試験管の口を下にしましょう。試験管が割れる危険性があります。
 (写真では加熱部が下になっていて危険な状態です。)

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